电脑主板的供电机制

文章摘要： 我们以INTEL 845GE/PE芯片组为例，看主板的供电机制。 ATX12V电源主要提供+12V、+5V、+3.3V、+5VSB、-12V五组电压，-5V由于ISA设备的消失，在最新的ATX12V版本中已经去掉。另一个负电压-12V虽然用得很少，但却不能忽视，因为AC’97、串口以及PCI接口还需要。 +12V电压目前可以说是最重要的，不然现在的电源规范也不叫ATX12V了。+12V主要是给CPU供电，通过VRM9.0（电压调整模块），调节成1.15-1.75V核心电压，供CPU（60A）、VttFSB（2.4A）、CPU-I/O（2.5mA）。+12V除

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    我们以INTEL 845GE/PE芯片组为例，看主板的供电机制。
   
    ATX12V电源主要提供+12V、+5V、+3.3V、+5VSB、-12V五组电压，-5V由于ISA设备的消失，在最新的ATX12V版本中已经去掉。另一个负电压-12V虽然用得很少，但却不能忽视，因为AC’97、串口以及PCI接口还需要。

   
    +12V电压目前可以说是最重要的，不然现在的电源规范也不叫ATX12V了。+12V主要是给CPU供电，通过VRM9.0（电压调整模块），调节成1.15-1.75V核心电压，供CPU（60A）、VttFSB（2.4A）、CPU-I/O（2.5mA）。+12V除了CPU外，还提供给AGP、PCI、CNR（CommunICation Network Riser）。
   
    相对来说，+5V和+3.3V就复杂多了。
    +5V被分成了四路，第一路经过VID（Voltage Identification Definition）调整模块调整成1.2V供CPU，主板会根据Pentium4处理器上5根VID引脚的0/1相位来判别这块处理器所需要的VCC电压（也就是我们常说的CPU核心电压），如下图。
   
    第二路经过2.5V电压调整模块调整成2.5V供内存，并经过二次调整，从2.5V调整到1.5V供北桥核心电压、VccAGP、VccHI。第三路直接给USB设备供电。第四路供给AGP、PCI、CNR供电。
    +3.3V主要是为AGP、PCI供电，这两个接口占了+3.3V的绝大部分。除此之外，南桥部分的Vcc3_3以及时钟发生器、LPC Super I/O（例如Winbond W83627THF-A）、FWH（Firmware Hub，即主板BIOS）也是由+3.3V供电。
    +5VSB一直被我们忽视，这一路电压与开关机、唤醒等关联紧密；+5VSB在INTEL 845GE/PE芯片组中至少需要1A的电流，目前绝大部分电源的+5VSB都是2A。其中一路调整成2.5V电压供内存；第二路调整成1.5V，在系统挂起时为南桥提供电压；第三路调整成3.3V供南桥（同样也是用于系统挂起）、AGP、PCI、CNR；第四路直接供USB端口。
   
    下面就内存、AGP、PCI供电原理详细说明。
    内存供电：此前我们可能都有这样一种印象，就是内存是由+3.3V供电。实际上，在SDRAM时代的确如此。但DDR开始，就有了3.3V、2.5V、1.9V等多种模式，而这些电压不再是通过+3.3V，而是通过+5V来调整。845GE/PE的DDR核心电压是2.5V，是从+5V和+5VSB调节而来。具体来说，+5V通过一个2.5V调节器调整成2.5V的电压，同时+5VSB也通过2.5V备用调节器调整成2.5V电压，这两路2.5V电压联合为DDR内存Vdd/Vddq供电，另外，内存模组的Vtt电压也由这个2.5V电压调整而来。
   
    AGP显卡供电：与我们通常认识的AGP供电不同的是，AGP供电并非完全是+3.3V。实际上，几乎所有的电压AGP都用到了。其中，+5V/2.0A，+3.3V/6.0A，+12V/1.0A，+3.3Vaux/0.375A，1.5V/2.0A。从这里可以看到，+3.3V还是主要的。我们把这几组功率相加，可以得出结论，AGP最大供电能力是46W，也就是说，超过46W的显卡都需要外接电源。如下图：
   
   
    PCI供电：我们平常很少关注的-12V在PCI上面终于可以看到了，PCI供电包括+5V/5.0A，+3.3V/7.6A，+12V/0.5A，+3.3Vaux/0.375A，-12V/0.1A。当然，这个值是理论最大值，除了PCI显卡、工业用视频卡，很少有PCI设备能达到这么高的功耗，比如，PCI声卡、PCI网卡功耗只有4-5W。