ご存知のように、現代のPC 電源 主にXNUMXつの異なるで動作します 電圧 ：+ 12V、+ 5Vおよび+ 3.3V。 この記事では、これがなぜそうなのかを説明します。 PCのどのハードウェアコンポーネントがそれぞれを使用するか そのうちの。
最新の電源装置の電力表を見ると、一般的なルールとして、これらのXNUMXつの電圧があることがわかります（一部はまだ -12Vおよび+ 5Vsbレール が、より新しいシステムではすでに非推奨になっています。 さらに、各レールには、電圧をボルトで表すことに加えて、アンペア単位で測定して提供できる電流強度が伴います。
PCの電源が異なる電圧で動作するのはなぜですか？
IBMが開発した最初のPCは、+ 12Vと+ 5Vの12種類の電圧しか供給しませんでした（-5Vと-5Vも供給しましたが、電力量は非常に限られていました）。 当時のほとんどのマイクロチップは12Vで動作していましたが、ハードドライブやファンなどのモーターを備えた一部の部品では、より高い電圧が必要だったため、+ 12Vレールが含まれていました。 さらに、周辺機器の需要が高まるにつれ、電源の+ XNUMXVレールが使用されていたため、電源の重要性が増しました。
-12Vレールは主にRS-232シリアルポート用でしたが、-5VレールはISAバス上のサウンドカードなどの周辺機器用でしたが、それ以外では実際に使用されていません。 それが消えた理由です。
後で、いつ インテル 1995年に電源のATX規格を開発し、マイクロチップはより低い電圧を使用し始め、+ 3.3Vレールを実装する必要がありました。 したがって、1995年以降、有名な80486DX4電源には、最新の電源にある12、5、3.3ボルトのXNUMXつのメインレールがあり始めました。
電源のATXコネクタは、必要なすべての電圧を直接 マザーボード その複数のケーブルと電源接続に。 ATX規格へのもう5つの追加は、PCの電源がオフの場合でも少量の「スタンバイ」電力を提供するための+ XNUMXVsb（スタンバイ）レールの追加でしたが、PCの電力状態を考慮して最初に説明したように、これはすでに不要です。 今日まで、多くの情報源はもはやそれを持っていません。
PCの各コンポーネントはどのような電圧を使用しますか？
前に説明した後、PCの各ハードウェアコンポーネントの電気的要件により、電源にはいくつかの異なる電圧があることがすでにわかっているので、ここで、どのコンポーネントが各電圧を使用しているか、特にその理由を確認します。すべてが単一の電圧値で機能するようにすべてが統一されているわけではありません。
- +12V ：プロセッサ、グラフィックスカード、ファン、一部のPCIe拡張カード。 また、マザーボードのメイン電圧でもありますが、それを制御するには独自のVRMを通過する必要があります。 一般に、消費量が最も多いハードウェアコンポーネントにサービスを提供するのはレールです。
- + 5V： 機械式ハードドライブ、光学式ドライブ、一部のPCIeおよびUSB拡張カード。 PCのすべてのUSBポートは5Vで動作し、それに接続する周辺機器が含まれます。
- + 3.3V： M.2形式のRAMメモリとSSD。 さらに、すべてのPCIeソケットも+ 3.3Vを提供できます。
ソースの電圧値が異なるためにレールが異なる理由は、コンポーネントの電気的要件によるものです。 トランジスタがチップ上でどんどん小さくなるにつれて、それらはより小さい電圧値で動作することが好ましいようになり、これはプロセッサのトランジスタ密度が増加するにつれてますます必須になった。
ペンティアム時代以降、プロセッサに大量の低電圧電力を供給するために、マザーボードには電圧レギュレータが組み込まれ始め、各コンポーネントに供給される電圧と電流を制御できるようになりました。 最近のほとんどのプロセッサは100V以下で最大2Aを必要とする可能性があるため、+ 12Vレールからこれらの値を取り出して、より低い電圧で動作する別のプロセッサから実行することは現実的ではありません。レギュレータ。