以INTEL 845GE/PE芯片組為例,看主板的供電機(jī)制。
ATX12V電源主要提供+12V、+5V、+3.3V、+5VSB、-12V五組電壓,-5V由于ISA設(shè)備的消失,在最新的ATX12V版本中已經(jīng)去掉。另一個(gè)負(fù)電壓-12V雖然用得很少,但卻不能忽視,因?yàn)锳C’97、串口以及PCI接口還需要。
+12V電壓目前可以說是最重要的,不然現(xiàn)在的電源規(guī)范也不叫ATX12V了。+12V主要是給CPU供電,通過VRM9.0(電壓調(diào)整模塊),調(diào)節(jié)成1.15-1.75V核心電壓,供CPU(60A)、VttFSB(2.4A)、CPU-I/O(2.5mA)。+12V除了CPU外,還提供給AGP、PCI、CNR(Communication Network Riser)。
相對(duì)來說,+5V和+3.3V就復(fù)雜多了。
+5V被分成了四路,第一路經(jīng)過VID(Voltage Identification Definition)調(diào)整模塊調(diào)整成1.2V供CPU,主板會(huì)根據(jù)Pentium4處理器上5根VID引腳的0/1相位來判別這塊處理器所需要的VCC電壓(也就是我們常說的CPU核心電壓),如下圖。
第二路經(jīng)過2.5V電壓調(diào)整模塊調(diào)整成2.5V供內(nèi)存,并經(jīng)過二次調(diào)整,從2.5V調(diào)整到1.5V供北橋核心電壓、VccAGP、VccHI。第三路直接給USB設(shè)備供電。第四路供給AGP、PCI、CNR供電。
+3.3V主要是為AGP、PCI供電,這兩個(gè)接口占了+3.3V的絕大部分。除此之外,南橋部分的Vcc3_3以及時(shí)鐘發(fā)生器、LPC Super I/O(例如Winbond W83627THF-A)、FWH(Firmware Hub,即主板BIOS)也是由+3.3V供電。
+5VSB一直被我們忽視,這一路電壓與開關(guān)機(jī)、喚醒等關(guān)聯(lián)緊密;+5VSB在INTEL 845GE/PE芯片組中至少需要1A的電流,目前絕大部分電源的+5VSB都是2A。其中一路調(diào)整成2.5V電壓供內(nèi)存;第二路調(diào)整成1.5V,在系統(tǒng)掛起時(shí)為南橋提供電壓;第三路調(diào)整成3.3V供南橋(同樣也是用于系統(tǒng)掛起)、AGP、PCI、CNR;第四路直接供USB端口。
下面就內(nèi)存、AGP、PCI供電原理詳細(xì)說明。
內(nèi)存供電:此前我們可能都有這樣一種印象,就是內(nèi)存是由+3.3V供電。實(shí)際上,在SDRAM時(shí)代的確如此。但DDR開始,就有了3.3V、2.5V、1.9V等多種模式,而這些電壓不再是通過+3.3V,而是通過+5V來調(diào)整。845GE/PE的DDR核心電壓是2.5V,是從+5V和+5VSB調(diào)節(jié)而來。具體來說,+5V通過一個(gè)2.5V調(diào)節(jié)器調(diào)整成2.5V的電壓,同時(shí)+5VSB也通過2.5V備用調(diào)節(jié)器調(diào)整成2.5V電壓,這兩路2.5V電壓聯(lián)合為DDR內(nèi)存Vdd/Vddq供電,另外,內(nèi)存模組的Vtt電壓也由這個(gè)2.5V電壓調(diào)整而來。
AGP顯卡供電:與我們通常認(rèn)識(shí)的AGP供電不同的是,AGP供電并非完全是+3.3V。實(shí)際上,幾乎所有的電壓AGP都用到了。其中,+5V/2.0A,+3.3V/6.0A,+12V/1.0A,+3.3Vaux/0.375A,1.5V/2.0A。從這里可以看到,+3.3V還是主要的。我們把這幾組功率相加,可以得出結(jié)論,AGP最大供電能力是46W,也就是說,超過46W的顯卡都需要外接電源。如下圖:
PCI供電:我們平常很少關(guān)注的-12V在PCI上面終于可以看到了,PCI供電包括+5V/5.0A,+3.3V/7.6A,+12V/0.5A,+3.3Vaux/0.375A,-12V/0.1A。當(dāng)然,這個(gè)值是理論最大值,除了PCI顯卡、工業(yè)用視頻卡,很少有PCI設(shè)備能達(dá)到這么高的功耗,比如,PCI聲卡、PCI網(wǎng)卡功耗只有4-5W。
進(jìn)一步計(jì)算可以看到,845GE/PE芯片組自身的功耗,包括南橋、北橋、時(shí)鐘發(fā)生器、BIOS、超級(jí)I/O等芯片等,合計(jì)功耗是21W。假設(shè)在電壓調(diào)整過程中,效率為0.7,則芯片組對(duì)功耗的要求是30W。這個(gè)數(shù)據(jù)并非是主板全部的,因?yàn)檫€有另外一些設(shè)備,如集成聲卡網(wǎng)卡、USB設(shè)備(一般是2.5W/端口)。
PS/2鍵盤鼠標(biāo)由+5V供電,所需電流最大1A。AC’97由+5V、+3.3V、+12V,+5VSB、+3.3VSB、-12V供電,總功率不超過15W。
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