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  1. #1
    Avatar von Stefan Payne
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    Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Die Gesichichte von (Single Rail) Netzteilen:
    Spoiler:

    Es war einmal, vor langer langer Zeit, da waren alle Netzteile quasi Single Rail. Das hat aber auch überhaupt nichts gemacht, da die Leistungsdichte der Netzteile relativ gering war. Das größte, was es gab, waren 350W Netzteile (mit ~200W auf den kleineren Leitungen, dementsprechend etwa 40A auf +5V). Damals waren die Netzteile auch sehr +5V Lastig...
    Dann, irgendwann wurden die CPUs immer anspruchsvoller und Intel hat einen CPU Stecker zur +12V Leitung hinzugefügt, mit der Folge dass mit der Zeit die Netzteile mehr und mehr +12V Lastiger wurden...
    Dann kam irgendwann auch, mit PCI Express, der PCI Express Stromstecker auf, der nötig wurde, da auch Grafikkarten immer leistungsfähiger und hungriger wurden. Obwohl der PCIe für 75W spezifiziert war (die überwiegend aus der +12V Leitung kommen, gegen überwiegend +5V und 3,3V bei AGP), reichte das nicht aus. Also wurde der heute 6polige PCIe Anschluss erfunden.

    So far so good.

    Doch da es in einigen Elektroverbänden die Vorschrift gab, dass DC-Stromquellen pro Spannung nicht mehr als 240VA liefern sollten, hat man diese Vorschrift aufgenommen, in die ATX Spezifikation. Daran hat sich auch jeder (erst einmal) gehalten. Doch die Grafikkarten wurden immer hungriger und immer hungriger. Zu allem überfluss haben sich die Netzteilhersteller auch noch an die EPS12V Vorschrift gehalten, die vorschreibt, dass am EPS12V Stecker zwei +12V Leitungen anzuliegen haben. Das führte dann dazu, dass bei einem 4 Rail Netzteil die Verteilung wie z.B. folgt ausschaute:
    +12V1 ATX, Laufwerke
    +12V2 CPU (eine Hälfte vom Stecker)
    +12V3 CPU2 (andere Hälfte vom Stecker)
    +12V4 PCIe Stecker
    (es gab auch einige 'Hybride', die einen PCie Stecker auf die CPU mit gelegt haben).

    Diese Verteilung der +12V Leitungen war aber irgendwann etwas blöd, sprich: da ein gewisser Hersteller keinerlei Rücksicht auf diese Netzteile genommen hat, schalteten sie ab. Das führte dann zu einem mittelprächtigen Shitstorm.

    Und da kam dann ein gewisser Doug D. an, der einen PC-Netzteil Reseller Schuppen betrieb, aber irgendwie nicht in der Lage war, dieses Problem zuverlässig zu lösen. Da er schlicht nicht in der Lage war, die einzelnen Kabel, die so ein Netzteil bietet, vernünftig aufzuteilen, hat er sich gedacht, dass man die gesamte +12V Leistung ja auch zusammenführen könnte. Das hat er dann gemacht. Und Single Rail ward geboren...

    Und da man etwas hatte, was andere nicht hatten, hat man sich entschlossen, eine Marketing (FUD) Kampagne zu starten, um die Absätze der eigenen Netzteile zu erhöhen.

    Das war in the US of A, wo man relativ angesehen war, zu dem Zeitpunkt. Entsprechend haben die ganzen Leute diese Marketing Kampagne gefressen, da die 'multi Rail' Netzteile nach EPS12V ja bei einigen High End Grafikkarten abschalteten, war das genug Futter für die ganzen Forentrolle.
    Es begann ein Feldzug gegen Multi Rail Netzteile, die ja nix taugen würden, weil sie ja bei einer oberhalb der spezifizierten Leistung abschalten würden. Und das ist ja blöd...
    Doch statt denn Hersteller der Grafikkarte zu flamen, begann man die Netzteile zu flamen, weil sie bei ÜBerlast abschalteten...

    So kam, wie es kommen musste: Alle Hersteller gingen nach und nach auf Single Rail über, weil 'der Mob' das so möchte, in US of A.


    Wie dem auch sei, mal die "Vorteile" von Single Rail:

    • Weniger Aufwand in der Entwicklung -> Kein Ingeneur muss sich Gedanken über die Zuordnung der Leitungen auf die +12V Rails Gedanken machen (ja, das dauert z.T. einige Stunden)
    • weniger Kosten in der Herstellung -> man kann preiswertere Sicherungschips verbauen, spart ein paar Leitungen auf dem PCB und z.T. auch einige Widerstände. Dürften dennoch 1-2$ sein, die man spart, durch den Sicherungschip.
    • Alle Anschlüsse können die volle Leistung des Netzteiles abverlangen. Wenn also ein Hersteller 500W Grafikkarten auf den Markt schmeißt und die spezifizierte Belastbarkeit der Anschlüsse bei weitem überschreitet, wird das Netzteil dennoch nicht abschalten.


    Das schaut doch theoretisch ganz gut aus. Ist es auch - bei Geräten der 300W Klasse und z.T. auch in der 400W Klasse. Bei stärkeren Geräten ist das aber ein furchtbar schlechte Idee.
    Denn die gesamte Leistung des Netzteiles kann über jeden Anschluss abgegriffen werden. Und dieser Anschluss muss mindestens das leisten, wofür er spezifiziert ist. Bei einem 750W Netzteil wären das etwa 62A, die das Netzteil liefern können muss. Meist sind es +25 oder sogar +40% drüber -> 78A respektive 87A. Bzw irgendwas dazwischen, je nachdem, was der Hersteller dem Gerät zutraut...

    Die Vorteile von Multi Rail:
    • Es ist sicherer, da man die maximale Stromstärke einzelner Leitungen begrenzen kann.


    Die Nachteile:
    • Höherer Aufwand in der Entwicklung -> der Hersteller muss sich wesentlich mehr Gedanken um die Verteilung der Rails machen. Welche Kabel sollen wohin gehen, was darf sein und was sollte nicht sein. Das kann schon einige Stunden Arbeitsleistung sein. Zumal man diese Einstellungen auch in der Praxis überprüfen muss. Nicht dass das Netzteil bei einer neuen High End Grafikkarte abschaltet. DAs wäre schlecht.
    • Höherer Aufwand in der Fertigung -> man muss die +12V Lötpunkte physikalisch voneinander trennen, es braucht einen teureren Sicherungschip, der so viele +12V Eingänge hat, wie man Rails hat - oder man muss einen zweiten Sicherungschip dafür verbauen. Man braucht einige Leitungen von den +12V Lötpunkten zum Sicherungschip (eine pro Rail plus +12V0)


    Letztendlich bleibt zu sagen:
    Bei Single Rail verzichtet man auf Sicherheit, bekommt dafür aber eine etwas höhere Marge für die Geräte...

    Und zum Abschluss eine bildliche Darstellung von Multi Rail:
    Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...-dsc_2492s.jpg

    Das ganze basiert auf 4 Dingen, die alle Erfüllt sein müssen:
    a) getrennte Lötpunkte für die +12V Rails
    b) Verbindung von +12V0 mit +12Vx ausschließlich durch ein Messbauteil -> Shuntwiderstand oder Spule
    c) eine Leitung von +12V0 sowie jeder +12Vx Leitung zu einem Sicherungschip
    d) ein Sicherungschip, der die unterschiedlichen Lötpunkte überwacht und das Netzteil ggF abschalten kann.
    Geändert von Stefan Payne (10.02.2017 um 03:45 Uhr)
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  2. #2

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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Wobei man sagen muss, das durchaus Geräte existi-ern, die im Bedarfsfall auf Singlerail geschaltet werden können (OC-Key des P10 etc.)

    P.S. War ne Minute schneller: Allgemeiner Diskussionsthread Single- vs. Multirail
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  3. #3

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    Zitat Zitat von Stefan Payne Beitrag anzeigen
    Fangen wir einfach mal mit der Geschichte der Netzteile an: * SPOILER * Wie dem auch sei, mal die "Vorteile" von Single Rail:[*]Weniger Aufwand in der Entwicklung -> Kein Ingeneur muss sich Gedanken über die Zuordnung der Leitungen auf die +12V Rails Gedanken machen (ja, das dauert z.T. einige Stunden)[*]weniger Kosten in der Herstellung -> man kann preiswertere Sicherungschips verbauen, spart ein paar Leitungen auf dem PCB und z.T. auch einige Widerstände. Dürften dennoch 1-2$ sein, die man spart, durch den Sicherungschip.[*]Alle Anschlüsse können die volle Leistung des Netzteiles abverlangen. Wenn also ein Hersteller 500W Grafikkarten auf den Markt schmeißt und die spezifizierte Belastbarkeit der Anschlüsse bei weitem überschreitet, wird das Netzteil dennoch nicht abschalten. Das schaut doch theoretisch ganz gut aus. Ist es auch - bei Geräten der 300W Klasse und z.T. auch in der 400W Klasse. Bei stärkeren Geräten ist das aber ein furchtbar schlechte Idee. Denn die gesamte Leistung des Netzteiles kann über jeden Anschluss abgegriffen werden. Und dieser Anschluss muss mindestens das leisten, wofür er spezifiziert ist. Bei einem 750W Netzteil wären das etwa 62A, die das Netzteil liefern können muss. Meist sind es +25 oder sogar +40% drüber -> 78A respektive 87A. Bzw irgendwas dazwischen, je nachdem, was der Hersteller dem Gerät zutraut... Die Vorteile von Multi Rail:[*]Es ist sicherer, da man die maximale Stromstärke einzelner Leitungen begrenzen kann. Die Nachteile:[*]Höherer Aufwand in der Entwicklung -> der Hersteller muss sich wesentlich mehr Gedanken um die Verteilung der Rails machen. Welche Kabel sollen wohin gehen, was darf sein und was sollte nicht sein. Das kann schon einige Stunden Arbeitsleistung sein. Zumal man diese Einstellungen auch in der Praxis überprüfen muss. Nicht dass das Netzteil bei einer neuen High End Grafikkarte abschaltet. DAs wäre schlecht.[*]Höherer Aufwand in der Fertigung -> man muss die +12V Lötpunkte physikalisch voneinander trennen, es braucht einen teureren Sicherungschip, der so viele +12V Eingänge hat, wie man Rails hat - oder man muss einen zweiten Sicherungschip dafür verbauen. Man braucht einige Leitungen von den +12V Lötpunkten zum Sicherungschip (eine pro Rail plus +12V0) Letztendlich bleibt zu sagen: Bei Single Rail verzichtet man auf Sicherheit, bekommt dafür aber eine etwas höhere Marge für die Geräte...


    Finde es teilweise unverschämt für ein 650 W Netzteil auf Single Rail zu setzten ( Corsair RM 650)

    Du meinst ja die Dinger schalten dann nicht ab ,wenn man ein 850 Watt Single Rail Netzteil kauft und der PC unter Last ~380 Watt zieht , dann kann theoretisch nix mit der Hardware oder ?

    Thx Stefan

  4. #4

    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Zitat Zitat von SonnyBlack7 Beitrag anzeigen
    Finde es teilweise unverschämt für ein 650 W Netzteil auf Single Rail zu setzten ( Corsair RM 650)

    Du meinst ja die Dinger schalten dann nicht ab ,wenn man ein 850 Watt Single Rail Netzteil kauft und der PC unter Last ~380 Watt zieht , dann kann theoretisch nix mit der Hardware oder ?

    Thx Stefan
    Ich denke nicht, dass du das Wirkprinzip und den potentiellen Nachteil verstanden hast.
    Zitat Zitat von Dragon AMD Beitrag anzeigen
    Das sagt der richtige. Naja glaub deinen müll.

  5. #5
    Avatar von Stefan Payne
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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Zitat Zitat von SonnyBlack7 Beitrag anzeigen
    Du meinst ja die Dinger schalten dann nicht ab ,wenn man ein 850 Watt Single Rail Netzteil kauft und der PC unter Last ~380 Watt zieht , dann kann theoretisch nix mit der Hardware oder ?
    Äh, nein
    Du hast das Problem, worums geht, nicht soo ganz verstanden.

    Also dass der PC bei einem 850W Netzteil auch 850W aufnehmen können darf, ist klar. Sofern nix schief geht, ist das ganze auch überhaupt kein Problem. Und genau DAS ist der Knackpunkt.
    Wenn etwas schief geht, also zum Beispiel ein Spannungsregler einer Komponente mehr Strom zieht, als es eigentlich dürfte (schleichender Kurzschluss), kann/darf das Single Rail Netzteil nciht abschalten, bevor nicht die maximale Belastbarkeit (also 850W) erreicht ist. Das Multi Rail Netzteil kann schon wesentlich früher abschalten -> dann, wenn die maximale Belastbarkeit der einzelnen Schiene erreicht wurde, kann/darf/muss es abschalten.

    Du kannst natürlich auch 850W mit einem 850W Multi Rail Netzteil verbraten, nur eben nicht mit jedem Stecker...
    [Bilderthread] Stefans Netzteil Innereien Thread
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  6. #6
    Avatar von _chiller_
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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Ich benutze beide Arten von Netzteilen:

    1. Multi-Rail für den alltäglichen Gebrauch, ist sicher.

    2. Single-Rail fürs Benchen und für Tests, ist einfach praktischer alle Möglichen Komponenten anzuschließen ohne sich Gedanken zu machen. Wobei mein Seasonic X850 ja angeblich gar nicht Single-Rail ist...

    Wie dem auch sei: Ich mag Single-Rail persönlich auch nicht, aus dem Grund lasse ich mein Seasonic auch nicht aus dem Augen

  7. #7

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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Zitat Zitat von Stefan Payne Beitrag anzeigen
    Äh, nein
    Du hast das Problem, worums geht, nicht soo ganz verstanden.

    Also dass der PC bei einem 850W Netzteil auch 850W aufnehmen können darf, ist klar. Sofern nix schief geht, ist das ganze auch überhaupt kein Problem. Und genau DAS ist der Knackpunkt.
    Wenn etwas schief geht, also zum Beispiel ein Spannungsregler einer Komponente mehr Strom zieht, als es eigentlich dürfte (schleichender Kurzschluss), kann/darf das Single Rail Netzteil nciht abschalten, bevor nicht die maximale Belastbarkeit (also 850W) erreicht ist. Das Multi Rail Netzteil kann schon wesentlich früher abschalten -> dann, wenn die maximale Belastbarkeit der einzelnen Schiene erreicht wurde, kann/darf/muss es abschalten.

    Du kannst natürlich auch 850W mit einem 850W Multi Rail Netzteil verbraten, nur eben nicht mit jedem Stecker...
    Was passiert denn wenn eine defekte Komponente einen Kurzschluss erzeugt? Ich meine, was passiert schlimmeres bei 60A als bei 30A? Brandgefahr? Andere Komponenten könnten kaputt gehen? Ich weiß nicht ob das Risiko generell überschätzt wird.

    bye
    Spinal

  8. #8
    Avatar von ich111
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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Mit 60A brennen eigentlich alle Kabel im PC. Ich wüsste jetzt keines, dass eine Stromstärke, die zum Schweißen reicht, verträgt
    Geändert von ich111 (02.04.2014 um 19:24 Uhr)
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  9. #9
    Avatar von Pokerclock
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    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Schön, dass das Thema jetzt zentral diskutiert werden kann.

    Es wäre toll Stefan, wenn du den Startbeitrag mit mehreren Ansichten und Argumenten bereichern könntest, die hier im Verlauf der Diskussion vertreten werden.

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  10. #10
    Gast20140707_2
    Gast

    AW: Single Rail vs. Multi Rail. Was ist das? Vorteile und Nachteile...

    Ein sehr guter Beitrag im Web (leider auf Englisch. Aber wer es versteht bekommt viele Informationen):

    Single vs. Multiple +12V rails: The splitting of the +12V rail - jonnyGURU Forums

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