Az ATX 3.0 és a PCI Express 5 (PCIe 5) népszerű beszédtéma – és nem véletlenül! Ezek a szabványok igen összetettek, viszont fontos, hogy a gépet építők értsék. Habár számos információ egyelőre még csak elméletben körvonalazódik, ezek már előrevetítik, hogy mi várható a videokártyák és energiafelhasználásuk terén a következő években.

Mi a PCI Express 5?

A PCI Express szabvány definiálja a PCI Express interfész és a bővítőkártyák elektromechanikus specifikációit. A videokártya csak az egyik a számos lehetséges bővítőkártya-típusból, de cikkünkben most csak az ezeket érintő változásokkal foglalkozunk.

A PCIe 5 a 16-ról 32 gigatranszfer/másodpercre növelt adatátviteli sebességgel javít a használhatóságon és képessé teszi az új szabványt, hogy megfeleljen a jövő igényeinek. Az elsődleges cél a videokártyák növekvő energiafelhasználásának kiszolgálása.

A PCI Express 4 szabványban még nem szabályozták a magas, átmeneti terheléseket. A PCIe 5 specifikációi viszont nem csak meghatározzák a maximális állandó fogyasztást 600 wattban, hanem limitálják a rövid ideig tartó terhelési csúcsokat is. A PCIe 5 szabvánnyal a videokártya 100 mikromásodperc időtartamig maximum háromszorosát veheti fel állandó fogyasztásának. Például egy 600 wattos videokátya esetében a maximális fogyasztás nem haladhatja meg 100 mikromásodpercnél tovább az 1800 wattot. 10 ms ideig maximálisan a fogyasztás duplája vehető fel.

Fontos megjegyezni, hogy ezek a csúcsterhelések csak pillanatnyi ideig jelentkeznek, és az állandó fogyasztás 1000 ms időtartam alatt sosem lépheti túl a példánkban szereplő, névleges 600 wattot.

Ezen felül a szabvány 600 wattban definiálja a videokártyák maximális, összesített energiafelvételét a csatlakozók bármilyen kombinációján keresztül. Sok a találgatás azzal kapcsolatban, hogy a későbbi videokártyáknak esetleg extrém magas lesz a fogyasztása, de szeretnénk hangsúlyozni, hogy nem valószínű, hogy minden modell azonnal feszegetni fogja ki fogja szabvány határait. Másfelől az is lehetséges, hogy egyszer elérünk egy pontra, amikor a gyárilag túlhajtott csúcs grafikus kártyák már nem fognak teljes mértékben megfelelni ezeknek a kritériumoknak.

Az energiafelhasználás specifikálása mellett az új szabvány egy új tápcsatlakozót is meghatároz: a 12VHPWR csatlakozót. A továbbiakban részletesen bemutatjuk az új konnektort.

Mit jelent az ATX 3.0 a tápegységek számára?

Ami a PCI Express a videokártyának, az az ATX a tápegységnek. Az Intel által kiadott tervezési útmutató és a 3.0-s szabvány legfrissebb részletei meghatározzák a tápegységekkel kapcsolatos követelményeket, melyeket az új, PCIe 5 szabvány támaszt. A magas fogyasztás és a terhelésingadozások mértékének meghatározása nem újdonság, ezeket az ATX 2.X szabvány is magában foglalta. Már a korábban definiált elvárások is jelentősek, mert még egy ATX 2.4-es tápegységnek is tudnia kell kezelnie a nagyon gyors (átmeneti) terhelésingadozásokat, például egy videokártya áramfelvételének 20%-ról 100%-ra ugrását. 

Mindazonáltal eddig hiányzott a pillanatnyi terhelési csúcsok specifikálása, mert az ATX 2.4 nem határoz meg értékeket az állandó fogyasztás fölött. Ettől függetlenül valós használat során egy ATX 2.4-es tápegység elvisel nagyobb csúcsokat is, de ennek értéke nincs maximálva. A tápegységgyártóknak gyakran kell változtatni tápjaik specifikációin, hogy azok megfeleljenek a modern videokártyák igényeinek. Most először az ATX 3.0 szabvány meghatározza a célértékeket a tápegység névleges teljesítménye fölött is. Ez kimondja, hogy a videokártya PCIe csatlakozójának a fogyasztás akár háromszoros értékét is lehetővé kell tennie. Például, ha egy 1200 wattos tápegységet nézünk egy 600 watt osztályú grafikus kártyával, akkor 300 wattot kap a processzor és 300 wattot a többi alkatrész. A tápegységnek ebben a példában képesnek kell lennie leadnia egy nagyon rövid ideig 3 x 600 W + 300 W + 300 W teljesítményt, vagyis összesen 2400 wattot. Ebben különböznek legjobban az ATX 3.0 és 2.X tápegységek.

Az ATX 2.X tápokkal ellentétben egy ATX 3.0 táp nem csak az állandó névleges teljesítményt garantálja, hanem az a fölötti, pillanatnyi csúcsterhelések elviselését is.

Az új 12VHPWR csatlakozó

A felhasználók számára az egyik legészrevehetőbb változás a PCIe 5 és az ATX 3.0 specifikációiban az új, 12VHPWR csatlakozó. Ennek lényegesen nagyobb a teljesítménye, és kötelező a megléte a 450 watt vagy a fölötti tápegységeken.

Utoljára 2013-ban mutattak be új tápcsatlakozót, a PCIe 2-es verziójánál. A 8 tűs PCIe csatlakozó akár 150 watt teljesítményt tud biztosítani, míg a korábbi 6 tűs csak 75 wattra volt hitelesítve. A nagyobb teljesítményű videokártyák akár három ilyen csatlakozót is igényelnek.

Az új 12VHPWR csatlakozó jóval kompaktabb, és egyetlen csatlakozón keresztül akár 600 watt leadására is képes. Összesen 12 tűvel rendelkezik az áramellátáshoz (6 db 12 V és 6 db földelés), továbbá négy jelkábel biztosítja a kommunikációt a tápegység és a bővítőkártya között.

Az új 12VHPWR csatlakozó jelvezetékei javítják a tápegység és a PC közötti kommunikációt. Egy ATX 2.X  tápegység nem kap visszajelzést arról, hogy csatlakozik-e rá fogyasztó, és mennyi kapcsolódik. A videokártyák sem kapnak információt a tápegység teljesítményéről. Az új 12VHPWR csatlakozó viszont képes okosabban működni. A tápegység jeltűket használ, melyek elküldik maximális terhelésének értékét a SENSE0 és SENSE1 tűn keresztül. Ez a maximális teljesítmény négy értékben határozható meg: 150, 300, 450 és 600 watt.

Másrészt a PCIe 5 kifejezetten leszögezi, hogy a csatlakoztatott kártya állandó fogyasztása nem lépheti túl a 600 wattos. Azt a maximálisan engedélyezett terhelési értéket, amit a tápegység beállít, a videokártya nem próbálja meg túllépni, de előfordulhat, hogy csökken a teljesítménye vagy nem működik megfelelően, ha a tápegység névleges teljesítménye alacsonyabb, mint amit a grafikus kártya igényel.

A 12VHPWR csatlakozó bizonyos tulajdonságai opcionálisak, és biztosítják a kompatibilitást a korábbi szabványokkal. Ennek eredményeképpen a 12VHPWR csatlakozó nem ad jelzést a kártya teljesítményéről vagy fogyasztásáról. Például a Geforce RTX 3090 Ti vagy az RTX 40 sorozat már 12VHPWR csatlakozóval érkezik, de még egyik sem PCIe 5-ös kártya, és nem igényelnek ATX 3.0-s tápegységet a működéshez. Lehetséges, hogy a jövőben ugyanezt a megközelítést alkalmazzák majd más PCIe 4-es videokártyák esetében is. Hasonló logika vonatkozik a tápegységekre is.

Önmagában az, hogy egy tápegységen van 12VHPWR csatlakozós kábel, még nem jelenti szükségszerűen, hogy az egy ATX 3.0 szabványú táp.

Lehetséges a korábbi PCIe csatlakozókból 12VHPWR-re alakító adaptert is használni egy ATX 2.X szabványú tápon, és ilyen már létezik is. Mindazonáltal az Intel ajánlása az, hogy az új csatlakozófoglalatot vagy a fix 12VHPWR kábelt csak olyan tápegységre kössük rá, ami teljesen megfelel az ATX 3.0 szabványnak. Ez azért fontos, mert a legújabbb PCI Express verziók csak a 12VHPWR csatlakozóval definiálják a maximális terhelési csúcsokat. Látható, hogy a piac kiskapukat keres, hogy minél gyorsabban és a lehető legkisebb költséggel mutassa be ezt az új technológiát a felhasználóknak. Kiemelt figyelmet kell fordítani arra, hogy a gyártó egyértelműen feltünteti-e a tápegység ATX 3.0 kompatibilitását, hogy teljesüljenek a szükséges követelmények a későbbi grafikus kártyák számára. A be quiet! frissíti termékpalettáját, és jövőálló tápegységeket vezet be. A Dark Power 13 a be quiet! első ATX 3.0 szabványú tápegysége, melyet a Pure Power 12 M követ. A 2023-as év során további sorozatok is frissítésre kerülnek.  

Kilátások a jövőre

Mi örömmel fogadjuk a PCI Express 5 és az ATX 3.0 specifikációit és a fogyasztási értékek egyértelmű definiálását. Mint tápegységfejlesztők, mostmár egyértelmű paramétereket kapunk, amelyeknek tápjainknak meg kell felelnie.  A pontos irányelveknek köszönhetően felhasználóinknak is könnyebb lesz megtalálnia az igényeikhez passzoló tápot. A tápegységkalkulátor továbbra is számtalan konfigurációhoz nyújt segítséget a megfelelő tápegység kiválasztásában. A két, egyidejűleg létező szabvány miatt a jövőben még fontosabbá válik a szakszerű tanácsadás.