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Einblicke in ATX v3.0, ATX12VO v2.0 und PCIe 5.0 – Wenn Ressourcenverschwendung zum neuen Standard wird | Investigativ

Der Wettlauf um immer schnellere CPUs und vor allem auch GPUs treibt mittlerweile derartige Blüten, dass für die neue energetische Verschwendungs-Offensive sogar bestehende Standards aufgeweicht bzw. so abgeändert werden müssen, dass wohl bald jeder Endverbraucher auf ein portables Kernkraftwerk sparen muss, wenn er sich nicht bis ins hohe Alter hinein beim Energieversorger verschulden will. Um es vorab ganz klar auszudrücken: Ich habe nichts gegen den technischen Fortschritt an sich, aber in Zeiten steigender Ressourcen-Verknappung und des anstehenden Klimawandels sind die aktuellen Bestrebungen, über die ich heute leider schreiben muss, nicht nur fehl am Platz, sondern fast schon eine Leugnung längt bewiesener Tatsachen.

Symbolbild © Wallossek 2021 – Braunkohle-Heizkraftwerk Chemnitz Nord mit LED Beleuchtung

Doch bevor ich zur ATX v3.0 und den neuen Auswüchsen bei den Netzteilanforderungen einschließlich der Duldung von Netzteil-Lasten bis weit über 2 KW komme (und wir damit auch über die Rolle der beteiligten Unternehmen nachdenken müssen), habe ich erst noch ein paar interessante Grundlagen und weiterführende Informationen für Euch, die in dieser Form leider meist nicht öffentlich einsehbar sind. Trotzdem müssen wir darüber schreiben, denn es betrifft eigentlich alle und jeden. Und langweilig ist es ja auch nicht.

12VHPWR-Stecker für Grafikkarten mit 600, 450, 300 und 150 Watt

Ich schrieb ja bereits sehr ausführlich über die PCI SIG und den neuen 12VHPWR-Connector, so dass ich dieses Thema gleich elegant als Einstieg nutzen will und auch darauf eingehen möchte, was später im Einzelnen auf den Endverbraucher noch zukommen könnte und wohl auch wird. Zum neuen 12+4 Stecker, der auf den kommenden Grafikkarten zum Standard werden wird, muss ich aus gegebenem Anlass somit einführend auch noch etwas anmerken.

Die 12 Spannungsversorgungsanschüsse, von denen jeweils sechs Pins für die 12 Volt und Masse vorgesehen wurden, sind ja kein Geheimnis. Die 4 kleineren Anschlüsse am Boden (im Bild oben grau hervorgehoben) haben es allerdings durchaus in sich. Mit der Einführung der 12VHPWR-Spannungsversorgungs-Anschlüsse kommen nämlich vier optionale Seitenbandsignale hinzu, von denen drei bereits definierten Merkmalen zugeordnet sind und die von den herkömmlichen 2×3 (6-pin)- und 2×4 (8-pin)-Stromanschlüssen nicht unterstützt wird. 

Die beiden optionalen Seitenbandsignale SENSE0 und SENSE1 (S3 und S4 in der Tabelle) bieten einen Mechanismus, mit dem die Add-in-Karte die Grenzwerte für die anfänglich zulässige Leistung des Steckers und die maximal zulässige Leistung des Steckers für das Kabel und die Stromversorgung erfassen kann. Allerdings ist aktuell nur SENSE0 wirklich final definiert, während SENSE1 als eine Art Reserve für zukünftige Erweiterungen dienen soll. SENSE0 definiert also die maximale Leistungsgrenze, also die von diesem Kabel unterstützte Höchstleistung. Um die Sicherheit zu gewährleisten, ist der jeweilige Kartenentwickler dafür verantwortlich, dass die dem Kabel entnommene Leistung niemals die von SENSE0 (und später auch SENSE1) angegebenen Grenzwerte überschreitet, selbst wenn eine fehlerhafte Meldung durch das PCIe-Protokoll (Set_Slot_Power_Limit oder Power Limit PM Sub State Mechanismus) erfolgt.

Doch diese “Initial Permitted Power” gilt nur für den Zeitraum des Hochfahren des Systems und definiert noch nicht die jeweilige Maximal-Leistung, die vom Netzteil abgefordert werden kann. Diese liegt mit 450 bzw. 600 Watt nämlich noch deutlich höher. Was wir allerdings auch sehen ist der Umstand, dass das Fehlen der Festlegung von SENSE1 keine der zwei weiteren geplanten Watt-Stufen von 300 und 150 Watt zulässt. Solange SENSE0 also offen liegt, MUSS das Netzteil mindesten 450 Watt auf diesem Anschluss liefern können, was viele aktuelle Netzteile auch per Adapterlösung quasi ausschließt, würde man die Spezifikationen strikt befolgen.

Da man ganz offensichtlich bestrebt ist, diesen Anschluss mit aller Macht zumindest auf den kommenden High-End und Mittelklasse-Grafikkarten nach PCIe 5.0 Standard zu etablieren, wird es wohl auf eine Art Zwei-Klassen-Gesellschaft bei den Netzteilen hinauslaufen, bei denen alles, was unterhalb der 300-Watt Grenze liegt, auch weiterhin mit den 2×3 bzw. 2×4 Steckern versorgt werden muss. Das aber ist eine Fragmentierung, die man so kaum möchte und vor allem auch für neuere Produkte eine Mindestgröße der Netzteile erfordert, die man so vielleicht gar nicht möchte. Nachhaltigkeit? Vergessen wir das besser, so wird das nichts.

Doch auch die beiden anderen Signale setzen eigentlich komplett neue Netzteil-Designs voraus, da es auch auf eine Kommunikation hinausläuft, die aktuelle Netzteile nicht bieten können. Immerhin hat man sie optional gelassen, auch wenn man diese Erweiterung sogar begrüßen kann. CARD_PWR_STABLE dient als unabhängiger Indikator für den ordnungsgemäßen Zustand der Stromversorgung von der Add-in-Karte zum Kabel und zur Spannungsversorgung. Die Aktivierung dieses Signals auf der Add-in-Karte zeigt an, dass die lokalen Stromschienen innerhalb ihrer Betriebsgrenzen liegen. Dieses Signal kann der Stromversorgung eine Fehlererkennung von der Add-in-Karte liefern und bietet der Stromversorgung eine zusätzliche Schutzmöglichkeit.

Das optionale CARD_CBL_PRES hat sogar zwei Funktionen. Primär liefert man hier zunächst ein Signal von der Add-in-Karte an die Stromversorgung, dass die Add-in-Karte erkannt hat, dass der Stromanschluss korrekt angeschlossen ist. Zusätzlich liefert die Stromversorgung ein Signal an die Add-in-Karte, dass sie erkannt wurde und der Zustand damit an das Power Budgeting Sense Detect Register5 weitergeleitet wird. Dies dient dazu, dem System die Zuordnung zu ermöglichen, welche System-/Stromkabelquelle mit welchem Anschluss an einem bestimmten PCIe-Kartensteckplatz verbunden ist.

Dieses optionale Seitenbandsignal ist übrigens für die Unterstützung des Stromversorgungsmanagements des Systems gedacht und darf nicht von der Add-in-Karte dazu verwendet werden, um die ihr zur Verfügung stehenden Leistungsgrenzen zu bestimmen. Diese werden ausschließlich über die Signale SENSE0 (und später vielleicht auch über SENSE1) geregelt. Und wer glaubt, selbst der alte 6-Pin-Anschluss (2×3) hätte keinen Sense-Pin, der irrt, denn eigentlich sind es drei 12V-Leitungen und zwei Mal Masse. Der Pin5 oben in der Mitte ist eigentlich ein Sense-Pin, den man nach Masse legt, um die erforderliche Leistungsmöglichkeit zu melden. Dass er dann gleichzeitig auch noch als vollwertige Masseleitung genutzt wird, ist natürlich logisch, aber eigentlich ist es nur ein Seitenbandsignal. Aber so etwas kennen wir ja vom Reserve-Pin am PCIe-Slot, der gern als vierte 12V-Leitung genutzt wird, in dieser Funktion aber nicht spezifiziert wurde.

 

109 Antworten

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Blubbie

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743 Kommentare 241 Likes

Schlimm und dumm.
Für mich wäre das ein Rückschritt und kein Fortschritt in der Technik.

Was verbraucht eigentlich eine PS5 oder Xbox - x unter last?

Die haben doch beide keine wakü/AiO und müssen Wohnzimmer verträglich sein.

Wenn zukünftige GPUs 500-600 Watt schlucken kann e die doch nur noch mit vorinstallierter wakü geben oder?

Eigentlich sollte der Energieverbrauch doch mit immer kleinerer Fertigung und besseerer, effizienter Architektur immer geringer und nicht größer werden. :unsure:o_O

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DaBo87

Mitglied

56 Kommentare 37 Likes

Strom ist andernorts wohl immer noch zu billig und wächst auf Bäumen, anders kann ich mir so etwas nicht erklären.
Wo bleibt eine CPU- bzw. GPU Produktlinie, die die Chips am Sweetspot, maximal effizient konfiguriert (Chipgüte außen vor) auf den Markt wirft? DAS wäre mal Fortschritt.

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M
Martin Gut

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4,499 Kommentare 1,659 Likes

Ja und nein. Ein kleinerer Transistor und kürzere Leitungen brauchen weniger Strom um zu schalten. Die Isolationsschichten zwischen den Leistungen sind aber schon so dünn, dass Kriechströme ein immer grösseres Problem werden. Das ist so zu sagen ein teilweiser Kurzschluss zwischen den Leitungen und das verbraucht dann mehr Strom je dünner die Isolationsschicht ist.

Genau, vor etwa 300 Mio. Jahren. :rolleyes: Und jetzt verheizen wir in 300 Jahren, was in 30 Mio Jahren entstanden ist.

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grimm

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1,516 Kommentare 680 Likes

Bevor ich weiterlese - schon das Bild ist der Knaller :ROFLMAO:

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LEIV

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810 Kommentare 248 Likes

Ganz deiner Meinung:

Mehr solcher Tabellen, auch für die CPUs, vielleicht sogar für Mainboards?

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Igor Wallossek

Format©

6,183 Kommentare 9,715 Likes

Das gibts sogar noch als Greta-Edition mit getuntem Diesel-Truck als Version 2.0 :D
Alle Bosheiten der Welt in einem Bild, ok - die Grafikkarte fehlt. :P

View image at the forums

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Thy

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1,271 Kommentare 269 Likes

Ich hatte mir letztes Jahr eine Xbox Series X gekauft, um die Konsole mal auszuprobieren und um einer nötigen Aufrüstung meines bestehenden PC-Systems mit einer neuen und überteuerten Grafikkarte vorzubeugen. Von der Grafik her war das schon nicht schlecht und die Konsole hat auch nie mehr als 200 W aus der Dose gezogen, aber da ich einfach kein Konsolenspieler bin, habe ich das Teil dann nach einem halben Jahr zum Einkaufspreis weiterverscherbelt. Im Sommer hatte ich eh anderes zu tun. Mal sehen, wie und wann ich nun aufrüsten werde.

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grimm

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1,516 Kommentare 680 Likes

Meine erste eigene Plattform war zwar eine Amiga, aber danach bin ich komplett Nintendo in die Hände gefallen. Sieht so aus, als ob es das dann auch wieder wird.
Mir erschließt sich der Sinn nicht: Werden das dann die ultimativen Mining-Boliden?
Wenn ich mir den sonstigen Markt (Nachfrage) anschaue: Im Vergleich zu Streaming-Angeboten (Geforce Now, Stadia, ...) in Kombi mit schnellem Internet werden diese Blockheizkraftwerke noch unattraktiver.
Davon ab: China hat letzten Monat zwei Dienstleistern den Strom abgedreht und damit faktisch die Fabriken lahmgelegt - einfach, weil sie ihr CO2-Ziel zu verfehlen drohten. Gerade in den größten Märkten (=Industrienationen) wird es darum gehen Energie-effizienter zu werden. Die hier skizzierten Produkt-Entwicklungen sind Totgeburten.
Und: Ich persönlich habe bzgl. der Spielegrafik keine weiteren Anforderungen nach oben. Wenn [email protected]/120Hz flüssig läuft - was soll noch kommen? 8K? Ich hab ja für RT schon kaum Zeit, wenn ich das durch Mexiko rase... Ich steh sogar drauf, wenn ich sehe, dass es ein Spiel ist und nicht die Realität. Oder ist das schon die System-Anforderung für Zuckerbergs "Metaverse" in 4K?!

@Igor Wallossek Lass doch das schwedische Kind in Frieden. Sie mag nerven, aber in der Sache hat sie Recht. Und zum Volvo: Hätten die damals nen Benziner gehabt, wäre ein Schwedenpanzer auch meine erste Wahl gewesen... (y)

Edit: Verpixel mal lieber dein Nummernschild - wenn es echt ist.

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Thy

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1,271 Kommentare 269 Likes

Hach, mein Amiga, das waren noch Zeiten. Mein erster richtiger Einstieg in die Computerwelt 1987. Alle Spiele liefen problemlos, da direkt auf die verfügbaren Ressourcen optimiert. 1990 habe ich ihm dann noch die Speichererweiterung auf 1 MB spendiert und habe das Teil noch bis 1993 mit Freude betrieben. Danach wurden die PCs mächtiger.

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Igor Wallossek

Format©

6,183 Kommentare 9,715 Likes

Das "Kind" ist mittlerweile eine Erwachsene mit leicht anti-semitischem Einschlag und einer eher undurchsichtigen Finanzierung. Die muss das einfach abkönnen, die Präsenz ist doch selbst so gewählt. Etwas Ironie ist immer drin, solange es nicht persönlich wird.

Warum soll ich das Schild verpixeln? Ist eh bekannt. Die Leute sprechen einen auch so an :D

Meine Karriere ging vom ZX80 (1983), über einen Schneider CPC und Olivetti M20 direkt zum 086er PC :)

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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