ATX 3.0和PCI Express 5（PCIe 5）已经是热门话题，这确实值得讨论一下。这些标准很复杂，但对于DIY玩家来说，理解这些标准很重要。尽管目前只定义了理论纲要，但它为我们对未来显卡及其功耗的期望提供了良好的前景。

什么是PCI Express 5？

PCI Express标准定义了PCI Express接口及其扩展卡的机电规范。显卡只是众多扩展卡中的一种。在本文的其余部分，我们将仅指显卡含义。

PICe 5的目的是将数据传输速率从每秒16 GT提高到32 GT，以提高可用性，并使其标准适合未来的需求。主要解决了显卡功耗不断增加的问题。
高瞬态负载在PCI Express 4设计中没有设定标准。PCIe 5规范不仅定义了600瓦的最大平均功耗，还限定了短期负载峰值。在新的PCIe 5标准中，显卡在100微秒内的最大功耗为其额定功率的三倍。以600瓦显卡为例，在100微秒内，最大功耗不能超过1800瓦。在10毫秒内，允许双倍最大平均功耗。

但是，高负载峰值可能只在极短的时间内出现，示例中的1000毫秒内的平均功耗可能永远不会高于600瓦的额定功率。

此外，该标准限定了显卡在所有电源接口组合中的最大总功耗为600瓦。很多人猜测即将推出的显卡功耗会很高，我们想强调的是，不太可能所有型号都立即挑战定义的极限，另一方面，也有可能未来推出的原厂超频高端显卡最终达到了不完全符合这些规范的地步。
除功耗规范外，新版标准还定义了一种新电源接口：12VHPWR辅助电源接口。我们将在下面详细解释新接口。

ATX 3.0对电源意味着什么？

就像PCI Express用于显卡一样，ATX用于电源。本设计指南由Intel发布，最新的3.0版本中详细介绍了遵循PCIe 5所定义新规范的电源要求。高功耗和负载变化并非全新内容，在ATX 2.X规范中已经顾及到了这一点。迄今定义的要求已经非常多，因为即使是ATX 2.4电源，也要能够管理非常快速的负载变化（瞬态），例如显卡输出电流负载从20%到100%的变化。

但是，由于ATX 2.4未定义任何高于额定功率的值，负载峰值方面存在规范差异。ATX 2.4电源在实际应用中通常可以承载更高的负载峰值，但根本没有定义的最大值。电源制造商经常需要重新调整其规格，以满足现代显卡的要求。ATX 3.0首次定义了高于电源额定功率的目标值。其中规定显卡的PCIe连接，必须允许高达三倍额定功耗的负载变化。以1200瓦的电源和600瓦的显卡为例，CPU占用300瓦，另外的300瓦用于其他所有组件。该示例中的电源必须能够在极短的时间内实现（3*600W）+300W+300W的功率，共2400瓦。

这是ATX 3.0和ATX 2.X电源最大的不同。ATX 3.0电源不仅能保证恒定的额定功率，还能承载高于额定功率的高负载峰值，ATX 2.X电源设备则不行。

新型12VHPWR接口

对于PCIe 5和ATX 3.0规范的最终用户来说，最明显的变化之一是新的12VHPWR接口。它提供了更大的功率，并且对于450瓦功率或更高的ATX 3.0电源是强制性要求。

上一次引入新接口是2013年，针对PCIe版本2。8针PCIe电源接口可提供高达150瓦的功率，而常用的6针接口仅规定为75瓦。要求更高的显卡需要高达三个这样的电源接口。

新的12VHPWR接口尺寸更小，可通过单个接口提供高达600瓦的功率。它有12条电源线芯（6x12V和6x接地）和4条信号线作为电源和扩展卡之间的通信接口。

12VHPWR接口的新传感线改善了电源和PC之间的交互。ATX 2.X电源不知道是否已连接耗电器件及连接的耗电器件数量，显卡也无法获得来自电源的任何信息。新型12VHPWR接口工作更智能，使用传感引脚，电源可通过SENSE0和SENSE1传递其最大功率。12VHPWR的最大负载可定义为四阶：从150W、300W、450W和600W。
另一方面，PCIe 5明确规定，所连接的卡连续功耗不得超过600瓦。根据电源设置的最大允许负载，如果电源功率额定值低于显卡要求，显卡将不会尝试超过该负载，但可能会降低性能或无法正常工作。

新的12VHPWR接口尺寸更小，可通过单个接口提供高达600瓦的功率。它有12条电源线芯（6x12V和6x接地）和4条信号线作为电源和扩展卡之间的通
信接口。

12VHPWR接口的新传感线改善了电源和PC之间的交互。ATX 2.X电源不知道是否已连接耗电器件及连接的耗电器件数量，显卡也无法获得来自电源的任何信息。新型12VHPWR接口工作更智能，使用传感引脚，电源可通过SENSE0和SENSE1传递其最大功率。12VHPWR的最大负载可定义为四阶：从150W、300W、450W和600W。

另一方面，PCIe 5明确规定，所连接的卡连续功耗不得超过600瓦。根据电源设置的最大允许负载，如果电源功率额定值低于显卡要求，显卡将不会尝试超过该负载，但可能会降低性能或无法正常工作。

12VHPWR接口的某些功能是可选的，可确保兼容以前的标准。因此，使用12VHPWR接口不意味着扩展卡的性能或功耗。例如，GeForce RTX 3090 Ti和RTX 40系列已配备了12VHPWR接口，但它们既不是PCIe 5显卡，也不需要ATX 3.0电源才能运行。未来其他PCIe 4显卡也可能采用相同的方法。类似逻辑可应用于电源。

仅凭新电源具有带12VHPWR接口的线缆，并不意味着它一定是ATX 3.0电源。

可使用适配器线缆将以前的PCIe接口连接到ATX 2.X电源的新12VHPWR接口，这种方法已证实可行。但是，Intel建议将新的接口插座或固定式12VHPWR线缆仅连接到完全符合ATX 3.0规范的电源。最新的PCI Express修订版结合12VHPWR线缆描述了高功率峰值，这一事实强调了这一点。显然，市场正在寻找机会，尽快以最低成本让用户使用这项新技术。要特别注意的是，制造商是否明确将电源标记为符合ATX 3.0规范，以确保满足未来显卡的所有必要标准。be quiet! 正在对其产品组合进行全面检查，并推出经得起未来考研的电源产品。Dark Power 13是首款be quiet! 的ATX 3.0电源！随后是Pure Power 12 M。更多产品系列将在2023年更新。

前景

我们欢迎PCI Express 5和ATX 3.0规范以及关于功耗的明确定义。作为电源开发商，我们获得了电源必须遵守的明确参数。由于明确的指导原则，我们的用户将更容易找到适合自己需求的电源。电源功率计算器将继续为最终用户提供帮助，为无数系统配置选择合适的电源。由于在未来同时存在两个标准，得到建议变得更加重要。