Stefan Payne
Kokü-Junkie (m/w)
Die Gesichichte von (Single Rail) Netzteilen:
Wie dem auch sei, mal die "Vorteile" von Single Rail:
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:
Die Nachteile:
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:
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.
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.
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:
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.
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