Norme d’alimentation ATX 3.0 : 600 watts pour les cartes graphiques avec un nouveau connecteur

Intel a présenté la version 3.0 de la spécification des blocs d’alimentation ATX. Celle-ci apporte principalement des adaptations pour les cartes graphiques puissantes. Ainsi, le connecteur 12VHPWR pour cartes graphiques, déjà présenté en novembre 2021 dans la PCI Express Card Electromechanical Specification 5.0, fait son apparition. Le connecteur 12+4 pôles doit remplacer à long terme les anciens connecteurs PEG à six et huit pôles et transmettre jusqu’à 600 watts de puissance.

Dans la spécification précédente, différentes classes de puissance étaient définies pour les cartes d’extension en fonction du nombre et du type de connexions électriques : 75 watts lorsque seul le slot PEG servait à l’alimentation électrique, 150 watts avec une connexion supplémentaire à six pôles, 225 watts avec deux connexions à six pôles et 300 watts pour les cartes avec une connexion à six pôles et une connexion à huit pôles. Cependant, dans la pratique, il y a dix ans déjà, des accélérateurs graphiques plus puissants, comme la Powercolor Devil13 HD7990, nécessitaient jusqu’à trois lignes d’alimentation à huit pôles, ce qui, à proprement parler, violait la spécification.

Pour endiguer cette prolifération, le 12VHPWR dispose de quatre lignes de commande supplémentaires en plus des six paires de lignes avec 12 volts et la masse. D’une part, le bloc d’alimentation peut constater qu’une carte est connectée à la prise correspondante et, d’autre part, le bloc d’alimentation indique à la carte la puissance qu’il peut fournir selon quatre niveaux de 150 à 600 watts.

Ce n’est que lorsque le pilote graphique est chargé que les cartes graphiques peuvent exploiter pleinement le budget de puissance du connecteur 12VHPWR.

Immédiatement après la mise en marche du PC, la carte graphique ne peut toutefois utiliser qu’une partie de cette puissance (voir tableau). Ce n’est que lorsque le système d’exploitation et le pilote graphique sont chargés que le budget complet est disponible. Négocier la puissance maximale permet de protéger le bloc d’alimentation contre les surcharges, surtout si plusieurs GPU sont installés dans le système. Intel recommande également aux fabricants de blocs d’alimentation d’imprimer la puissance maximale sur les connecteurs.

Une autre nouveauté de l’ATX 3.0 est que les cartes graphiques peuvent dépasser jusqu’à trois fois la consommation de puissance négociée sur une courte période. Mais cela ne vaut que pour des périodes extrêmement courtes, jusqu’à 100 microsecondes. En moyenne, sur un intervalle de mesure d’une seconde, elles doivent respecter la limite de puissance. Il s’agit ici également d’une réaction à des cartes graphiques gourmandes en énergie comme la Radeon RX 480, qui ont consommé plus de courant qu’autorisé. Au lieu d’une zone d’ombre inexpliquée, il existe désormais des directives claires pour les fabricants de GPU et de blocs d’alimentation.

Une formule logarithmique détermine la durée pendant laquelle une carte enfichable peut dépasser son budget de puissance.

Pour que les coûts des blocs d’alimentation PC ne deviennent pas incontrôlables en raison des pics de courant autorisés, Intel assouplit les tolérances de tension. En cas de charge élevée, la tension de 12 volts peut désormais baisser jusqu’à 7 pour cent à 11,2 volts au lieu de 5 pour cent jusqu’à présent. Afin d’éviter d’éventuels problèmes, Intel recommande aux fabricants de blocs d’alimentation d’augmenter légèrement la tension nominale à 12,1 ou 12,2 volts afin de compenser la plus grande tolérance.

Dans le même temps, les blocs d’alimentation ATX 3.0 eux-mêmes peuvent dépasser brièvement leur puissance nominale. Pour les modèles d’une puissance supérieure à 450 watts, la puissance absorbée peut doubler pendant 100 microsecondes. Jusqu’à 100 millisecondes, 120 pour cent sont encore autorisés, mais à long terme, la valeur nominale doit être respectée.

Un bloc d’alimentation ATX 3.0 de 450 watts peut avaler 900 watts en pointe.

Intel a également présenté la deuxième version du standard d’alimentation ATX12VO (ATX 12 Volt Only). Ces blocs d’alimentation fournissent exclusivement 12 volts. Les autres tensions sont générées par des convertisseurs sur la carte, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie, principalement en mode inactif. Lors du test effectué à l’époque par c’t sur un système prototype ATX12VO, nous avons pu confirmer que cela permettait de réduire de moitié environ la consommation électrique des PC de bureau typiques lorsque le bureau du système d’exploitation est au repos.

Une nouvelle fonctionnalité d’ATX12VO 2.0, appelée I_PSU%, est particulièrement intéressante pour les ordinateurs de jeu compacts équipés d’alimentations au format SFX, dont la puissance maximale est généralement inférieure à celle des alimentations ATX. Dans ce cas, la charge de pointe combinée d’un processeur puissant et d’une carte graphique haut de gamme surchargerait le bloc d’alimentation. Dans la pratique, il est toutefois rare que les deux composants soient utilisés à pleine capacité en même temps.

L’ancien connecteur d’alimentation à 24 pôles de la carte mère (à droite) se réduit à 10 contacts et à un connecteur PEG à 6 pôles pour l’ATX12VO.

(Image : c’t)

Le bloc d’alimentation ATX12VO signale à la carte sa charge actuelle via une broche de contact jusqu’ici réservée du connecteur principal ATX12VO. Si elle s’approche de la marque des 100 %, la carte peut réduire temporairement la limite de puissance du CPU et éviter un arrêt d’urgence. Un budget d’alimentation commun pour le(s) CPU et le(s) GPU est déjà courant depuis longtemps sur les ordinateurs portables et les serveurs.

Les premiers blocs d’alimentation, cartes graphiques et PC avec ATX 3.0 ou ATX12VO 2.0 devraient apparaître dans le courant de l’année. Les premiers systèmes complets avec ATX12VO seront déjà disponibles sous peu. Les processeurs Intel actuels de la douzième génération Core-i sont installés dans le MSI Creator P100 et le MPG Trident AS.