HWNT1

Netzteile

Inhaltsverzeichnis
Die ATX Standards
ATX12VO – Das Netzteil liefert nur 12 Volt
Grafikkarten-Stecker für 600 Watt
Mehr Energie sparen

Die ATX Standards

Seit 2003 ist der Standard ATX in der 2. Fassung gültig. Die Netzteile müssen 12 Volt, 5 Volt, 3,3 Volt und -5 Volt liefern. Die Hauptplatine wird mit einem 24-poligen Stecker versorgt, die CPU bekommt Zusatzstrom über einen vier- oder achtpoligen Stecker. Leistungshungrige Grafikkarten bekommen zusätzliche 12 Volt über sechs- oder achtpolige „PEG“ Stecker. Zahlreiche weitere Kabelbündel versorgen Laufwerke und Lüfter.

Im März 2022 hat Intel in Zusammenarbeit mit führenden Hardware-Herstellern eine neue Netzteil-Spezifikation vorgestellt: Den „ATX Version 3.0 Multi-Rail Power Supply Design Guide“.
Neu daran sind

  • Das Netzteil liefert nur noch 12 Volt. Alle anderen Spannungen (5 Volt, 3,3 Volt und -5 Volt) werden auf dem Mainboard aus den 12 Volt nach Bedarf erzeugt.
  • Der neue Stecker für stromhungrige Grafikkarten ist 12-polig.
  • Bessere Energieeffizienz, weniger Lärm, weniger Stromverbrauch im Leerlauf.

ATX12VO – Das Netzteil liefert nur 12 Volt

Der 24-polige Stromversorgungsstecker wird durch einen 10-poligen Stecker ersetzt.
Der Stecker ATX12V bzw. EPS12V, der die Spannungsregler der CPU mit 12 Volt versorgt, bleibt erhalten.
Adapter, um eine neue ATX12VO Platine mit einen alten ATX 2.2 Netzteil zu betreiben, wird es wohl nicht geben. Unter anderem deshalb, weil ein ATX12VO Netzteil ein Einschaltsignal von 12 Volt benötigt, während der alte Standard mit einem +5V Einschaltsignal arbeitet.

ATX12VO ermöglicht eine mit „I_PSU%“ bezeichnete Kommunikation zwischen Netzteil und Hauptplatine. Das System kann erfahren, wie hoch der Gesamtstrombedarf des Computers ist. Wenn sich der Stromverbrauch dem Limit des Netzteils nähert, kann der PC den Verbrauch reduzieren, um das Netzteil nicht zu überlasten. Dazu kann die Leistung der CPU oder der GPU gedrosselt werden.

Grafikkarten-Stecker

Bisherige Grafikkarten werden über 6-polige Stecker mit je 75 Watt und über 8-polige zu je 150 Watt versorgt, wobei neueste Grafikkarten mit maximal drei 8-poligen Steckern auskamen.
Dieser neue „PCIe-5.0 ATX 12VHPWR“ Stecker (12 Volt High Power) verfügt über 12 Pins, die etwas enger angeordnet sind als in den früheren 6- oder 8-poligen Steckern. Zusätzlich ist ein kleinerer 4-poliger Anschluss vorhanden, über welchen das Netzteil der Grafikkarte in vier Stufen von 150 bis 600 Watt mitteilt, wie viel Leistung das Netzteil liefern kann. Direkt nach dem Einschalten des PCs darf die Grafikkarte jedoch zunächst nur 150 Watt davon abrufen. Erst wenn das Betriebssystem und der Grafiktreiber geladen sind, darf die Grafikkarte mehr anfordern. Sind mehrere Grafikkarten eingebaut, müssen diese die Leistung aushandeln, um das Netzteil vor Überlastung zu schützen.
Erste Netzteile haben bereits einen 12VHPWR Stecker. Auch Grafikkarten mit dem neuen 12+4 Stecker sind bereits im Verkauf. Damit man beim Kauf einer solchen Grafikkarte sein altes Netzteil weiter verwenden kann, legen die Grafikkartenhersteller einen Adapter bei.

ATX 3.0 ermöglicht Lastspitzen, „Power Exkursionen“ genannt. Grafikkarten dürfen für maximal 100 Mikrosekunden das dreifache ihrer Dauerleistung verbrauchen. Eine 600-Watt-Grafikkarte darf also 1800 Watt für 0,1 Sekunden anfordern! Wobei die Lastspitzen nicht zu häufig auftreten dürfen: Der Mittelwert des Verbrauchs darf in jeder einzelnen Sekunde die Dauerleistung nicht überschreiten.
Netzteile müssen deshalb zusätzliche Kondensatoren enthalten, damit während einer solchen Lastspitze die Spannung nicht einbricht, was den PC abstürzen lassen würde. Außerdem hat Intel die Toleranzen für die 12 Volt Spannung gelockert: Die Normalspannung darf 12,2 Volt betragen, bei einer Tolerant von +5% und -8%.
Intel schätzt, dass ein ATX-3.0-konformes Netzteil mit einer Nennleistung von 750 Watt die CPU und die Grafikkarte mit jeweils 300 Watt versorgen könnte. Für die restliche Hardware wären 150 Watt übrig.
Derzeit gibt es noch keine Grafikkarten mit einer Nennleistung von 600 Watt. Sollten diese auf den Markt kommen, würde man ein Netzteil von 1000 bis 1200 Watt benötigen.

Strom sparen

Bisher werden Netzteile mit dem „80-Plus-Logo“ gekennzeichnet, wie groß ihr eigener Energiebedarf ist. Dabei wird aber nur die Effizienz bei 100% und bei 50% Last gemessen. Das ist ungenügend. Einerseits wird im realen Betrieb kein Netzteil mit 100% belastet – das wäre ja kurz vor dem Durchbrennen. Andererseits sind viele Computer einen großen Teil des Tages mit höchstens 10% ausgelastet: Sie sind im Leerlauf, und das Eintippen oder Lesen eines Textes ist nicht weit vom Leerlauf entfernt.

Der neue Effizienzstandard für Netzteile heißt „Cybenetics“. Es gibt Effizienz-Vorgaben für mehr Laststufen. Unter anderem wird bei einer Last von 10 W oder 2 % der maximalen Nennleistung eine Effizienz von mindestens 60 % gefordert.

Cybenetics testet Netzteile auch bei einer höheren Temperatur – was der Realität näher kommt. Auch die Lautstärke der Netzteile wird bewertet.