Инфраструктура кабелей и различных разъемов блока питания определяет, сколько и каких устройств можно будет подключить к БП одновременно. Но не стоит думать, что у любого блока можно использовать все разъемы сразу и без каких-либо ограничений. Ограничение тут есть — сечение проводов и их сочетание с определенными разъемами. К тому же, отличаются провода у разных моделей и внешне. Но обо всем по порядку.
Сечение проводов
Для маркировки проводов БП используются обозначения по американскому стандарту AWG. Как правило, его наносят прямо на изоляцию кабелей. Чем меньше значение AWG, тем большее сечение токопроводящей жилы скрывается внутри. Рассмотрим провода, встречающиеся в компьютерных блоках питания.
Самые тонкие провода, которые обычно используются в дешевых БП. Сечение жилы — 0.52 кв. мм. Обладают наибольшим сопротивлением. Для проводов данного типа рекомендуется ток постоянной нагрузки не более 5А. При превышении этого значения кабель будет ощутимо нагреваться, и его изоляция может оплавиться.
Наиболее массовые провода, применяемые в различных блоках питания – от недорогих до топовых. Сечение жилы — 0.82 кв. мм. Сопротивление среднее. Выдерживают постоянную нагрузку током 8А, чего с лихвой хватает для большинства комплектующих.
Самые «толстые» провода, которые наиболее часто встречаются в блоках высшего ценового диапазона. Сопротивление из всех кабелей БП — самое низкое. Как правило, используются только для линий питания процессоров и видеокарт. Имеют сечение 1.31 кв. мм, что позволяет им не перегреваться под постоянной нагрузкой с током вплоть до 13А.
Виды шлейфов
На каждый коннектор идет несколько проводов, поэтому их необходимо скреплять между собой. В зависимости от модели и ценового диапазона БП, можно встретить следующие разновидности шлейфов:
Набор проводов, который для жесткости соединен стяжками в нескольких местах. Самое простое решение, которое встречается у бюджетных блоков питания. Несмотря на это, есть у него и свои плюсы — достаточная гибкость. А вот от случайных повреждений «голые» провода защищены лишь собственной изоляцией.
Весь «пучок» проводов шлейфы помещен в единую оплетку. Выглядит аккуратно, встречается в широком диапазоне БП — от дешевых до дорогих моделей. Неплохо защищает провода от внешнего воздействия, но взамен теряется другое свойство — гибкость. Кабели с общей оплеткой гнуть труднее всего, особенно на малых диаметрах.
Каждый провод шлейфа оплетается отдельно. Благодаря этому гибкость по сравнению с общей оплеткой возрастает, а защита от внешнего воздействия остается. Однако такие кабели редко встречаются «из коробки». В случае модульных блоков питания их можно докупить отдельно, а в случае немодульных моделей единственный вариант — воспользоваться услугами тех, кто занимается моддингом кабелей.
Вместо отдельных кабелей используются плоские шлейфы, в которых провода выстроены в одну линию и соединены изоляцией. За счет этого данный вид шлейфов самый тонкий и гибкий из всех. Выглядят аккуратно и эстетично, встречаются у среднебюджетных и более дорогих БП. Однако главный минус у этих шлейфов такой же, как и у обычных проводов без оплетки — их защитой служит только собственная изоляция.
Конструкция кабелей
Помимо сечения и вида шлейфов, различаются и методы вывода кабелей из блока питания.
Классический вариант: все провода, идущие к БП, припаяны к выходам его платы. Отключить ненужные в сборке шлейфы тут не получится — придется как-то расположить их внутри системного блока, чтобы они не мешали другим комплектующим и потокам воздуха. Это не всегда удобно, зато просто в реализации для производителей. Поэтому такую конструкцию можно встретить в разных моделях, от самых дешевых до среднебюджетных.
Определенный компромисс. Шлейф питания материнской платы (а иногда — и процессора/видеокарты) припаян внутри БП, а провода для накопителей и периферии сделаны отключаемыми с помощью разъемов. Таким образом можно убрать неиспользуемые из них, чтобы не занимать лишнее место внутри ПК и не ограничивать воздушные потоки. Можно встретить как у дорогих моделей, так и в среднем ценовом сегменте.
Все провода от БП сделаны отключаемыми с помощью разъемов. Наиболее удобная конструкция, которая позволяет подстроить конфигурацию шлейфов под любую компьютерную сборку. Однако в реализации полностью модульная конструкция наиболее затратная, поэтому встречается она только у дорогих блоков питания.
Каких проводов достаточно?
Итак, мы рассмотрели три основные характеристики: сечение проводов, виды шлейфов и конструкцию кабелей. Две последние определяют больше эстетическую составляющую — то, насколько красиво и аккуратно будет выглядеть системный блок внутри. А вот к первой нужно отнестись более внимательно, ведь именно от неё зависит правильное питание компонентов ПК.
Для накопителей и периферии
Для подключения жестких дисков и твердотельных накопителей с интерфейсом SATA хватает возможностей даже самых скромных проводов 20AWG. То же самое можно сказать и о корпусных вентиляторах, если они питаются напрямую от блока питания с помощью разъема MOLEX. Впрочем, даже в недорогих моделях БП в этой роли нередко встречаются провода 18AWG — чаще всего потому, что и прочие коннекторы используют их же.
Стоит учитывать, что при высокой нагрузке напряжение на коннекторах кабеля проседает — это наиболее заметно, если используются провода 20AWG. Вентиляторы и SSD к этому особо не чувствительны, а вот жесткие диски по этой причине могут временами отключаться. Поэтому при использовании HDD желательно подключать их на тот «хвост» блока питания, где нет высокой нагрузки. Особенно, если жестких дисков у вас несколько.
Для процессора и видеокарты
В современном ПК основными потребителями энергии являются процессор и видеокарта. Однако бюджетные модели потребляют не так уж много. Поэтому в дешевых БП можно встретить провода 20AWG и для коннекторов питания процессора и видеокарты. По идее, их должно хватать — по 5А на каждую из линий питания достаточно в обоих случаях. Таким образом, в идеале на разъем процессора EPS12V (четыре линии питания) с помощью таких проводов можно безопасно передавать до 240 Вт энергии. А на разъём PCI-E 8-pin (три линии питания) для видеокарты — 180 Вт.
Однако на практике все не так радужно. Соединение в разъемах не всегда качественное, поэтому сопротивление каких-то линий может быть выше. Из-за этого по оставшимся линиям может пойти больший ток, а напряжение, доходящее до комплектующих под нагрузкой, значительно просядет. В результате этого такие провода перегреются, и их изоляция рискует оплавиться. Что в итоге может привести к короткому замыканию.
Поэтому теоретические значения мощности в данном случае можно смело делить на полтора. В итоге провода 20AWG годятся только для питания нетребовательных процессоров и одного коннектора PCI-E 6-pin, разъем для которого можно встретить только в бюджетных видеокартах.
А вот провода 18AWG подходят для этих целей куда лучше. Их сопротивление ниже, а максимальный ток — выше. Поэтому их возможностей с лихвой хватает и для питания процессоров, и для наиболее распространенного коннектора питания видеокарты PCI-E 8-pin. Но два PCI-E 8-pin на один шлейф с AWG18 «вешать» точно не стоит, хотя именно так поступают некоторые производители. Для полной безопасности такой конфигурации нужны более «толстые» провода 16AWG.
Флагманские видеокарты оснащаются разъемом питания — 12VHPWR и его доработанной версией 12V-2X6. Они рассчитаны на передачу до 600 Вт мощности, поэтому у проводов 18AWG в этом случае не будет никакого запаса. Как следствие, без 16AWG и для таких коннекторов не обойтись.
Как устроен 12VHPWR
Шести- и восьми контактные разъемы PCI-E используются для передачи дополнительного питания видеокартам уже многие годы. Шести контактная версия может передавать до 75 Вт мощности, восьми контактная — до 150 Вт. В случае необходимости передачи более высокой мощности на видеокарты устанавливается по два, а то и по три таких разъема.
Однако несколько таких разъемов и подключенных кабелей рядом выглядят довольно громоздко. В 2020 году организация PCI-SIG представила новый разъем — 12VHPWR. Он рассчитан на передачу до 600 Вт мощности, и при этом лишь немного больше обычного разъема PCI-E 8-pin. В старых разъемах 6-pin и 8-pin для передачи энергии используется по две и три пары контактов, соответственно. Оставшиеся контакты служат для определения того, вставлен ли кабель питания. В 12VHPWR ток передают шесть пар контактов.
Вдобавок к ним имеется еще четыре контакта согласования. Один из них сообщает о наличии карты на конце разъема (CARD_CBL_PRES#), второй — о напряжении в пределах нормы, которое присутствует на контактах питания (CARD_PWR_STABLE). Оставшиеся два контакта (Sense 0 и Sense 1) предназначены для конфигурации максимально передаваемой мощности при включении и после загрузки системы. В зависимости от них пиковая мощность, потребляемая по кабелю дополнительного питания видеокартой, может составлять 150, 300, 450 или 600 Вт.
Причины ненадежности 12VHPWR
Первыми новый разъем получили топовые видеокарты NVIDIA GeForce RTX3090 Ti. Но использовали его возможности они не полностью, ограничиваясь конфигурацией на 450 Вт. Полную версию на 600 Вт впервые получил следующий топ компании, RTX4090. И благодаря ему 12VHPWR сразу же обрел дурную славу, так как было зафиксировано множество случаев его плавления при работе.
Почему же 12VHPWR часто плавятся? По заявлениям компании NVIDIA, подобные случаи происходили у пользователей, которые не убедились в том, что коннектор вставлен в разъем до конца. Это могла быть как невнимательность со стороны самих пользователей, так и посторонний мусор в разъеме, который препятствовал полной вставке.
Другой причиной называется сильный изгиб кабеля при подключении. Из-за него происходило чрезмерное натяжение проводников, что могло привести к их частичному разрыву. Как следствие, сопротивление соединения возрастало, что вело к перегреву.
Вдобавок коннекторы кабелей некоторых производителей имели неполный охват контактных стержней. Из-за этого повышалось сопротивление в месте соединения и значительно увеличивался нагрев разъема.
На самом деле, помимо вышеназванных причин, есть еще одна. Каждый из контактов питания 12VHPWR рассчитан на максимальный ток 9.5 А. При этом в предельном рабочем режиме передаваемый по ним ток составляет чуть более 8.3 А. То есть при передаче высокой мощности разъем работает практически на максимуме своих возможностей, что не есть хорошо. Для сравнения: контакты разъема питания PCI-E 8-pin рассчитаны на предельный ток 8 А. Но даже при максимальной нагрузке на них приходится по чуть менее 4.2 А, то есть имеется практически двукратный запас. Даже если один из проводов этого разъема потеряет контакт, оставшиеся распределят его ток между собой без каких-либо негативных последствий.
В случае с 12VHPWR потеря контакта даже одного из токонесущих проводов при высокой мощности куда страшнее. Она провоцирует увеличение силы тока на оставшихся проводах до значений, превышающих максимально допустимые. Это ведет к перегреву разъема и его последующему расплавлению.
Чем отличается 12V-2X6
Разъем 12V-2X6 обладает непохожим на предшественника названием. Однако выглядит он практически аналогично и является продолжателем дела 12VHPWR с некоторыми доработками.
Длина контактов питания увеличена с 4,2 до 4,45 мм
Целевая точка соединения контактов питания смещена на глубину 4,1 мм с прежних 5,15 мм
Размер гнезда для контактов согласования увеличен с 1,6 × 9,3 мм до 1,70 × 9,4 мм
Длина контактов согласования уменьшена с 4 до 2,5 мм
Более глубокое гнездо и смещенная точка контакта должны поспособствовать более плотному соединению даже в случае не совсем до конца вставленного коннектора. Вдобавок к этому были частично изменены сигнальные режимы контактов согласования. Теперь если ни один из контактов не соединен, то питание попросту не подается. А так как контакты теперь короче и глубже, то при наполовину вставленном коннекторе видеокарта просто не включится.
Обратная совместимость
Основные физические параметры разъемов 12VHPWR и 12V-2X6 схожи, поэтому кабели одного стандарта можно вставить в разъемы другого.
Однако стоит остерегаться использовать уже упомянутые кабели 12VHPWR, у которых был выявлен неполный охват стержней. К тому же, из-за смещенной точки контакта любой из старых кабелей может иметь худшее соединение, чем изначально предназначенные для этого кабели 12V-2X6. Все это могло бы иметь меньшее значение, если бы речь шла о разъемах с большим запасом прочности по току. Однако в случае с 12VHPWR и 12V-2X6 лучше не рисковать, используя именно предназначенные для каждого из них кабели. Так вероятность появления проблем будет куда меньше.
Хотя кабели двух стандартов схожи, сами разъемы отличаются. И не из-за разной высоты контактных стержней, как можно было подумать, а из-за реализации режимов согласования. Блок питания с 12VHPWR будет подавать напряжение на разъем в любом случае, тогда как БП с нативным 12V-2X6 не будет задействовать питание, пока не получит сигнал подключения от видеокарты.
То есть для обеспечения всех преимуществ и повышенной безопасности разъема 12V-2X6 и блок, и видеокарта должны быть оснащены именно им. Но если в случае с видеокартой можно обновить режимы согласования с помощью прошивки BIOS, то среди блоков питания для полной поддержки режимов разъема 12V-2X6 придется выпускать обновлённые модели.
Блоки питания с поддержкой 12V-2X6
Первые блоки питания с поддержкой нового стандарта уже представлены несколькими производителями. В их числе Thermaltake Toughpower TF3 мощностью 1550 Вт, FSP Hydro PTM X Pro и Hydro G Pro мощностью 1200W, Silverstone DA850R мощностью 850 Вт, а также MSI MAG GL мощностью 750 и 800 Вт.
NVIDIA уже установила разъем 12V-2X6 на некоторые карты RTX4000 серии Founders Edition. Постепенно на новый разъем перейдут и другие производители карт компании. AMD в текущей серии видеокарт RX7000 все также остается верна старым разъемам PCI-E 8-pin. Новшества, представленные в разъеме 12V-2X6, должны решить прежние проблемы с нагревом и плавлением. Как показывают первые тесты, обновленный разъем действительно устойчивее предшественника при недостаточно плотной вставке.
Несмотря на все усовершенствования, разъем остается все также потенциально опасным для режимов 450 и 600 Вт, так как при высоких токах его контакты имеют малый запас прочности. При этом можно сказать, что в более щадящих режимах 150 и 300 Вт новый 12V-2X6 точно должен быть не опаснее старого доброго восьми контактного разъема питания PCI-E.
Полезные советы
Если вы выбираете блок питания с расчетом использовать его долгие годы, обратите внимание на то, чтобы у выбранной модели:
На шлейфах питания процессора были использованы провода не менее 18AVG.
На шлейфах питания видеокарты с одним коннектором PCI-E 8-pin или двумя коннекторами PCI-E 6-pin — провода 18AVG.
На шлейфах питания видеокарты с двумя коннекторами PCI-E 8-pin — провода 16AVG.
На шлейфах питания видеокарты с коннектором 12VHPWR или 12V-2X6 — провода 16AVG.
Это рекомендации безопасности. Из эстетических рекомендаций можно выделить следующие:
Если в вашем корпусе нет места для того, чтобы скрыть лишние кабели — обратите внимание на блоки с частичной или полной модульной конструкцией.
Для корпусов с прозрачной боковой крышкой желательно предпочесть блоки с плоскими шлейфами — их легче всего проложить скрытно для эффектного внешнего вида.
В случае, если скрытная прокладка проводов не требуется, наиболее аккуратно будут выглядеть кабели с оплеткой.
