Perché le schede grafiche per computer usano un connettore a 8 pin (4 positivi e 4 negativi) invece del connettore con un solo positivo e negativo?

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Mi sono sempre chiesto perché le schede grafiche per computer utilizzino un connettore a 8 pin (4 positivi e 4 negativi) anziché un connettore con un solo positivo e negativo.

electricity

— Loki Floki
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Correlati: Perché realizziamo fili usando conduttori a trefolo? Quanto dovrebbe essere grande un singolo filo di terra per fornire la stessa area di contatto di questi quattro fili di terra combinati?

— Ben Voigt,

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Ciò consente di utilizzare più connettori e fili economici, anziché singoli fili spessi e connettori ad alta corrente più costosi. I fili multipli multipli sono anche più flessibili dei fili spessi. Pin multipli sul circuito stampato risolvono il problema del rilevamento di correnti elevate su un PCB.

Non si tratta solo di gestire la potenza, è la caduta di tensione sul cavo che deve essere ben controllata.

— Neil_UK
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quindi essenzialmente la corrente totale è divisa in più fili, sostanzialmente legge kirchoff corrente

— loki floki

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Inoltre, se un filo si rompe, il sistema funziona ancora :)

— Whiskeyjack il

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@Whiskeyjack: il sistema, forse, ma non necessariamente l' intero sistema. Se le coppie finiscono per alimentare diverse sezioni, spezzare un filo potrebbe abbattere quella sezione.

— cHao,

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@Whiskeyjack FWIW, in molte GPU ad alta potenza (inclusi i miei Radeon), i diversi fili V + non sono interconnessi - poiché ogni filo deve fornire una potenza distinta alla GPU, sono spesso isolati in modo da poter essere forniti da più Alimentatori senza problemi di interconnessione con alimentatori, ecc. Solitamente solo GND è interconnesso, perché deve semplicemente funzionare affinché la configurazione multi-PSU funzioni. In sostanza, cHao è completamente qui. Potresti avere ragione per alcune GPU di fascia bassa, ma raramente usano connessioni di alimentazione separate comunque ...

— vaxquis,

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@vax - cose interessanti.

— Whiskeyjack il

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Consentire più corrente di quanto una singola connessione possa fornire in modo affidabile.
Per una resistenza complessiva inferiore e quindi una caduta di tensione inferiore.
Per la ridondanza man mano che le connessioni individuali aumentano di resistenza a causa dell'ossidazione, dello sporco, ecc. Con l'età.

— Olin Lathrop
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4. In questo modo è possibile utilizzare fili di calibro più piccoli più flessibili ed economici.

— Trevor_G,

5. Supportare il rilevamento remoto della tensione per compensare la caduta di tensione.

— alex.forencich,

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Secondo le specifiche elettromeccaniche PCIe , i connettori di alimentazione sono specificati per fornire +12 V e un connettore 2x3 può fornire 75 W o 150 W per un 2x4. I dispositivi PCIe ad alta potenza (GPU in genere) possono assorbire fino a 300 W attraverso una combinazione di connettori di alimentazione PCIe e 25 W dal connettore perimetrale.

Nel capitolo 3 del documento menziona:

I + 12V forniti dal connettore di bordo x16 standard e i + 12V aggiuntivi forniti tramite i connettori di alimentazione ausiliaria dedicati 2 x 3 e / o 2 x 4 devono essere trattati come provenienti da binari di alimentazione del sistema separati indipendenti.

I diversi potenziali di ingresso + 12V da diversi connettori non devono essere cortocircuitati elettricamente in nessun punto su una scheda aggiuntiva PCI Express 225 W / 300 W.

I pin di alimentazione di un singolo connettore di alimentazione ausiliaria 2 x 3 o 2 x 4 possono essere messi in corto insieme.

Quindi per connettore potrebbe non esserci alcuna differenza in base alle specifiche se tutti i fili fossero combinati nel cablaggio, ritenendo che dividerlo su tutti i pin del connettore Molex sarebbe costoso.

Non so come venga effettivamente eseguito il cablaggio negli alimentatori, ma gli alimentatori sono generalmente suddivisi in alcuni binari. Combinarli più vicini al punto di carico potrebbe aiutare con alcune normative.

Sulla GPU di solito ci sono diverse (10-20) fasi di tensione che combinate possono fornire ~ 200 A @ 1 V nel core e nella memoria della GPU. Ad esempio, Nvidia Titan V ha un connettore 2x3 e 2x4 e può produrre fino a 250 W di calore. GamersNexus ne ha demolito uno e ha esaminato i circuiti di erogazione della potenza:

— Nick T
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16 schede PCI-Express possono assorbire fino a 75 W in totale dal connettore perimetrale e questo è necessario per ottenere i 300 W completi (bordo da 75 W + 75 W da 6 pin + 150 W da 8 pin).

— Ross Ridge,

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Diverse ragioni, tutte derivanti dal fatto che le GPU attingono molta corrente.

Una GPU potrebbe assorbire 100 W attraverso uno di quei connettori. A 12 volt, sono 8 ampere. L'alta corrente attraverso un filo produrrà una caduta di tensione da un'estremità all'altra del filo, proporzionale alla resistenza del filo. Ciò comporta una tensione inferiore alla GPU e una perdita di potenza nel filo, con conseguente minore efficienza nel trasferimento di potenza e più calore nel caso.

La caduta di tensione può essere mitigata in due modi principali: uno è abbassando la resistenza del cablaggio, utilizzando fili più grandi o posizionando più fili in parallelo. Abbassare la resistenza significa meno caduta di tensione e maggiore efficienza. Un'altra soluzione è quella di aggiungere un ulteriore cavo di rilevamento della tensione che non trasporta corrente, in modo che l'alimentatore possa rilevare e regolare la tensione sul carico, compensando la caduta di tensione nei cavi.

Un altro fattore in gioco sono le preoccupazioni meccaniche. I fili spessi sono meno flessibili dei fili sottili, il che comporta un instradamento dei cavi più difficile, problemi di raggio di curvatura e una maggiore sollecitazione su connettori e circuiti. L'uso di più perni aumenta anche la superficie di contatto, diminuendo la resistenza di contatto. I percorsi di corrente paralleli forniscono anche un certo livello di ridondanza.

Il connettore di alimentazione PCIe a 8 pin utilizza entrambe queste soluzioni: tre pin di alimentazione paralleli, tre pin di terra paralleli e una coppia di pin di rilevamento della tensione. L'uso di tre pin di alimentazione paralleli riduce la caduta di tensione attraverso il cavo, offrendo al contempo una buona flessibilità, mentre i pin di rilevamento assicurano che il carico riceva effettivamente 12 volt.

— alex.forencich
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La risposta è più banale, i connettori 2x3 e 2x4 sono disponibili in tutti i sistemi in quanto sono l'uscita predefinita sull'alimentatore. E poiché sono disponibili non hanno bisogno di alimentatori speciali per avere uscite da 75 W o 100 W.

Inoltre, la minore potenza individuale potrebbe semplificare i trasformatori sulla scheda GPU, utilizzando componenti più piccoli.

— surt
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