Computer Power Supplies

Les alimentations manquent de glamour, c'est pourquoi presque tout le monde les prend pour acquises. C'est une grave erreur, car l'alimentation remplit deux fonctions essentielles : elle fournit une alimentation régulée à chaque composant du système et elle refroidit l'ordinateur. Beaucoup de personnes qui se plaignent du plantage fréquent de Windows blâment, de manière compréhensible, Microsoft. Mais, sans chercher à excuser Microsoft, la vérité est que nombre de ces plantages sont causés par des alimentations de faible qualité ou surchargées.

Si vous souhaitez un système fiable et insensible aux plantages, utilisez une alimentation de haute qualité. En fait, nous avons constaté que l'utilisation d'une alimentation de haute qualité permet même aux cartes mères, processeurs et mémoires bas de gamme de fonctionner avec une stabilité raisonnable, tandis que l'utilisation d'une alimentation bon marché rend instables même les composants haut de gamme.

La triste réalité est qu'il est presque impossible d'acheter un ordinateur équipé d'une alimentation haut de gamme. Les fabricants d'ordinateurs font des économies de bout de chandelle, littéralement. Les bonnes alimentations ne rapportent pas de points marketing, donc peu de fabricants sont prêts à dépenser de 30 $ à 75 $ de plus pour une meilleure alimentation. Pour leurs gammes premium, les fabricants de premier rang utilisent généralement ce que nous appelons des alimentations de milieu de gamme. Pour leurs gammes grand public destinées au marché de masse, même les fabricants de grandes marques peuvent faire des compromis sur l'alimentation pour atteindre un certain prix, en utilisant ce que nous considérons comme des alimentations marginales tant en termes de rendement que de qualité de fabrication.

Les sections suivantes détaillent ce que vous devez savoir pour choisir une bonne alimentation de remplacement.

La caractéristique la plus importante d'une alimentation est son facteur de forme, qui définit ses dimensions physiques, l'emplacement des trous de montage, les types de connecteurs physiques, le brochage, etc. Tous les facteurs de forme d'alimentation modernes dérivent du facteur de forme ATX original, publié par Intel en 1995.

Lorsque vous remplacez une alimentation, il est important d'utiliser un modèle avec le bon facteur de forme, pour garantir non seulement que l'alimentation s'adapte physiquement au boîtier, mais aussi qu'elle fournit les types de connecteurs d'alimentation corrects pour la carte mère et les périphériques. Trois facteurs de forme d'alimentation sont couramment utilisés dans les systèmes actuels et récents :

Les alimentations ATX12V sont physiquement les plus grandes, disponibles dans les puissances les plus élevées et, de loin, les plus courantes. Les systèmes de bureau pleine taille utilisent des alimentations ATX12V, tout comme la plupart des systèmes mini-, moyen- et grand tour. La Figure 16-1 montre une alimentation Antec TruePower 2.0, qui est une unité ATX12V typique.

Figure 16-1 : Alimentation ATX12V Antec TruePower 2.0 (image offerte par Antec)

Les alimentations SFX12V (s pour small) ressemblent à des alimentations ATX12V réduites et sont principalement utilisées dans les systèmes microATX et FlexATX à petit facteur de forme. Les alimentations SFX12V ont des capacités inférieures à celles des alimentations ATX12V, généralement de 130 W à 270 W pour SFX12V contre jusqu'à 600 W ou plus pour ATX12V, et sont généralement utilisées dans les systèmes d'entrée de gamme. Les systèmes construits avec des alimentations SFX12V peuvent accepter un remplacement ATX12V si l'unité ATX12V s'adapte physiquement au boîtier.

Les alimentations TFX12V (t pour thin) sont physiquement allongées (par opposition à la forme cubique des unités ATX12V et SFX12V) mais ont des capacités similaires aux unités SFX12V. Les alimentations TFX12V sont utilisées dans certains systèmes à petit facteur de forme (SFF) avec des volumes système totaux de 9 à 15 litres. En raison de leur forme physique particulière, vous ne pouvez remplacer une alimentation TFX12V que par une autre unité TFX12V.

Bien que ce soit moins probable, vous pouvez rencontrer une alimentation EPS12V (utilisée presque exclusivement dans les serveurs), une alimentation CFX12V (utilisée dans les systèmes microBTX) ou une alimentation LFX12V (utilisée dans les systèmes picoBTX). Les documents de spécification détaillés pour tous ces facteurs de forme peuvent être téléchargés sur http://www.formfactors.org.

LE MODIFICATEUR 12V

En 2000, pour répondre aux exigences +12V de leurs nouveaux processeurs Pentium 4, Intel a ajouté un nouveau connecteur d'alimentation +12V à la spécification ATX et a renommé la spécification ATX12V. Depuis lors, chaque fois qu'Intel a mis à jour une spécification d'alimentation ou en a créé une nouvelle, elle a exigé ce connecteur +12V et a utilisé le modificateur 12V dans le nom de la spécification. Les anciens systèmes utilisent des alimentations ATX ou SFX non-12V. Vous pouvez remplacer une alimentation ATX par une unité ATX12V, ou une alimentation SFX par une unité SFX12V (ou éventuellement une ATX12V).

Les changements des anciennes versions de la spécification ATX vers les nouvelles versions, et de l'ATX vers des variantes plus petites telles que SFX et TFX, ont été évolutifs, avec une rétrocompatibilité toujours gardée fermement à l'esprit. Tous les aspects des divers facteurs de forme, y compris les dimensions physiques, l'emplacement des trous de montage et les connecteurs de câbles, sont strictement normalisés, ce qui signifie que vous pouvez choisir parmi de nombreuses alimentations conformes aux normes de l'industrie pour réparer ou mettre à niveau la plupart des systèmes, même les anciens modèles.

TOUT LE JUS QUI TIENT

Lorsque vous remplacez votre alimentation, il est important d'obtenir une unité de remplacement qui s'adapte à votre boîtier. Si votre ancienne alimentation est étiquetée ATX 1.X ou 2.X ou ATX12V 1.X ou 2.X, vous pouvez installer n'importe quelle alimentation ATX12V actuelle. Si elle est étiquetée SFX ou SFX12V, vous pouvez installer n'importe quelle alimentation SFX12V actuelle ou, si le boîtier dispose de suffisamment d'espace, une unité ATX12V. Si l'ancienne alimentation est étiquetée TFX12V, seule une autre unité TFX12V conviendra. Si votre ancienne alimentation n'est pas étiquetée avec la conformité à la spécification et à la version, recherchez le numéro de modèle de votre alimentation actuelle sur le site Web du fabricant. Si tout le reste échoue, mesurez votre alimentation actuelle et comparez ses dimensions avec celles des unités que vous envisagez d'acheter.

Voici quelques autres caractéristiques importantes des alimentations :

La puissance nominale que l'alimentation peut fournir. La puissance nominale est un chiffre composite, déterminé en multipliant les intensités disponibles à chacune des différentes tensions fournies par une alimentation PC. La puissance nominale est principalement utile pour une comparaison générale des alimentations. Ce qui compte vraiment, c'est l'intensité individuelle disponible à différentes tensions, et celles-ci varient considérablement entre des alimentations nominalement similaires.

LA TEMPÉRATURE COMPTE

Les puissances nominales n'ont aucun sens à moins qu'elles ne spécifient la température à laquelle l'évaluation a été effectuée. À mesure que la température augmente, la capacité de sortie d'une alimentation diminue. Par exemple, PC Power & Cooling évalue la puissance à 40 °C, ce qui est une température réaliste pour une alimentation en fonctionnement. La plupart des alimentations ne sont évaluées qu'à 25 °C. Cette différence peut sembler mineure, mais une alimentation évaluée à 450 W à 25 °C peut ne fournir que 300 W à 40 °C. La régulation de tension peut également souffrir à mesure que la température augmente, ce qui signifie qu'une alimentation qui respecte nominalement les spécifications de régulation de tension à 25 °C peut être hors spécifications lors d'un fonctionnement normal à 40 °C ou aux alentours.

Le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée, exprimé en pourcentage. Par exemple, une alimentation qui produit 350 W en sortie mais nécessite 500 W en entrée a un rendement de 70 %. En général, une bonne alimentation a un rendement compris entre 70 % et 80 %, bien que le rendement dépende de la charge de l'alimentation. Calculer le rendement est difficile, car les alimentations PC sont des alimentations à découpage plutôt que des alimentations linéaires. La façon la plus simple d'y penser est d'imaginer l'alimentation à découpage consommant un courant élevé pendant une fraction du temps de fonctionnement et aucun courant le reste du temps. Le pourcentage de temps pendant lequel elle consomme du courant est appelé le facteur de puissance, qui est généralement de 70 % pour une alimentation PC standard. En d'autres termes, une alimentation PC de 350 W nécessite en réalité 500 W en entrée 70 % du temps et 0 W 30 % du temps.

Combiner le facteur de puissance avec le rendement donne des chiffres intéressants. L'alimentation fournit 350 W, mais le facteur de puissance de 70 % signifie qu'elle nécessite 500 W 70 % du temps. Cependant, le rendement de 70 % signifie qu'au lieu de consommer réellement 500 W, elle doit en consommer davantage, dans le rapport 500 W/0,7, soit environ 714 W. Si vous examinez la plaque signalétique d'une alimentation de 350 W, vous pourriez constater que pour fournir 350 W nominaux, ce qui correspond à 350 W/110 V soit environ 3,18 ampères, elle doit en réalité consommer jusqu'à 714 W/110 V soit environ 6,5 ampères. D'autres facteurs peuvent augmenter cette intensité maximale réelle, il est donc courant de voir des alimentations de 300 W ou 350 W qui consomment en réalité jusqu'à 8 ou 10 ampères au maximum. Cette variance a des implications de planification, tant pour les circuits électriques que pour les onduleurs, qui doivent être dimensionnés pour tenir compte de la consommation d'intensité réelle plutôt que de la puissance de sortie nominale.

Un rendement élevé est souhaitable pour deux raisons. Premièrement, cela réduit votre facture d'électricité. Par exemple, si votre système consomme réellement 200 W, une alimentation avec un rendement de 67 % consomme 300 W (200/0,67) pour fournir ces 200 W, gaspillant 33 % de l'électricité que vous payez. Une alimentation avec un rendement de 80 % ne consomme que 250 W (200/0,80) pour fournir ces mêmes 200 W à votre système. Deuxièmement, la puissance gaspillée est convertie en chaleur à l'intérieur de votre système. Avec l'alimentation à 67 % de rendement, votre système doit se débarrasser de 100 W de chaleur perdue, contre la moitié avec l'alimentation à 80 % de rendement.

Facteur de puissance

Le facteur de puissance est déterminé en divisant la puissance réelle (W) par la puissance apparente (Volts x Ampères, ou VA). Les alimentations standard ont des facteurs de puissance allant d'environ 0,70 à 0,80, les meilleures unités approchant 0,99. Certaines alimentations plus récentes utilisent une correction du facteur de puissance (PFC) passive ou active, qui peut augmenter le facteur de puissance dans la plage de 0,95 à 0,99, réduisant le courant de crête et le courant harmonique. Contrairement aux alimentations standard qui alternent entre une consommation de courant élevée et aucune consommation, les alimentations PFC consomment un courant modéré en permanence. Étant donné que le câblage électrique, les disjoncteurs, les transformateurs et les onduleurs doivent être évalués pour la consommation de courant maximale plutôt que pour la consommation de courant moyenne, l'utilisation d'une alimentation PFC réduit la contrainte sur le système électrique auquel l'alimentation PFC est connectée.

L'une des principales différences entre les alimentations haut de gamme et les modèles moins chers est leur qualité de régulation. Idéalement, une alimentation accepte une alimentation AC, potentiellement bruitée ou hors spécifications, et transforme cette alimentation AC en une alimentation DC lisse et stable, sans artéfacts. En réalité, aucune alimentation n'est idéale, mais les bonnes alimentations s'en rapprochent beaucoup plus que les bon marché. Les processeurs, la mémoire et les autres composants du système sont conçus pour fonctionner avec une tension DC pure et stable. Tout écart par rapport à cela peut réduire la stabilité du système et raccourcir la durée de vie des composants. Voici les principaux problèmes de régulation :

Une alimentation parfaite accepterait l'entrée d'onde sinusoïdale AC et fournirait une sortie DC totalement plate. Les alimentations du monde réel fournissent en fait une sortie DC avec une petite composante AC superposée. Cette composante AC est appelée ondulation, et peut être exprimée en tension crête à crête (p-p) en millivolts (mV) ou en pourcentage de la tension de sortie nominale. Une alimentation de haute qualité peut avoir une ondulation de 1 %, qui peut être exprimée en pourcentage ou en variation de tension crête à crête réelle pour chaque tension de sortie. Par exemple, à +12 V, une ondulation de 1 % correspond à +0,12 V, généralement exprimée en 120 mV. Une alimentation de milieu de gamme peut limiter l'ondulation à 1 % sur certaines tensions de sortie, mais monter jusqu'à 2 % ou 3 % sur d'autres. Les alimentations bon marché peuvent avoir une ondulation de 10 % ou plus, ce qui fait fonctionner un PC au petit bonheur la chance.

La charge sur une alimentation PC peut varier considérablement pendant les opérations de routine ; par exemple, lorsqu'un laser de graveur DVD se met en marche ou qu'un lecteur optique démarre et s'arrête. La régulation de charge exprime la capacité de l'alimentation à fournir la puissance de sortie nominale à chaque tension à mesure que la charge varie du maximum au minimum, exprimée sous la forme de la variation de tension subie pendant le changement de charge, soit en pourcentage, soit en différences de tension crête à crête. Une alimentation avec une régulation de charge stricte fournit une tension quasi nominale sur toutes les sorties quelle que soit la charge (dans sa plage, bien sûr). Une alimentation haut de gamme régule les tensions sur les rails de tension critiques +3,3 V, +5 V et +12 V à 1 % près, avec une régulation de 5 % sur les rails -5 V et -12 V moins critiques. Une excellente alimentation pourrait réguler la tension sur tous les rails critiques à 3 % près. Une alimentation de milieu de gamme pourrait réguler la tension sur tous les rails critiques à 5 % près. Les alimentations bon marché peuvent varier de 10 % ou plus sur n'importe quel rail, ce qui est inacceptable.

Une alimentation idéale fournirait des tensions de sortie nominales tout en étant alimentée par n'importe quelle tension AC d'entrée dans sa plage. Les alimentations du monde réel permettent aux tensions de sortie DC de varier légèrement à mesure que la tension d'entrée AC change. Tout comme la régulation de charge décrit l'effet de la charge interne, la régulation de ligne peut être considérée comme décrivant les effets de la charge externe ; par exemple, une chute soudaine de la tension de ligne AC délivrée lorsqu'un moteur d'ascenseur se met en marche. La régulation de ligne est mesurée en gardant toutes les autres variables constantes et en mesurant les tensions de sortie DC à mesure que la tension d'entrée AC est variée sur toute la plage d'entrée. Une alimentation avec une régulation de ligne stricte fournit des tensions de sortie conformes aux spécifications à mesure que l'entrée varie du maximum au minimum autorisé. La régulation de ligne est exprimée de la même manière que la régulation de charge, et les pourcentages acceptables sont les mêmes.

Le ventilateur de l'alimentation est l'une des principales sources de bruit dans la plupart des PC. Si votre objectif est de réduire le niveau sonore de votre système, il est important de choisir une alimentation appropriée. Les modèles d'alimentations à bruit réduit tels que l'Antec TruePower 2.0 et SmartPower 2.0, l'Enermax NoiseTaker, le Nexus NX, le PC Power & Cooling Silencer, le Seasonic SS et le Zalman ZM sont conçus pour minimiser le bruit du ventilateur et peuvent constituer la base d'un système presque inaudible dans une pièce calme. Les alimentations silencieuses, telles que l'Antec Phantom 350 et le Silverstone ST30NF, n'ont pas de ventilateurs du tout et sont presque totalement silencieuses (il peut y avoir un léger bourdonnement provenant des composants électriques). En pratique, il y a rarement beaucoup d'avantage à utiliser une alimentation sans ventilateur. Elles sont assez coûteuses par rapport aux alimentations à bruit réduit, et les unités à bruit réduit sont suffisamment silencieuses pour que tout bruit qu'elles émettent soit subsumé par le bruit des ventilateurs du boîtier, du refroidisseur CPU, du bruit de rotation du disque dur, etc.

Sortie de route

La régulation de charge sur le rail +12 V est devenue beaucoup plus importante lorsque Intel a expédié le Pentium 4. Dans le passé, le +12 V était utilisé principalement pour faire fonctionner les moteurs de disques. Avec le Pentium 4, Intel a commencé à utiliser des VRM 12 V pour fournir les courants plus élevés dont les processeurs Pentium 4 ont besoin. Les processeurs AMD récents utilisent également des VRM 12 V pour fournir de l'alimentation au processeur. Les alimentations conformes ATX12V sont conçues avec cette exigence à l'esprit. Les alimentations ATX plus anciennes et/ou bon marché, bien qu'elles puissent être évaluées pour une intensité suffisante sur le rail +12 V pour prendre en charge un processeur moderne, peuvent ne pas avoir une régulation adéquate pour le faire correctement.

Au cours des dernières années, il y a eu des changements importants dans les alimentations, tous résultant directement ou indirectement de l'augmentation de la consommation d'énergie et des changements dans les tensions utilisées par les processeurs modernes et d'autres composants du système. Lorsque vous remplacez une alimentation dans un ancien système, il est important de comprendre les différences entre l'ancienne alimentation et les unités actuelles, alors jetons un bref coup d'œil à l'évolution des alimentations de la famille ATX au fil des ans.

Depuis 25 ans, chaque alimentation PC fournit des connecteurs d'alimentation Molex (disque dur) et Berg (lecteur de disquette) standard, qui sont utilisés pour alimenter les disques et périphériques similaires. Là où les alimentations diffèrent, c'est dans les types de connecteurs qu'elles utilisent pour fournir de l'alimentation à la carte mère elle-même. La spécification ATX originale a défini le connecteur d'alimentation principal ATX à 20 broches illustré dans la Figure 16-2. Ce connecteur était utilisé par toutes les alimentations ATX et les premières alimentations ATX12V.

Figure 16-2 : Le connecteur d'alimentation principal ATX/ATX12V à 20 broches

Le connecteur d'alimentation principal ATX à 20 broches a été conçu à une époque où les processeurs et la mémoire utilisaient du +3,3 V et du +5 V, il y a donc de nombreuses lignes +3,3 V et +5 V définies pour ce connecteur. Les contacts à l'intérieur du corps du connecteur sont conçus pour transporter au maximum 6 ampères. Cela signifie que les trois lignes +3,3 V peuvent transporter 59,4 W (3,3 V x 6 A x 3 lignes), les quatre lignes +5 V peuvent transporter 120 W, et la ligne +12 V unique peut transporter 72 W, pour un total d'environ 250 W.

Cette configuration suffisait pour les premiers systèmes ATX, mais à mesure que les processeurs et la mémoire devenaient plus gourmands en énergie, les concepteurs de systèmes ont rapidement réalisé que le connecteur à 20 broches fournissait un courant insuffisant pour les nouveaux systèmes. Leur première modification a été d'ajouter le connecteur d'alimentation auxiliaire ATX, illustré dans la Figure 16-3. Ce connecteur défini dans les spécifications ATX 2.02 et 2.03 et dans l'ATX12V 1.X, mais abandonné dans les versions ultérieures de la spécification ATX12V, utilise des contacts conçus pour 5 ampères. Ses deux lignes +3,3 V ajoutent donc 33 W de capacité de transport +3,3 V, et sa ligne +5 V unique ajoute 25 W de capacité de transport +5 V, pour un ajout total de 58 W.

Figure 16-3 : Le connecteur d'alimentation auxiliaire ATX/ATX12V à 6 broches

Intel a abandonné le connecteur d'alimentation auxiliaire des versions ultérieures de la spécification ATX12V car il était superflu pour les processeurs Pentium 4. Le Pentium 4 utilisait une alimentation +12 V plutôt que le +3,3 V et le +5 V utilisés par les processeurs et composants antérieurs, il n'y avait donc plus besoin de +3,3 V et +5 V supplémentaires. La plupart des fabricants d'alimentations ont cessé de fournir le connecteur d'alimentation auxiliaire peu après l'expédition du Pentium 4 début 2000. Si votre carte mère nécessite le connecteur d'alimentation auxiliaire, c'est la preuve suffisante que ce système est trop ancien pour être économiquement évolutif.

Bien que l'alimentation auxiliaire ait fourni un courant +3,3 V et +5 V supplémentaire, elle n'a rien fait pour augmenter la quantité de courant +12 V disponible pour la carte mère, et cela s'est avéré critique. Les cartes mères utilisent des VRM (modules régulateurs de tension) pour convertir les tensions relativement élevées fournies par l'alimentation en basses tensions requises par le processeur. Les cartes mères antérieures utilisaient des VRM +3,3 V ou +5 V, mais l'augmentation de la consommation d'énergie du Pentium 4 a rendu nécessaire le passage aux VRM +12 V. Cela a créé un problème majeur. Le connecteur d'alimentation principal à 20 broches pouvait fournir au maximum 72 W de puissance +12 V, bien moins que ce qui était nécessaire pour alimenter un processeur Pentium 4. Le connecteur d'alimentation auxiliaire n'ajoutait aucun +12 V, donc encore un autre connecteur supplémentaire était nécessaire.

Intel a mis à jour la spécification ATX pour inclure un nouveau connecteur 12 V à 4 broches, appelé le connecteur d'alimentation +12 V (ou, couramment, le connecteur P4, bien que les processeurs AMD récents utilisent également ce connecteur). En même temps, ils ont renommé la spécification ATX en spécification ATX12V pour refléter l'ajout du connecteur +12 V. Le connecteur +12 V, illustré dans la Figure 16-4, possède deux broches +12 V, chacune conçue pour transporter 8 ampères pour un total de 192 W de puissance +12 V, et deux broches de terre. Avec les 72 W de puissance +12 V fournis par le connecteur d'alimentation principal à 20 broches, une alimentation ATX12V peut fournir jusqu'à 264 W de puissance +12 V, plus que suffisant même pour les processeurs les plus rapides.

Figure 16-4 : Le connecteur d'alimentation +12 V à 4 broches

Le connecteur d'alimentation +12 V est dédié à l'alimentation du processeur et se fixe à un connecteur de carte mère près du socket du processeur pour minimiser les pertes de puissance entre le connecteur d'alimentation et le processeur. Parce que le processeur était maintenant alimenté par le connecteur +12 V, Intel a supprimé le connecteur d'alimentation auxiliaire lorsqu'ils ont publié la spécification ATX12V 2.0 en 2000. À partir de ce moment, toutes les nouvelles alimentations ont été livrées avec le connecteur +12 V, et quelques-unes à ce jour continuent de fournir le connecteur d'alimentation auxiliaire.

Ces changements au fil du temps signifient qu'une alimentation dans un ancien système peut avoir l'une des quatre configurations suivantes (de la plus ancienne à la plus récente) :

• Connecteur d'alimentation principal à 20 broches uniquement
• Connecteur d'alimentation principal à 20 broches et connecteur d'alimentation auxiliaire à 6 broches
• Connecteur d'alimentation principal à 20 broches, connecteur d'alimentation auxiliaire à 6 broches et connecteur +12 V à 4 broches
• Connecteur d'alimentation principal à 20 broches et connecteur +12 V à 4 broches

À moins que la carte mère ne nécessite le connecteur auxiliaire à 6 broches, vous pouvez utiliser n'importe quelle alimentation ATX12V actuelle pour remplacer l'une de ces configurations.

Cela nous amène à la spécification ATX12V 2.X actuelle, qui a apporté plus de changements aux connecteurs d'alimentation standard. L'introduction de la norme vidéo PCI Express en 2004 a de nouveau soulevé l'ancien problème du courant +12 V disponible sur le connecteur d'alimentation principal à 20 broches étant limité à 6 ampères (ou 72 W au total). Le connecteur +12 V peut fournir beaucoup de courant +12 V, mais il est dédié au processeur. Une carte vidéo PCI Express rapide peut facilement consommer plus de 72 W de courant +12 V, donc quelque chose devait être fait.

Intel aurait pu introduire encore un autre connecteur d'alimentation supplémentaire, mais ils ont décidé cette fois de mordre sur la chique et de remplacer l'ancien connecteur d'alimentation principal à 20 broches par un nouveau connecteur d'alimentation principal capable de fournir plus de courant +12 V à la carte mère. Le nouveau connecteur d'alimentation principal ATX12V 2.0 à 24 broches, illustré dans la Figure 16-5, en a été le résultat.

Figure 16-5 : Le connecteur d'alimentation principal ATX12V 2.0 à 24 broches

Le connecteur d'alimentation principal à 24 broches ajoute quatre fils à ceux du connecteur d'alimentation principal à 20 broches, un fil de terre (COM) et un fil supplémentaire chacun pour le +3,3 V, le +5 V et le +12 V. Comme c'est le cas pour le connecteur à 20 broches, les contacts à l'intérieur du corps du connecteur à 24 broches sont conçus pour transporter au maximum 6 ampères. Cela signifie que les quatre lignes +3,3 V peuvent transporter 79,2 W (3,3 V x 6 A x 4 lignes), les cinq lignes +5 V peuvent transporter 150 W, et les deux lignes +12 V peuvent transporter 144 W, pour un total d'environ 373 W. Avec les 192 W de +12 V fournis par le connecteur d'alimentation +12 V, une alimentation ATX12V 2.0 moderne peut fournir un total d'environ 565 W.

On pourrait penser que 565 W suffiraient pour n'importe quel système. Pas vrai, hélas. Le problème, comme d'habitude, est une question de quelles tensions sont disponibles où. Le connecteur d'alimentation principal ATX12V 2.0 à 24 broches alloue l'une de ses lignes +12 V à la vidéo PCI Express, ce qui, au moment de la publication de la spécification, était considéré comme suffisant. Mais les cartes vidéo PCI Express actuelles les plus rapides peuvent consommer bien plus que les 72 W que cette ligne +12 V dédiée peut fournir. Par exemple, nous avons une carte vidéo NVIDIA 6800 Ultra qui a une consommation de crête +12 V de 110 W.

De toute évidence, un moyen de fournir une alimentation supplémentaire était nécessaire. Certaines cartes vidéo AGP à courant élevé ont résolu ce problème en incluant un connecteur d'alimentation Molex pour disque dur, auquel vous pouviez attacher un câble d'alimentation périphérique standard. Les cartes vidéo PCI Express utilisent une solution plus élégante. Le connecteur d'alimentation graphique PCI Express à 6 broches, illustré dans la Figure 16-6, a été défini par PCISIG (http://www.pcisig.org), l'organisation responsable de la maintenance de la norme PCI Express, spécifiquement pour fournir le courant +12 V supplémentaire nécessaire aux cartes vidéo PCI Express rapides. Bien qu'il ne fasse pas encore officiellement partie de la spécification ATX12V, ce connecteur est bien normalisé et présent sur la plupart des alimentations actuelles. Nous nous attendons à ce qu'il soit incorporé dans la prochaine mise à jour de la spécification ATX12V.

Figure 16-6 : Le connecteur d'alimentation graphique PCI Express à 6 broches

Le connecteur d'alimentation graphique PCI Express utilise une fiche similaire au connecteur d'alimentation +12 V, avec des contacts également conçus pour transporter 8 ampères. Avec trois lignes +12 V à 8 ampères chacune, le connecteur d'alimentation graphique PCI Express peut fournir jusqu'à 288 W (12 x 8 x 3) de courant +12 V, ce qui devrait suffire même pour les cartes graphiques futures les plus rapides. Parce que certaines cartes mères PCI Express peuvent prendre en charge deux cartes vidéo PCI Express, certaines alimentations incluent désormais deux connecteurs d'alimentation graphique PCI Express, ce qui porte la puissance +12 V totale disponible pour les cartes graphiques à 576 W. Ajouté aux 565 W disponibles sur le connecteur d'alimentation principal à 24 broches et le connecteur +12 V, cela signifie qu'une alimentation ATX12V 2.0 pourrait être construite avec une capacité totale de 1 141 W. (La plus grande que nous connaissions est une unité de 1 000 W disponible chez PC Power & Cooling.)

Avec tous les changements au fil des ans, les connecteurs d'alimentation des périphériques avaient été négligés. Les alimentations fabriquées en 2000 incluaient les mêmes connecteurs d'alimentation Molex (disque dur) et Berg (lecteur de disquette) que les alimentations fabriquées en 1981. Cela a changé avec l'introduction du Serial ATA, qui utilise un connecteur d'alimentation différent. Le connecteur d'alimentation SATA à 15 broches, illustré dans la Figure 16-7, inclut six broches de terre, et trois broches chacune pour le +3,3 V, le +5 V et le +12 V. Dans ce cas, le nombre élevé de broches transportant la tension n'est pas destiné à prendre en charge un courant plus élevé (un disque dur SATA consomme peu de courant, et chaque disque a son propre connecteur d'alimentation) mais à prendre en charge les connexions make-before-break et break-before-make nécessaires pour permettre le branchement à chaud, ou connecter/déconnecter un disque sans couper son alimentation.

Figure 16-7 : Le connecteur d'alimentation Serial ATA ATX12V 2.0

Malgré tous ces changements au fil des ans, la spécification ATX s'est efforcée d'assurer la rétrocompatibilité des nouvelles alimentations avec les anciennes cartes mères. Cela signifie que, à très peu d'exceptions près, vous pouvez connecter une nouvelle alimentation à une ancienne carte mère, ou vice versa.

MÉFIEZ-VOUS DES ANCIENS SYSTÈMES DELL

Pendant quelques années à la fin des années 1990, Dell a utilisé des connecteurs standard sur ses cartes mères et alimentations, mais avec des connexions de broches non standard. Connecter une alimentation ATX standard à l'une de ces cartes mères Dell non standard (ou vice versa) pourrait détruire la carte mère et/ou l'alimentation. Heureusement, ces systèmes sont maintenant si vieux qu'ils ne sont plus économiquement évolutifs. Pourtant, si vous vous retrouvez à remplacer l'alimentation ou la carte mère dans un ancien système Dell, soyez absolument certain qu'il ne s'agit pas de l'une des unités Dell non standard. Pour ce faire, vérifiez le numéro de modèle du système sur le site Web de PC Power & Cooling (http://www.pcpowerandcooling.com). PC Power & Cooling vend des alimentations de remplacement pour ces systèmes Dell non standard, mais étant donné que le plus jeune de ces systèmes est maintenant assez vieux, c'est à chacun de deviner combien de temps PC Power & Cooling continuera à vendre ces alimentations non standard.

Même le changement du connecteur d'alimentation principal de 20 à 24 broches ne pose aucun problème, car le connecteur plus récent conserve les mêmes connexions de broches et détrompage pour les broches 1 à 20, et ajoute simplement les broches 21 à 24 à la fin de l'ancien agencement à 20 broches. Comme le montre la Figure 16-8, un ancien connecteur d'alimentation principal à 20 broches s'adapte parfaitement au connecteur d'alimentation principal à 24 broches. En fait, la prise du connecteur d'alimentation principal sur toutes les cartes mères à 24 broches que nous avons vues est conçue spécifiquement pour accepter un câble à 20 broches. Notez le rebord sur toute la longueur de la prise de la carte mère dans la Figure 16-8, qui est conçu pour permettre à un câble à 20 broches de s'enclencher en place.

Figure 16-8 : Un connecteur d'alimentation principal ATX à 20 broches connecté à une carte mère à 24 broches

Bien sûr, le câble à 20 broches n'inclut pas les fils +3,3 V, +5 V et +12 V supplémentaires qui sont présents sur le câble à 24 broches, ce qui soulève un problème potentiel. Si la carte mère nécessite le courant supplémentaire disponible sur le câble à 24 broches pour fonctionner, elle ne peut pas fonctionner en utilisant le câble à 20 fils. Comme solution de contournement, la plupart des cartes mères à 24 broches fournissent une prise de connecteur Molex (disque dur) standard quelque part sur la carte mère. Si vous utilisez cette carte mère avec un câble d'alimentation à 20 fils, vous devez également connecter un câble Molex de l'alimentation à la carte mère. Ce câble Molex fournit les +5 V et +12 V supplémentaires (bien que pas +3,3 V) dont la carte mère a besoin pour fonctionner. (La plupart des cartes mères n'ont pas d'exigences +3,3 V supérieures à ce que le câble à 20 fils peut fournir ; celles qui en ont peuvent utiliser un VRM supplémentaire pour convertir une partie du +12 V supplémentaire fourni par le connecteur Molex en +3,3 V.)

Parce que le connecteur d'alimentation principal ATX à 24 broches est un sur-ensemble de la version à 20 broches, il est également possible d'utiliser une alimentation à 24 broches avec une carte mère à 20 broches. Pour ce faire, insérez le câble à 24 broches dans la prise à 20 broches, avec les quatre broches inutilisées dépassant sur le bord. Le câble et la prise de la carte mère sont détrompés pour empêcher d'installer le câble de manière incorrecte. Un problème possible est illustré dans la Figure 16-9. Certaines cartes mères placent des condensateurs, des connecteurs ou d'autres composants si près de la prise du connecteur d'alimentation principal ATX qu'il n'y a pas assez de jeu pour les quatre broches supplémentaires du câble d'alimentation à 24 broches. Dans la Figure 16-9, par exemple, ces broches supplémentaires empiètent sur la prise ATA secondaire.

Figure 16-9 : Un connecteur d'alimentation principal ATX à 24 broches connecté à une carte mère à 20 broches

Heureusement, il existe une solution simple à ce problème. Diverses entreprises produisent des câbles adaptateurs 24 vers 20 broches comme celui illustré dans la Figure 16-10. Le câble à 24 broches provenant de l'alimentation se connecte à une extrémité du câble (l'extrémité gauche dans cette illustration), et l'autre extrémité est un connecteur à 20 broches standard qui se branche directement dans la prise à 20 broches de la carte mère. De nombreuses alimentations de haute qualité incluent un tel adaptateur dans la boîte. Si la vôtre ne l'inclut pas et que vous avez besoin d'un adaptateur, vous pouvez en acheter un auprès de la plupart des vendeurs de pièces informatiques en ligne ou dans un magasin d'informatique local bien approvisionné.

Figure 16-10 : Un câble adaptateur pour utiliser un connecteur d'alimentation principal ATX à 24 broches avec une carte mère à 20 broches

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