【科普】PC主要硬件CPU、主板、顯卡的電源需求

實(shí)際上我們PC里面的硬件，對供電電壓的要求是不一樣的，因此PC電源要針對不同的硬件輸出不同的電壓。只是為什么這些電壓對應的輸出功率各有不同呢？具體硬件需要的具體電壓是什么呢？我們相信大部分的玩家看見(jiàn)這兩個(gè)問(wèn)題后都是一臉懵逼。

現在隨便翻出一個(gè)正規的PC電源，我們都可以在銘牌上看到其+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB的輸出規格，這5個(gè)電壓同時(shí)也是PC主機內部各個(gè)硬件所需要使用的供電電壓。不過(guò)并不是每一個(gè)硬件都會(huì )用到這些電壓，實(shí)際上它們的需要是各有不同的，因此我們就先來(lái)扒一扒關(guān)于PC內部主要硬件 即CPU、主板、內存、顯卡、硬盤(pán)的供電電壓需求。

主板與內存的供電電壓需求：

首先我們從主板開(kāi)始，主板在PC中的地位就像是地面上的橋梁，CPU、顯卡、內存等硬件的供電與數據交換都需用經(jīng)過(guò)主板完成的。連接在主板上的接口主要有兩個(gè)，一個(gè)是CPU專(zhuān)用的供電接口，關(guān)于這個(gè)接口我們后面再說(shuō)；另外一個(gè)則是24pin的主供電接口，這個(gè)也是PC中體積最大的供電接口，主要為搭載在主板上的各種硬件進(jìn)行供電。

24pin主供電接口，5路電壓都有涉及

主板上的24pin供電接口就用到了PC電源上全部5種供電電壓，即+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB，另外還有一個(gè)-5V，不過(guò)這個(gè)電壓對應的硬件和接口實(shí)際上早已淘汰，因此現在的PC電源已經(jīng)不再提供-5V供電，在24pin接口中的這一路僅是名義上的存在。

搭載在主板上各種板載芯片主要用到的供電是+5V和+3.3V，而+12V則主要供給PCI-E、PCI插槽以及風(fēng)扇接口使用，其中PCI-E插槽除了+12V外還會(huì )用到+3.3V的供電，PCI插槽則需要用到+12V、-12V以及+5V。內存插槽所用到的供電是+3.3V，不過(guò)其額外配置有電壓轉換電路，會(huì )把+3.3V轉換為內存的工作電壓如1.5V、1.2V等，再供給內存使用。

USB接口則主要用到+5V供電，因此對于需要連接很多USB設備的玩家來(lái)說(shuō)，+5V供電的輸出功率不能太小。而-12V供電實(shí)際上需要用到的機會(huì )很小，即使用到也不需要高功率，因為它只是給串口或者PCI接口設備做電平判斷使用，因此PC電源的-12V輸出功率大都不超過(guò)10W，甚至更低。

在主板供電需求當中，+5VSB是一個(gè)比較特殊的存在。+5VSB也叫做+5V待機，因為這一路在開(kāi)機狀態(tài)下實(shí)際上是不需要使用的，反而是關(guān)機狀態(tài)下才需要使用。+5VSB在電源接上電源線(xiàn)并打上開(kāi)關(guān)后就馬上開(kāi)始輸出，主要是給主板上的主要芯片提供待機電流，便于快速喚醒和開(kāi)機使用。另外有部分主板在關(guān)機狀態(tài)下仍然支持通過(guò)USB接口給手機充電，這里也需要用到+5VSB。因此現在不少電源都比較注重+5VSB的輸出電流，一般都不會(huì )低于2A。

CPU的供電電壓需求：

電源的CPU供電接口，有4pin和8pin兩種，提供+12V供電

安裝在主板上的CPU可以說(shuō)是一個(gè)很特殊的存在，由于其功耗較高，因此為了保證CPU的正常運作，它的供電是獨立出來(lái)，并不是從24pin接口取電，而是通過(guò)專(zhuān)用的4pin或8pin接口進(jìn)行供電，所需要的是+12V供電，然后再通過(guò)主板上的開(kāi)關(guān)電源電路轉變?yōu)镃PU的工作電壓。

需要注意的是，CPU的供電接口有4pin和8pin兩種，后者擁有更強的供電能力，不過(guò)一般來(lái)說(shuō)在8pin接口上使用4pin接口也是可以開(kāi)機，也能滿(mǎn)足正常使用需求的。不過(guò)如果你需要超頻，或者你使用的是高端CPU，而且主板有提供8pin CPU供電接口，我們建議還是買(mǎi)一個(gè)帶對應接口的電源換上以保證整機穩定性吧！

顯卡的供電電壓需求：

顯卡外接供電，有6pin和8pin兩種，提供+12V供電

現在顯卡的主流接口是PCI-E接口，因此其所需要的供電電壓有兩種，一個(gè)+3.3V，另外一個(gè)就是+12V。其中+3.3V主要是I/O芯片以及外圍電路的供電，功耗并不高，直接從PCI-E插槽獲取即可；而+12V則需要供給GPU以及顯存使用，可以說(shuō)是顯卡的主要供電來(lái)源，除了從PCI-E插槽上獲取外，中高端產(chǎn)品還需要從外接的6pin或8pin供電接口獲取。

顯卡的外接供電接口主要提供+12V供電，與CPU供電接口類(lèi)似，8pin接口的供電能力比6pin接口更強，而且絕大部分的顯卡都需要把對應的外接供電接口全部接上后才能正常工作。實(shí)際上現在的在PC的硬件功耗組成中，顯卡已經(jīng)占據了很大的一部分，可以說(shuō)它和CPU共同占據了整機接近80%的功耗。

機械硬盤(pán)與固態(tài)硬盤(pán)（SSD）的供電需求：

如今硬盤(pán)已經(jīng)分為了機械硬盤(pán)HDD和固態(tài)硬盤(pán)（SSD）兩大陣營(yíng)，雖然它們用到的供電接口都是SATA供電接口，但是它們所需要用到的電壓并不完全相同。3.5英寸機械硬盤(pán)所需要用到的電壓是+12V、+5V和+3.3V，其中+12V是供給電機使用，+5V和+3.3V則是主控電路使用，而2.5英寸硬盤(pán)則只需要+5V和+3.3V，因為后者的電機功耗比較低，+5V供電就可以滿(mǎn)足了。

不過(guò)現在的機械硬盤(pán)的主控電路并不一定需要+3.3V的供電，因為它們大都自帶有+5V轉+3.3V的電壓轉換電路，因此即便只有+12V和+5V供電也可以正常工作，必須用到+3.3V的機會(huì )其實(shí)已經(jīng)大大減少。

SATA供電接口，包含有+3.3V、+5V和+12V供電

固態(tài)硬盤(pán)（SSD）則有SATA接口和PCI-E接口兩種，前者主要使用+5V和+3.3V供電，但是出于對供電兼容性的需求，它們同樣有在內部做+5V轉+3.3V的電壓轉換電路，或直接使用可兼容兩種電壓的芯片，因此實(shí)際上SATA接口的固態(tài)硬盤(pán)只需要有+5V供電就可以正常工作。

而PCI-E接口（包括M.2接口）的固態(tài)硬盤(pán)則會(huì )用到+3.3V供電，可直接從PCI-E插槽上獲取。而有部分PCI-E接口固態(tài)硬盤(pán)會(huì )使用+12V供電，這是因為其標配轉接卡甚至是其本體自帶有電壓轉換電路，會(huì )將+12V轉換成合適的電壓供固態(tài)硬盤(pán)使用。

D型4pin接口歷史悠久，可以提供+12V和+5V供電

剛才提到的硬盤(pán)內部+5V和+3.3V電壓兼容的問(wèn)題，實(shí)際上是一種“歷史遺留問(wèn)題”，因為早期的IDE接口硬盤(pán)使用的還是老式的D型4pin接口，這個(gè)接口只有+12V和+5V供電。而在剛開(kāi)始推廣SATA接口的那段時(shí)間，由于不是每一個(gè)電源都有SATA接口，因此從D型4pin接口轉出SATA供電接口是不可避免的，前者并不具備+3.3V供電?？紤]到硬件兼容性，實(shí)際上幾乎所有SATA接口的產(chǎn)品都可以脫離+3.3V使用。

總結：+12V是供電大戶(hù)，+5V與+3.3V主攻外圍

最后我們來(lái)匯總下看看PC主要硬件所需要的供電電壓：

CPU：+12V

主板：+12V、+5V、+3.3V、-12V、+5VSB

內存：+3.3V

顯卡：+3.3V 、+12V

機械硬盤(pán)：+12V、+5V、+3.3V

固態(tài)硬盤(pán)：+5V、+3.3V

+12V是供電大戶(hù)，因此它的地位最重要

從這個(gè)匯總我們可以看出，+12V、+5V和+3.3V供電對于PC硬件起到很重要的作用，因此這三路輸出的表現直接決定了PC電源的綜合性能。其中+12V供電是當中的重中之重，CPU和顯卡都直接由+12V供電，因此+12V供電的功率占電源額定功率的大頭，一般來(lái)說(shuō)不低于70%，高端電源甚至把全部資源集中在+12V輸出上，+5V和+3.3V輸出則通過(guò)DC to DC電路從+12V中轉換出來(lái)。

+5V和+3.3V則主要是外圍設備以及控制芯片的供電，如顯卡上的外圍電路、USB接口供電以及固態(tài)硬盤(pán)的供電等，從功耗上來(lái)說(shuō)比+12V要低，但是涉及的設備和芯片很多，因此也不容忽視。-12V則主要是作為串口和PCI接口的電平判斷使用，不是主要的供電線(xiàn)路，因此其輸出功率普遍很低。

+5VSB是在關(guān)機狀態(tài)下使用的，PC的正常開(kāi)機以及快速喚醒全靠+5VSB，USB的關(guān)機充電功能也要依靠+5VSB，因此其重要性在PC電源中也不低，不過(guò)其功耗畢竟比較低，通常來(lái)說(shuō)有1A或以上輸出也就足夠了，不過(guò)現在很多高端電源都比較注重+5VSB的輸出，額定輸出電流2A到3A的電源比比皆是。