Proč má vaše základní deska CPU Power 1 a CPU Power 2

Koupili jste si novou základní desku, která by mohla posunout váš procesor na hranici možností, ale když jste ji otevřeli, viděli jste něco neobvyklého. Namísto jediného konektoru CPU byla vaše základní deska vybavena dvěma konektory CPU.

Proč má tedy vaše základní deska další konektor CPU? Může vám pomoci posunout váš systém na jeho limity? No, pojďme to zjistit.

Jak se přenáší energie do vašeho CPU?

Než pochopíte, proč má vaše základní deska dva napájecí konektory CPU, je důležité porozumět tomu, jak se energie přenáší do vašeho CPU. Zjednodušeně řečeno, elektřina putuje ze zásuvky do CPU, ale proud z vaší zásuvky nelze použít k napájení elektroniky v počítači. Proto, váš systém má napájecí zdroj (PSU).

Hlavním cílem PSU je přeměnit střídavý proud (AC) přijímaný ze zásuvky na stejnosměrný proud (DC). Tento proud pak může napájet různé komponenty na vaší základní desce. To znamená, že komponenty na vaší základní desce mají různé požadavky na napájení.

Pro vyřešení tohoto problému má PSU několik výstupních konektorů navržených pro napájení různé elektroniky na vaší základní desce. Tyto konektory obvykle dodávají 12V, 5V a 3,3V.

Jeden z těchto konektorů napájí CPU a nabízí napětí 12 voltů. Nelze jej však použít k přímému napájení CPU, protože tak vysoké napětí by usmažilo tranzistory. Proto je energie přijatá z konektoru CPU posílána do modulů regulátoru napětí. Tyto moduly převádějí 12 voltů přijatých z PSU na rozsah 1 až 1,5 voltů, které pak napájejí váš CPU.

Kolik energie může poskytnout konektor CPU?

Konektor CPU je zodpovědný za dodávku energie do CPU. Pokud je tento výkon nedostatečný, CPU nebude schopen poskytovat svůj špičkový výkon.

Jaký výkon tedy může konektor CPU dodat?

No, záleží na počtu pinů, se kterými je váš konektor dodáván. Vyšší počet kolíků umožňuje konektoru dodávat více energie. Většina základních desek je dodávána se čtyřkolíkovým konektorem nebo osmikolíkovým konektorem, ale v některých případech základní desky mohou používat dva konektory, například dva osmikolíkové konektory nebo jeden osmikolíkový a čtyřkolíkový konektor.

Osm pinů vs. Four Pin: Který přináší více výkonu?

Čtyřkolíkový konektor na základní desce je dodáván se dvěma 12V a dvěma zemnicími kolíky, zatímco osmikolíkový konektor obsahuje čtyři zemnicí a čtyři 12V kolíky. Každý z kolíků v konektoru je schopen dodat maximální proud 7 ampér. Vzhledem k 12 voltům dodávaným kolíky a proudu 7 A může jediný pár konektorů dodat 84 wattů (12*7) energie. Čtyřkolíkový konektor tedy může dodat 168 wattů (84*2), zatímco osmikolíkový konektor CPU může dodat 336 wattů.

Při použití stejné logiky můžeme dojít k závěru, že dva osmikolíkové konektory CPU mohou dodat 672 wattů energie, zatímco konfigurace s osmi a 4 kolíky může dodat 504 wattů.

Kolik energie potřebuje váš procesor?

CPU ve vašem systému provádí úkoly zapínáním a vypínáním. Tyto přepínače jsou známé jako tranzistory a rychlost, jakou tyto tranzistory přepínají, definuje výkon, který váš CPU poskytuje. Frekvence spínání tranzistoru, známá jako taktovací frekvence, také určuje spotřebu energie vašeho CPU. Pokud tedy váš CPU běží na vysokých frekvencích, bude spotřebovávat více energie, zatímco nižší frekvence sníží spotřebu energie vašeho CPU.

Díky tomu je spotřeba CPU proměnná a závisí na frekvenci, kterou váš procesor běží, která je definována zátěží vašeho CPU.

Pochopení spotřeby energie CPU

Jak bylo vysvětleno dříve, CPU nečerpá konstantní energii z konektoru CPU. Místo toho se spotřeba energie mění v závislosti na frekvenci hodin. Většina CPU má dvě odlišné frekvence CPU: základní taktovací frekvence a turbo frekvence. Když procesor neprovádí výpočetně náročné úlohy, běží na základní frekvenci a spotřebovává méně energie. Naopak, když je systém zatlačen na limity, zvyšuje frekvenci až na frekvenci turba.

Například vlajkový procesor Intel Core i9-13900k nabízí na svých výkonových jádrech základní frekvenci 3 GHz při spotřebě 125 wattů energie. Toto číslo se však zvýší na 253 wattů, když se frekvence zvýší na 5,80 GHz (jeho maximální rychlost taktu boost). Také technologie jako Thermal Velocity Boost a Adaptive Boost zvýšit taktovací frekvenci na více jádrech, když jsou splněny podmínky pro teplotu procesoru a odběr proudu, čímž se zvýší výkon, který procesor odebírá.

Výše uvedená čísla pro odběr energie neberou v úvahu přetaktování a výkon odebíraný procesory se může exponenciálně zvýšit, když je přetaktování povoleno.

Na druhé straně spektra procesory jako Intel Core i3-13100 spotřebují 60 až 89 wattů energie při běhu na základní a turbo frekvenci. Proto, když se na to podíváte, CPU mohou čerpat kdekoli od 60 do 250 wattů na základě jejich výpočetních schopností a Tepelný návrhový výkon (TDP).

Proč je vaše základní deska vybavena dvěma konektory CPU?

Jak bylo vysvětleno dříve, špičkový procesor může spotřebovat 253 wattů, zatímco 8kolíkový konektor může dodat 336 wattů. Proto, když se na to podíváte, stačí jeden konektor CPU pro jakýkoli CPU (kromě špičkových serverových jednotek, pracovních stanic atd.).

S touto konfigurací je ale problém. Vidíte, že vodiče dodávající energii do vašeho CPU během špičkového zatížení ponesou každý sedm ampérů. Díky tomu 8pinový konektor se čtyřmi 12voltovými kolíky vytáhne celkem 28 ampérů a takto vysoké proudy budou generovat hodně tepla. Abychom uvedli věci do perspektivy, teplo generované ve vodiči s proudem je úměrné druhé mocnině proudu, který jím protéká.

Proto, aby se zabránilo nadměrnému zahřívání v důsledku vysokého průtoku proudu, Intel's Desktop Platform Form Factors Napájení [PDF] doporučuje rozdělit proud na 12voltových kolejnicích, když proud překročí 20 ampérů.

Aby byly splněny tyto požadavky, jsou základní desky dodávány se dvěma konektory CPU, protože vysoce výkonné CPU mohou odebírat proudy nad 20 ampérů, když jsou zatlačeny na limity.

Jaké jsou výhody dvou konektorů CPU?

Základní deska se dvěma napájecími konektory CPU má několik výhod. Vzhledem k níže uvedeným výhodám, které tyto dodatečné konektory nabízejí:

• Vyšší výkon: Díky dvěma konektorům CPU na vaší základní desce může PSU dodávat CPU velké množství energie, což uživatelům umožňuje posouvat jejich systém přetaktováním.
• Více stability: Díky dvěma konektorům CPU může základní deska dodávat energii stabilněji. Proud lze rozdělit mezi dva konektory, aby byl rozptyl tepla nízký a nabídl stabilní dodávku energie do CPU.

Potřebujete základní desku se dvěma CPU konektory?

Duální konektor CPU na vaší základní desce dokáže vyvinout výkon až 672 wattů. Ačkoli moderní CPU nevyžaduje tolik energie, duální konektor CPU může pomoci dodávat energii stabilnějším způsobem.

Proto se doporučuje základní deska s duálními CPU konektory, pokud chcete posunout high-end CPU na limity jeho přetaktováním. Na druhou stranu, pokud používáte CPU střední třídy, které ke svému fungování nepotřebuje velké množství energie, měla by vám stačit základní deska s jediným konektorem.