超能课堂：你需要大功率电源吗？ATX 3.0电源设计指南有答案了

ATX 3.0电源设计规范有什么更新？PCI-E供电：瞬时功耗允许达到TDP的3倍
CPU供电：峰值电流需求更高
第10代酷睿处理器发布后，英特尔更新了ATX12V电源设计指南中的CPU供电需求
ATX 3.0设计指南中，CPU供电需求再一次进行了更新
+12V电压：偏离度上限不变，下限放宽至-7%对于玩家，ATX 3.0电源设计指南的意义何在？

英特尔在本月初正式发布了ATX Version 3.0 Multi Rail Desktop Platform Power Supply Design Guide，也就是ATX 3.0版本多路桌面平台电源设计指南，而此前的ATX设计指南一直停留在2.03版本，于1998年12月正式发布，距今已经有超过23年的时间。不过当时的ATX设计指南可不仅仅包含有电源的相关内容，其还包括有机箱与主板的设计规范，而且ATX设计指南中与电源相关的要求在后续也是以ATX12V电源设计指南的形式一直进行更新和补充，现在的最新版本就是ATX12V 3.0设计指南，就包含在ATX 3.0设计指南当中。

此外这次ATX 3.0设计指南无论是内容还是文档的标题都明确指出是“电源设计指南”，并不包含机箱与主板布局等内容，因此这次升级与其说是ATX设计指南的更新，其更像是ATX12V设计指南的更新，当然也可以说是CFX12V/LFX12V/SFX12V/TFX12V/Flex ATX设计指南的更新，毕竟英特尔早已将这些不同规格的电源设计要求进行了整合，总而言之ATX 3.0设计指南就是新一代PC电源的设计方向。

那么英特尔在ATX 3.0电源设计指南中，相比上一个版本是做了什么更新呢？其实纵观全文，这次ATX 3.0电源设计指南的重点篇幅其实是在PCI-E供电上，主要是为了满足PCI-E 5.0规范下的供电提出了具体电源设计要求，另外还有一些对电源性能要求的改变，这里我们就挑选了一些跟比较受消费者关注的点来进行简单讲解，更多详细内容，有兴趣的玩家可以自己去查看英特尔公开的ATX 3.0电源设计指南。

英特尔在ATX 3.0电源设计指南中，用了整整一个章节去讲解为什么他们会重点强调PCI-E 5.0的供电，并给出了相应的设计要求。我们不妨先看看ATX 3.0设计指南第三章节的开篇，英特尔是直接点出，当前PCI-E接口硬件有不少在供电需求上其实是违反PCI-E相关规范的，考虑到目前PCI-E接口硬件的供电需求，英特尔这里基本上说的就是显卡了，就差没有指名道姓说出来而已。

上图这几段话的大意是，PCI-E组织在制定PCI-E相关规范时，其实有制定出10W/75W/150W/225W/300W等不同TDP下的板卡供电规范，而且这是一个非常严格、不允许超过的数字，因此之前的PCI-E规范中，对于“超额取电”的现象并没有明确的应对措施。然而近年来PCI-E硬件特别是显卡上的“超额取电”情况越来越多，而电源厂商一直没有一个明确的规范来进行应对，导致显卡在“超额取电”时，有部分电源会触发OCP过电流保护等措施，出现突然断电等现象，对于硬件来说存在较高的损坏风险。

而到了PCI-E 5.0规范上，板卡的供电要求拓展出了450W和600W档次，这显然对PC电源的供电能力有了更高的要求，相应TDP的板卡也很可能带来非常极端的瞬时功耗，为此英特尔需要通过ATX 3.0设计指南以及PCI-E 5.0规范的共同约束板卡的平均功耗以及峰值功耗，并指导电源厂商去应对显卡的峰值功耗需求。

那么具体的应对规范有哪些呢？首先是控制峰值功耗的大小与持续的时间，按照ATX 3.0设计指南提出的要求，对于PCI-E硬件来说，若其峰值功耗的持续时间不超过100微秒，那么其峰值功耗允许达到TDP的3倍，也就是600W TDP的显卡，允许在100微秒内获得1800W的供电能力；但如果峰值功耗持续的时间超过1秒，那么其可以获得的峰值功耗仍然不得超过TDP设定；如果峰值功耗持续时间是在100微秒到1秒之间，那么PCI-E硬件可以获得的功率则与时长呈反比，持续的时间越长，允许的峰值功耗则越低。

从这个要求我们也可以看出，其实对于电源而言，峰值功率其实是一个可以精确到按微秒计算数字，1秒时长的输出对于我们来说已经很短，但对于电源来说其实已经相当于是“持续输出”而不是“瞬时输出”，真正的瞬时输出是需要使用扫描采样率足够高的设备，例如示波器以及配套的电流探头才能测量得出，市售的家用功耗仪或者是普通款的万用表/电流表基本达不到这样的扫描采样频率，它们检测到的只是精确到秒的“平均功耗”而非需要按照微秒计算的“瞬时功耗”。

当然英特尔也担心普通的消费者可能理解不了为什么需求大功率的电源，因此在ATX 3.0设计指南中，他们是直接给出了不同级别产品对应的电源需求。可以看到对于TDP不超过300W的PCI-E硬件，英特尔是推荐搭配额定功率750W的电源；对于TDP不超过450W的PCI-E硬件，推荐搭配的电源是额定功率不低于1000W的款式，而对于TDP达到600W的PCI-E硬件，英特尔推荐用户搭配额定功率不低于1200W的电源。这个要求其实跟我们在各种显卡评测中的推荐搭配是基本相符的，不知道这次从英特尔的口中说出，大家会不会觉得更有说服力呢？

当然除了针对PCI-E供电的具体要求，这次英特尔在ATX 3.0电源设计指南中，也对CPU的供电需求进行了更新。英特尔在第10代酷睿处理器发布之时，就对当时的ATX12V电源设计指南进行了补充，当时明确提出对于65W TDP的CPU，电源需要为其提供的+12V供电持续电流要求不低于23A，峰值电流不低于30A；对于125W TDP的CPU，电源为其提供的+12V供电持续电流需要在26A以上，峰值电流不低于34A。

而在ATX 3.0设计指南中，CPU供电仍然按照TDP需求划分为35W、65W、125W和165W三档，但是除了165W档次对电流需求没有发生变化，其余三档都作出了要求上的变化，其中35W档次的+12V持续电流要求从13A降低到11A，但峰值电流需求从16A提升至19A；65W档次与125W档次的持续电流需求不变，但峰值电流的需求分别上升至34A和39A。从这里我们可以看出，在英特尔的规划中，未来CPU供电对峰值功率的要求会更高。

虽然说ATX 3.0电源设计指南展现出来的趋势是电源需要提供更高的瞬时功率，或者说是更高的峰值功率，但作为配合，电压偏离上的要求却是相对放宽了。原本PC电源的+12V输出电压偏离度是±5%以内，但考虑到峰值输出的瞬间电源电压往往也会有瞬时的下降，为了避免给电源厂的设计带去过大的压力，这次ATX 3.0电源设计指南中，+12V的输出电压偏离度是放宽至最高不超过+5%，最低不低于-7%，也就是电压范围是11.16V至12.6V；如果是PCI-E供电的+12V，则允许下降至最低不超过-8%，也就是11.04V到12.6V。

至于其它方面的要求，例如输出纹波、保持时间等等，ATX 3.0电源设计规范相比上一个版本基本没有改变，因此对于电源厂商来说，所谓的“放宽要求”其实并没有明显地降低电源设计压力，反而是PCI-E供电方面的明确指示可能对自家的产品策略带来一些变化，就看谁能够率先跟上ATX 3.0时代的脚步了。

其实ATX 3.0电源设计指南更多地是给厂商作为参考，里面很多内容对于玩家来说看看就好，没有深入研究的必要性。但你说ATX 3.0对于玩家来说没有意义，那当然也不是这么个说法。实际上ATX 3.0电源设计指南的推出，是很好地解答了一直困扰着不少玩家的一个疑问，那就是大功率的电源究竟有没有选购的必要性？

英特尔明确表示，750W电源对于主流或以上级别平台来说很有必要

其实从ATX 3.0提出的要求来看，如果你计划选用的硬件已经达到了当前中端主流或以上的水平，那还是很有必要的，我们可以按照显卡TDP 300W作为一条分界线，如果你选用的显卡在TDP上已经超过300W，那显然750W或以上级别电源应该是标配；而对于TDP不超过300W的显卡，650W级别的电源也还是很充裕的，但是未来升级的潜力不大，特别如今CPU和显卡的性能在增长的同时，功耗也在稳步提升，没有一个750W或以上级别的电源，还真不一定可以满足后续升级的需求。

模组接口电源的优势在于有后续更换线材支持新接口的潜力

另外在当前选购PC电源，大家不要只盯着额定功率，电源是否采用模组化线材，可能也会成为一个选择的关键。PCI-E 5.0引入了新的12+4pin供电接口，单个接口即可提供高达600W的供电能力，相当于当前4个PCI-E 8pin接口的供电能力，倘若电源采用的是模组接口，那么理论上说只需要厂商给出对应的模组线，那么旧款电源支持12+4pin供电算不上一件难事。

当然最佳选择是直接选择带有新接口的电源，只是模组接口电源至少是留下了这个升级潜力，但对于原生线材的电源来说可能就有些尴尬了，即便可以使用转接线，也可能给机箱的布线和理线带来困难。不过现在中高端的电源产品基本都采用了模组接口设计，只有部分入门级产品仍然维持原生线材方式，想必也不是那么容易踩雷。