ATX電源版本及發展歷程解析
2006/9/14 14:40:01 電源在線網
ATX電源是根據ATX標準進行設計和生產的，從最初的ATX1.0開始，ATX標準也經過了多次的變化和完善，目前國內市場上流行的是ATX2.03和ATX12V這兩個標準，其中ATX12V又可分為ATX12V1.2、ATX12V1.3、ATX12V2.0等多個版本。最新的ATX電源標準為ATX12V2.2。在選購電源之前，我們需要對電源做一個初步的了解，下面我們就來看看這些關于ATX電源的基本知識。
1. ATX電源版本發展歷程:
要解釋ATX 12V 1.3規范先要從ATX說起，ATX規范是1995年Intel公司制定的主板及電源結構標準，是英文（AT Extend）的縮寫。ATX電源規范經歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等階段。目前市面上的電源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V標準。ATX 2.03標準采用+5V和+3.3V電壓，分別為功耗較大的處理器及顯卡直接提供所需的電壓。而單獨的+12V輸出則主要應用在硬盤和光驅設備上，因為當時處理器和顯卡的功耗都相對較低，所以各部件相安無事。
但P4處理器的推出改變了這一切。由于它的功耗較高，使用符合ATX 2.03規范的產品時，+5V的電壓根本不能提供足夠的電流。基于此，Intel對ATX標準進行了修訂，推出了ATX 12V 1.0規范。它與ATX 2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強了+12V輸出電壓，將獲得比+5V電壓大許多的高負載性，以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為CPU增加了單獨的4Pin電源接口，利用+12V的輸出電壓單獨向P4處理器供電。此外，ATX 12V 1.0規范還對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護電路等做出了相應規定，確保了電源的穩定性。
2. ATX電源各版本的區別:
既然ATX電源有這么多版本，那么它們有些什么不同呢?下面我們先來看看各個ATX電源標準的區別。
ATX12V與ATX2.03的比較:
1、ATX12V加強了+12VDC端的電流輸出能力，對+12V的電流輸出、涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等做出了新的規定。
2、ATX12V增加的4芯電源連接器為P4處理器供電，供電電壓為+12V
3、ATX12V加強了+5VSB的電流輸出能力，改善主板對即插即用和電源喚醒功能的支持。
ATX12V1.2、1.3、2.0之間的比較:
1、1.3版加強了+12V的輸出能力，以適應INTEL新型的Prescott大功率CPU。
2、1.3版電源效率有所提高:
3、1.3版取消了-5V的輸出端口。
4、2.0版進一步加強+12V的輸出能力，+12V采用兩組輸出，分為+12VDC1、+12VDC2，有一組專為CPU供電。
5、2.0版進一步提升電源的效率。
3. ATX電源功率的概念
電源是功率可分為:額定功率、最大功率、峰值功率。但是只有額定功率和最大功率才有實際意義。
額定功率:環境溫度在-5~50度之間，輸入電壓在180V~264V之間，電源能長時間穩定輸出的功率。
最大功率:在常溫下，輸入電壓在200V~240V之間，電源可以長時間穩定輸出的功率，最大功率一般比額定功率大15%左右。
峰值功率:電源在極短時間內能達到的最大功率，時間僅能維持幾秒至30秒之間。峰值功率與使用環境與條件有關系，不是一個確定值，但峰值功率可以很大，極容易誤導用戶。
4. 估算ATX電源的功率
通常在電源的銘牌上都標有這款電源的一些基本參數，如各路輸出的電壓和電流，其實，從電源的銘牌提供的這些參數，我們就可以大致的估算出這款電源的實際功率，當然，各個ATX電源版本所計算的方法并不一樣。
值得注意的是，通過這種方法計算出來的功率，實際上只是一個大概的估算，和廠商實際標注的額定功率可能有一定的誤差，這是正常的，因為廠商在計算一款電源功率的時候，有一套復雜的公式，這種估算方法，僅適用于快速估算作參考。
1、主流的ATX12V 1.3標準
此前的ATX2.03電源標準對+5v和+3.3有較大的消耗，而+12則主要用于光驅和硬盤。不過隨著高性能處理器和顯示卡的推出，情況有了明顯的改觀，PC系統對電源的需求也變得求賢若渴起來。針對這種情況，Intel對ATX標準進行修訂，推出了ATX12V電源標準。ATX12V與ATX2.03的差別主要是通過12V電壓調整器為CPU供電，而不再是以前由5V提供；ATX 12V里加強了+12V輸出能力，并對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等做出了規定，特別對CPU增加了4針的電源接口伴隨著P4處理器的推出而應用。+5VSB的輸出確保了主板對USB等設備和電源喚醒功能的完善。
由于處理器功耗的不斷提升，ATX12V電源規范從推出至今已經有了多次修改，僅僅在過去的兩年時間里，Intel就先后兩次升級了ATX電源的規格。隨著吞電怪獸Prescott CPU的出現，系統對12V的輸出電流有了更高的要求，而且線材的承受能力有限，這就對為CPU供電的+12V輸出電流提出了更高的要求，電源也從ATX12V 1.0、ATX12V 1.1、ATX12V 1.2版升級到了ATX1.3版本。
ATX12V 1.3版主要是增強了12V供電，同時增加了對SATA硬盤的供電接口，提高了電源的轉換效率。雖然以目前的電源技術，+12V單路輸出完全可以做到更高，但會導致其輸出線材存在較大的安全隱患，同時也會有較大的線路損耗，為此Intel專門限制了單路＋12V輸出不得大于240VA。此外，ATX12V 1.3還取消了-5V這個電壓的供給。本來-5V的電壓是給ISA插槽使用的，但是隨著ISA插槽的淘汰，-5V電壓已經早就用不上了，因此ATX12V規范中已經正式取消了這個-5V電壓的供給，所以一些較為新型的電源就根本沒有這個電壓的輸出。同時，在ATX12V 1.3規格中，滿載時電源效率從68%提高到了70%。
2、雙12V供電-----ATX12V 2.0標準
隨著PCI-E設備的出現，系統功耗再次攀升，對＋12VDC的需求繼續增大。在不改動ATX電源輸出規范的情況下，傳統的ATX12V 1.3電源已經不能通過改動內部設計來滿足所有硬件對+12V的需求，因此針對915/925系列芯片組主板制定的ATX12V 2.0規范應運而生。
ATX12V 2.0版仍然是ATX電源規范的一種，在本質上，ATX12V 2.0規范就是為了解決CPU功耗極度高漲的問題而制定的。與ATX12V 1.3版本相比，ATX12V 2.0版本最是明顯的改進就是+12V增加了一路單獨的輸出，即采用了雙路輸出，其中一路+12V（稱為+12V1）專門為CPU供電，而另一路+12V2則為其它設備供電。一個計算機的開關電源，＋12VDC的輸出如果是22A的話，這在安全方面是不允許的。FCC（美國聯邦通訊委員會）在這方面作出了非常明確的規定，計算機電源的任何一路直流電壓輸出不允許超過240VA，舉例說明為如果某一路輸出電壓為40V，那么這一路電流最多為240VA除以40V等于6A，在電流達到6A之前，電源應該進入到過流保護狀態或者關機。而Intel希望的＋12VDC輸出要求達到22A，這已經超出了FCC對安全的要求，已經可以達到＋12V×22A＝264VA，已經遠遠大于了240VA的安全要求。在這種情況下下，Intel另辟蹊徑，在ATX12V2.0標準中將＋12VDC分成了＋12V1DC和＋12V2DC兩條線路輸出。＋12V1DC通過電源的主接口（12×2）給主板及PCI E顯卡供電，以滿足PCI Express X16顯卡和DDR2內存的需要；而＋12V2DC通過（2×2）的接口專門為CPU供電。在實際上，主板上的＋12V1DC和＋12V2DC在布線上也是完全分開的。由于采用雙路12V輸出，因此主電源接口也從原來的20Pin改為24Pin輸出。
雖然很多廠商提供舊版本電源加上24pin的主板轉接頭，以替代研發ATX12V 2.0版本的電源，雖然在使用上還沒發生大問題，但僅是一時的替代方案，無法完全取代正版的ATX12V V2.0電源，因為這樣的作法存在下列缺點：一是無法改善+12V不足的現象，不能滿足新系統對+12V輸出增加的強烈需求，尤其是ATX12V V1.3以前舊版低瓦特數的電源規格，+12V嚴重不足，在舊版本電源加上24pin的主板轉接頭，只是自欺欺人的手法。二是轉接頭會造成的電壓下降問題。 因為+12V輸出需求大，若再加上轉接線材設計不良，將形成嚴重的壓降問題，影響供電質量。雖然新增一些不同接頭，不過使用轉接線或特殊的20或24針ATX接頭，其仍然和舊規格可以兼容，重要的是當你的舊有電源損壞后，你一樣可以在舊主板上使用ATX12V 2.0電源。
除此以外，Intel ATX12V2.0版本另一個重要就改進就是轉換效率增加了。轉換效率就是輸出功率除以輸入功率的百分比。1.3版電源要求滿載下最小轉換效率為68%。2.0版更是將推薦轉換效率提高到了80%。盡管功率因數和轉換效率都是指電源的利用率，但區別卻很大。簡單地說，功率因數產生的損耗是電力部門負擔，而轉換效率的損耗是用戶自己負擔。功率因數、EMI電路等都是對國家電網的保護。也就是說電源轉換供電，效率并沒有100%應用，而是一部分轉換為熱量。如V1.3版電源效率只達到68%，那也就是說有32%的電能轉換成了熱能。為了防止熱量的聚集影響到電腦的正常運行我們就要把熱量散開，就也是就我們為什么裝風扇的原因。ATX12V2.0標準在峰值及一般負載下可以到達70%，在低負載下也有60%的成績，建議的效率數值可以分別在峰值、一般及低負載下到達75%、80%及68%（所謂一般負載是指滿載輸出值的一半，而低載是滿載輸出值的20%）。不過小看這些被轉為熱能的功耗，對400W功率模塊而言，可就浪費掉一大筆的電能。
根據自己系統平臺的發展，在ATX12V2.0規范中Intel推薦了四種電源規格，分別為ATX12V2.0版250W，ATX12V2.0版300W，ATX12V2.0版350W和ATX12V2.0版400W，這四個級別的電源中對＋12VDC的輸出要求至少也要達到22A。
那么在實際購買的過程中我們怎樣來識別真正的Intel ATX＋12V2.0版的電源呢？這時，大家可以看看電源上規格貼紙的標示是否有雙組+12V輸出：主板的接頭應為24pin； 6pin AUX 接頭已經不見了；效率在滿載與一般負載時必須大于70%；在輕載時也必須至少有60%的效率。當然前提是電源本身要有基本的安規認證，其電源上的規格標示才具參考價值。
1. ATX電源版本發展歷程:
要解釋ATX 12V 1.3規范先要從ATX說起，ATX規范是1995年Intel公司制定的主板及電源結構標準，是英文（AT Extend）的縮寫。ATX電源規范經歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等階段。目前市面上的電源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V標準。ATX 2.03標準采用+5V和+3.3V電壓，分別為功耗較大的處理器及顯卡直接提供所需的電壓。而單獨的+12V輸出則主要應用在硬盤和光驅設備上，因為當時處理器和顯卡的功耗都相對較低，所以各部件相安無事。
但P4處理器的推出改變了這一切。由于它的功耗較高，使用符合ATX 2.03規范的產品時，+5V的電壓根本不能提供足夠的電流。基于此，Intel對ATX標準進行了修訂，推出了ATX 12V 1.0規范。它與ATX 2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強了+12V輸出電壓，將獲得比+5V電壓大許多的高負載性，以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為CPU增加了單獨的4Pin電源接口，利用+12V的輸出電壓單獨向P4處理器供電。此外，ATX 12V 1.0規范還對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護電路等做出了相應規定，確保了電源的穩定性。
2. ATX電源各版本的區別:
既然ATX電源有這么多版本，那么它們有些什么不同呢?下面我們先來看看各個ATX電源標準的區別。
ATX12V與ATX2.03的比較:
1、ATX12V加強了+12VDC端的電流輸出能力，對+12V的電流輸出、涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等做出了新的規定。
2、ATX12V增加的4芯電源連接器為P4處理器供電，供電電壓為+12V
3、ATX12V加強了+5VSB的電流輸出能力，改善主板對即插即用和電源喚醒功能的支持。
ATX12V1.2、1.3、2.0之間的比較:
1、1.3版加強了+12V的輸出能力，以適應INTEL新型的Prescott大功率CPU。
2、1.3版電源效率有所提高:
3、1.3版取消了-5V的輸出端口。
4、2.0版進一步加強+12V的輸出能力，+12V采用兩組輸出，分為+12VDC1、+12VDC2，有一組專為CPU供電。
5、2.0版進一步提升電源的效率。
3. ATX電源功率的概念
電源是功率可分為:額定功率、最大功率、峰值功率。但是只有額定功率和最大功率才有實際意義。
額定功率:環境溫度在-5~50度之間，輸入電壓在180V~264V之間，電源能長時間穩定輸出的功率。
最大功率:在常溫下，輸入電壓在200V~240V之間，電源可以長時間穩定輸出的功率，最大功率一般比額定功率大15%左右。
峰值功率:電源在極短時間內能達到的最大功率，時間僅能維持幾秒至30秒之間。峰值功率與使用環境與條件有關系，不是一個確定值，但峰值功率可以很大，極容易誤導用戶。
4. 估算ATX電源的功率
通常在電源的銘牌上都標有這款電源的一些基本參數，如各路輸出的電壓和電流，其實，從電源的銘牌提供的這些參數，我們就可以大致的估算出這款電源的實際功率，當然，各個ATX電源版本所計算的方法并不一樣。
值得注意的是，通過這種方法計算出來的功率，實際上只是一個大概的估算，和廠商實際標注的額定功率可能有一定的誤差，這是正常的，因為廠商在計算一款電源功率的時候，有一套復雜的公式，這種估算方法，僅適用于快速估算作參考。
1、主流的ATX12V 1.3標準
此前的ATX2.03電源標準對+5v和+3.3有較大的消耗，而+12則主要用于光驅和硬盤。不過隨著高性能處理器和顯示卡的推出，情況有了明顯的改觀，PC系統對電源的需求也變得求賢若渴起來。針對這種情況，Intel對ATX標準進行修訂，推出了ATX12V電源標準。ATX12V與ATX2.03的差別主要是通過12V電壓調整器為CPU供電，而不再是以前由5V提供；ATX 12V里加強了+12V輸出能力，并對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等做出了規定，特別對CPU增加了4針的電源接口伴隨著P4處理器的推出而應用。+5VSB的輸出確保了主板對USB等設備和電源喚醒功能的完善。
由于處理器功耗的不斷提升，ATX12V電源規范從推出至今已經有了多次修改，僅僅在過去的兩年時間里，Intel就先后兩次升級了ATX電源的規格。隨著吞電怪獸Prescott CPU的出現，系統對12V的輸出電流有了更高的要求，而且線材的承受能力有限，這就對為CPU供電的+12V輸出電流提出了更高的要求，電源也從ATX12V 1.0、ATX12V 1.1、ATX12V 1.2版升級到了ATX1.3版本。
ATX12V 1.3版主要是增強了12V供電，同時增加了對SATA硬盤的供電接口，提高了電源的轉換效率。雖然以目前的電源技術，+12V單路輸出完全可以做到更高，但會導致其輸出線材存在較大的安全隱患，同時也會有較大的線路損耗，為此Intel專門限制了單路＋12V輸出不得大于240VA。此外，ATX12V 1.3還取消了-5V這個電壓的供給。本來-5V的電壓是給ISA插槽使用的，但是隨著ISA插槽的淘汰，-5V電壓已經早就用不上了，因此ATX12V規范中已經正式取消了這個-5V電壓的供給，所以一些較為新型的電源就根本沒有這個電壓的輸出。同時，在ATX12V 1.3規格中，滿載時電源效率從68%提高到了70%。
2、雙12V供電-----ATX12V 2.0標準
隨著PCI-E設備的出現，系統功耗再次攀升，對＋12VDC的需求繼續增大。在不改動ATX電源輸出規范的情況下，傳統的ATX12V 1.3電源已經不能通過改動內部設計來滿足所有硬件對+12V的需求，因此針對915/925系列芯片組主板制定的ATX12V 2.0規范應運而生。
ATX12V 2.0版仍然是ATX電源規范的一種，在本質上，ATX12V 2.0規范就是為了解決CPU功耗極度高漲的問題而制定的。與ATX12V 1.3版本相比，ATX12V 2.0版本最是明顯的改進就是+12V增加了一路單獨的輸出，即采用了雙路輸出，其中一路+12V（稱為+12V1）專門為CPU供電，而另一路+12V2則為其它設備供電。一個計算機的開關電源，＋12VDC的輸出如果是22A的話，這在安全方面是不允許的。FCC（美國聯邦通訊委員會）在這方面作出了非常明確的規定，計算機電源的任何一路直流電壓輸出不允許超過240VA，舉例說明為如果某一路輸出電壓為40V，那么這一路電流最多為240VA除以40V等于6A，在電流達到6A之前，電源應該進入到過流保護狀態或者關機。而Intel希望的＋12VDC輸出要求達到22A，這已經超出了FCC對安全的要求，已經可以達到＋12V×22A＝264VA，已經遠遠大于了240VA的安全要求。在這種情況下下，Intel另辟蹊徑，在ATX12V2.0標準中將＋12VDC分成了＋12V1DC和＋12V2DC兩條線路輸出。＋12V1DC通過電源的主接口（12×2）給主板及PCI E顯卡供電，以滿足PCI Express X16顯卡和DDR2內存的需要；而＋12V2DC通過（2×2）的接口專門為CPU供電。在實際上，主板上的＋12V1DC和＋12V2DC在布線上也是完全分開的。由于采用雙路12V輸出，因此主電源接口也從原來的20Pin改為24Pin輸出。
雖然很多廠商提供舊版本電源加上24pin的主板轉接頭，以替代研發ATX12V 2.0版本的電源，雖然在使用上還沒發生大問題，但僅是一時的替代方案，無法完全取代正版的ATX12V V2.0電源，因為這樣的作法存在下列缺點：一是無法改善+12V不足的現象，不能滿足新系統對+12V輸出增加的強烈需求，尤其是ATX12V V1.3以前舊版低瓦特數的電源規格，+12V嚴重不足，在舊版本電源加上24pin的主板轉接頭，只是自欺欺人的手法。二是轉接頭會造成的電壓下降問題。 因為+12V輸出需求大，若再加上轉接線材設計不良，將形成嚴重的壓降問題，影響供電質量。雖然新增一些不同接頭，不過使用轉接線或特殊的20或24針ATX接頭，其仍然和舊規格可以兼容，重要的是當你的舊有電源損壞后，你一樣可以在舊主板上使用ATX12V 2.0電源。
除此以外，Intel ATX12V2.0版本另一個重要就改進就是轉換效率增加了。轉換效率就是輸出功率除以輸入功率的百分比。1.3版電源要求滿載下最小轉換效率為68%。2.0版更是將推薦轉換效率提高到了80%。盡管功率因數和轉換效率都是指電源的利用率，但區別卻很大。簡單地說，功率因數產生的損耗是電力部門負擔，而轉換效率的損耗是用戶自己負擔。功率因數、EMI電路等都是對國家電網的保護。也就是說電源轉換供電，效率并沒有100%應用，而是一部分轉換為熱量。如V1.3版電源效率只達到68%，那也就是說有32%的電能轉換成了熱能。為了防止熱量的聚集影響到電腦的正常運行我們就要把熱量散開，就也是就我們為什么裝風扇的原因。ATX12V2.0標準在峰值及一般負載下可以到達70%，在低負載下也有60%的成績，建議的效率數值可以分別在峰值、一般及低負載下到達75%、80%及68%（所謂一般負載是指滿載輸出值的一半，而低載是滿載輸出值的20%）。不過小看這些被轉為熱能的功耗，對400W功率模塊而言，可就浪費掉一大筆的電能。
根據自己系統平臺的發展，在ATX12V2.0規范中Intel推薦了四種電源規格，分別為ATX12V2.0版250W，ATX12V2.0版300W，ATX12V2.0版350W和ATX12V2.0版400W，這四個級別的電源中對＋12VDC的輸出要求至少也要達到22A。
那么在實際購買的過程中我們怎樣來識別真正的Intel ATX＋12V2.0版的電源呢？這時，大家可以看看電源上規格貼紙的標示是否有雙組+12V輸出：主板的接頭應為24pin； 6pin AUX 接頭已經不見了；效率在滿載與一般負載時必須大于70%；在輕載時也必須至少有60%的效率。當然前提是電源本身要有基本的安規認證，其電源上的規格標示才具參考價值。
聲明：本信息內容的真實性未經電源在線網證實，僅供參考。 來源：chinadiyer.com
