Разъём дополнительного питания видеокарт PCI-E

Спецификация ATX12V 2.x подразумевает использование нового 24-контактного разъёма питания материнской платы, который обеспечивает больше энергии для питания различных контроллеров на плате и карт PCI-E. Спецификация рассчитана на дополнительную мощность 75 Вт непосредственно для слота PCI-E x16 и такой мощности, в принципе, хватает для многих видеокарт со средней производительностью. Но производительные графические карты, как правило, нуждаются в более высоком уровне питания. По этой причине группа разработчиков PCI-SIG (Special Interest Group) представила два стандарта для обеспечения дополнительного питания видеокарт PCI-E, которые предполагают использование следующих разъёмов:

• PCI Express x16 Graphics 150 W-ATX - спецификация издана в октябре 2004 года. Используется дополнительный 6-контактный (2х3) коннектор, который обеспечивает дополнительную мощность 75 Вт. Общая мощность по слоту PCI-E x16 достигает 150 Вт.
• PCI Express 225 W/300 W High Power Card Electromechanical - спецификация опубликована в марте 2008 года. Предполагает использование 8-контактного (2х4) дополнительного разъёма питания, обеспечивая дополнительную мощность 150 Вт. Общая мощность составляет 225 Вт (75+150) либо 300 Вт (75+150+75).

К видеокартам, требующим ещё больше энергии, можно подключать сразу несколько разъёмов:

Дополнительное питание карт PCI Express обеспечивается с помощью коннекторов 6-pin (2х3) либо 8-pin (2х4) Molex Mini-Fit, снабжённых вилкой типа " мама", которая подключается непосредственно к видеокарте. Для справки, данные разъёмы похожи на Molex 39-01-2060 (6-контактный) и 39-01-2080 (8-контактный), но в обоих используется иные ключи, чтобы предотвратить возможность их ошибочной установки в разъём +12 В на материнской плате. На следующей схеме представлена компоновка разъёмов, в том числе со стороны вилки. Обратите внимание на сигнал " sense" по контакту pin 5 - он позволяет графической карте определить, подключён ли разъём. Без надлежащего уровня питания карта может отключиться или работать в режиме ограниченной функциональности. Также обратим внимание, что контакт pin 2 обозначен в таблице как N/C (No Connection) согласно стандартной спецификации, но в большинстве блоков питания, судя по всему, на него также подводится напряжение +12 В.

6-контактный разъём дополнительного питания PCI-E 6 pin (2х3), рассчитанный на мощность 75 Вт

Конфигурация контактов на 8-контактном разъёме дополнительного питания PCI-E приведена на схеме ниже. Обратите внимание на наличие дополнительного напряжения +12 В на контактах pin 2 и целых два сигнала " sense" по контактам pin 4 и pin 6, что позволяет карте определять, какой разъём подключён - 6-контактный или 8-контактный - либо подключение отсутствует.

8-контактный разъём дополнительного питания PCI-E 8 pin (2х4), рассчитанный на мощность 150 Вт

Конструкция обоих разъёмов обеспечивает обратную совместимость: разъём 6 pin можно подключить к гнезду 8 pin. Таким образом, если ваша графическая карта имеет гнездо для 8-контактного коннектора, но блок питания оснащён только разъёмом 6 pin, то его можно подключить к карте, просто сдвинув относительно гнезда, как это показано на рисунке. Вилка имеет конструкцию ключей, предотвращающую установку в некорректной позиции, но при подключении разъёма следует избегать чрезмерных усилий, что может привести к повреждению карты.

Подключение 6-контактного разъёма к гнезду 8 pin на графической карте

Сигнальные контакты расположены таким образом, что видеокарта сама распознает, какой тип разъём подключён к гнезду и, таким образом, какая мощность ей доступна. Например, если видеокарта требуется полных 300 Вт и она оснащена двумя гнёздами 8 pin (либо 8 pin + 6 pin), но вы используете два шестижильных разъёма, карта определит, что может использовать только 225 Вт и, в зависимости от конструкции и прошивки, может либо отключиться, либо будет работать в режиме ограниченной функциональности.

Благодаря специальному ключу на вилке, 8-контактный разъём нельзя установить в гнездо 6 pin. По этой причине многие производители блоков питания оснащают свои изделия вилками типа " 6+2", которые позволяют отсоединять дополнительные два при необходимости, получая в итоге обычный 6-контактный разъём вместо 8-контактного. Такой разъём, разумеется, без проблем установится в гнездо 6 pin на плате.

Внимание! 8-контактный разъём дополнительного питания карт PCI-E и 8-контактный разъём питания CPU стандарта EPS12V используют близкие по конструкции вилки Molex Mini-Fit Jr. Эти вилки имеют разные ключи, но при определённом усилии может получиться подключить разъём EPS12V к гнезду на видеокарте, или наоборот, подключить разъём питания PCI-E к гнезду материнской плате EPS12V. В любом из этих сценариев контакт +12 В будет подключён напрямую к заземлению, что может привести к выходу из строя материнской платы, видеокарты или блока питания.

6-контактный разъём использует два контакта +12 В для обеспечения мощности до 75 Вт, в то время как коннектор 8 pin использует три контакта +12 В, обеспечивая до 150 Вт. Но согласно спецификации для разъёмов Molex, такой набор контактов позволяет обеспечивать большую мощность. Каждый контакт на разъёме питания PCI Express может держать ток до 8 А при использовании стандартных контактов - или больше, если применяются контакты HCS или Plus HCS. Если умножить пределы мощности контактов по спецификациям на их количество, можно определить возможности разъёма держать ток определённой мощности:

В 6-жильном разъёме ток рассчитан на два контакта +12 В, хотя большинство БП имеют по три таких контакта.

Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 8 А.

Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 11 А.

Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 12 А.

Все значения указаны для связки 4-6 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.

Таким образом, хотя по спецификации разъёмы рассчитаны на мощность 75 (6 pin) и 150 Вт (8 pin), при использовании стандартных контактов мощность может достигать, соответственно, 192 и 288 Вт. При использовании контактов HCS и Plus HCS вы можете получить ещё большую мощность.

Два разъёма дополнительного питания, о которых идёт речь, могут фигурировать в документации под названиями PCI Express Graphics (PEG), Scalable Link Interface (SLI) или CrossFire Power Connectors, так как они используются производительными графическими картами с интерфейсом PCI-E x16, которые могут работать в связке SLI или CrossFire. SLI и CrossFire - это режимы использования карт nVidia и AMD, позволяющие объединить карты в связку, используя вычислительные ресурсы каждой из них для увеличения производительности графической подсистемы. Каждая карта может потреблять сотни ватт, поэтому многие видеокарты класса hi-end имеют два или три разъёма дополнительного питания. Это означает, что большинство мощных блоков питания, предполагающих использование режимов SLI и CrossFire, должны иметь как минимум два коннектора 6 pin или 8 pin для питания карт PCI-E.

Если вы используете две видеокарты, требующие по 300 Вт каждая, то даже при наличии БП мощностью 750 Вт, на питание материнской платы, процессора и всех дисковых накопителей останется всего 150 Вт. Это может оказаться недостаточно, если вы используете процессор с TDP 130 Вт или выше. По этой причине " тяжёлые" конфигурации, в которых используется несколько производительных видеокарт и CPU соответствующего уровня, должны оснащаться блоками питания, рассчитанными на нагрузку не менее 1000 Вт.

nVidia запатентовала термин SLI (Scalable Link Interface), но компания AMD, выпускающая карты Radeon, использует аналогичную технологию, которая носит название CrossFire и позволяет достичь сравнимого уровня производительности.

Если ваш нынешний блок питания не оснащён разъёмами питания карт PCI-E, вы можете использовать Y-образный разветвитель, позволяющий превратить несколько разъёмов для периферийных устройств (обычно использующихся для питания дисковых накопителей) в разъём питания PCI-E 6-pin или 8-pin. Но такие переходники не спасут вам в случае, если мощность блока питания недостаточна для обеспечения потребностей производительной видеокарты и остальных компонентов в системе.