La vénérable norme ATX a été développée en 1995 par Intel, dans le but de normaliser ce qui était jusqu’alors un écosystème PC formé autour de l’héritage d’IBM AT PC. Le facteur de forme AT précédent n’était pas tant un standard que la copie de la carte mère approximative d’IBM AT et avec elle tous ses défauts.

Avec la norme ATX est également venue l’alimentation ATX (PSU), dont la norme définit les rails de tension standard et la fonction de chaque fonctionnalité supplémentaire, telle que la mise sous tension douce (PS_ON). Comme pour tous les appareils et gadgets électriques au cours des années 1990 et au-delà, les blocs d’alimentation ATX sont devenus l’objet de réglementations en matière d’efficacité énergétique, ce qui a également conduit au programme de certification 80+ en 2004.

À partir de 2019, Intel fait la promotion de la norme ATX12VO (12 V uniquement) pour les nouveaux systèmes, mais de quoi parle cette nouvelle norme, et tout basculer sur 12 V vaudra-t-il vraiment des économies d’énergie ?

Qu’est-ce qu’ATX12VO

Comme son nom l’indique, la norme ATX12VO consiste essentiellement à supprimer les autres rails de tension qui existent actuellement dans la norme ATX PSU. L’idée est qu’en fournissant une seule tension de base, toute autre tension peut être générée selon les besoins à l’aide de convertisseurs abaisseurs (buck). Depuis l’ère du Pentium 4, cela est déjà devenu une pratique courante pour le processeur et une grande partie des circuits de la carte mère de toute façon.

Alors que la norme ATX PSU passait des anciennes révisions 1.x à la plage de révisions 2.x actuelle, le rail -5V a été supprimé et le rail -12V est devenu facultatif. Le connecteur d’alimentation ATX avec la carte mère a été augmenté de 20 à 24 broches pour permettre d’ajouter plus de capacité de 12 V. Parallèlement à l’appétit du Pentium 4 pour l’alimentation est venu le nouveau connecteur de carte mère à 4 broches, communément appelé « connecteur P4 », mais officiellement le « connecteur +12 V Power 4 Pin » dans la norme v2.53. Cela ajoute deux autres lignes 12 V.

Entrée et sortie d’alimentation sur l’ASRock Z490 Phantom Gaming 4SR, une carte mère ATX12VO. (Crédit : Anandtech)

Dans la norme ATX12VO, les rails -12 V, 5 V, 5 VSB (veille) et 3,3 V sont supprimés. Le connecteur à 24 broches est remplacé par un connecteur à 10 broches qui transporte trois lignes 12 V (une de plus qu’ATX v2.x) en plus du nouveau rail de tension de veille 12 VSB. Les connecteurs 12 V à 4 broches resteraient toujours, et il en faudrait toujours un pour en presser un ou deux à travers des espaces incroyablement petits dans le boîtier du système pour les amener au sommet de la carte mère, près des modules régulateurs de tension (VRM) du processeur.

Alors que le bloc d’alimentation lui-même serait quelque peu rationalisé, la carte mère gagnerait ces sections VRM pour les rails 5 V et 3,3 V, ainsi que des sorties d’alimentation pour SATA, Molex et similaires. Essentiellement, la carte mère prendrait en charge certaines des fonctions du bloc d’alimentation.

Pourquoi ATX12VO existe

Une gamme d’ordinateurs et de serveurs Dell qui seront soumis aux strictes réglementations californiennes en matière d’efficacité.

Les gens de GamersNexus ont couvert leurs recherches et les réflexions de l’industrie sur le sujet de l’ATX12VO dans un article et une vidéo publiés l’année dernière. Pour faire court, les constructeurs de systèmes OEM et les intégrateurs de systèmes sont soumis à des réglementations assez strictes en matière d’efficacité énergétique, en particulier en Californie. À partir de juillet 2021, de nouvelles réglementations de niveau 2 entreront en vigueur, ajoutant des exigences plus strictes pour les équipements informatiques OEM et SI : voir 1605.3(v)(5) (en particulier le tableau V-7) pour plus de détails.

Afin de répondre à ces exigences d’efficacité toujours plus strictes, les OEM ont créé leurs propres solutions exclusives 12 V uniquement, comme détaillé dans la récente revue vidéo de GamersNexus sur le système de bureau pré-construit Dell G5 5000. La norme ATX12VO d’Intel semble donc plus ciblée sur l’unification de ces normes propriétaires que sur le remplacement des blocs d’alimentation ATX v2.x dans les systèmes de bricolage. Pour ce dernier groupe, qui construit ses propres systèmes à partir d’ATX standard, de mini-ITX et de composants similaires, ces réglementations strictes en matière d’efficacité ne s’appliquent pas.

La question principale est donc de savoir si ATX12VO a du sens pour les constructeurs de systèmes de bricolage. Bien que la possibilité d’augmenter (théoriquement) l’efficacité énergétique, en particulier à faible charge, semble bénéfique, il n’est pas impossible d’accomplir la même chose avec les blocs d’alimentation ATX v2.x. Comme l’a déclaré un fabricant de blocs d’alimentation anonyme dans l’article GamersNexus, les SI finiront probablement par utiliser simplement des blocs d’alimentation ATX v2.x à haute efficacité pour répondre aux réglementations de niveau 2 de la Californie.

Évolution vs Révolution

Module CONNECT DC-DC de Seasonic connecté à un bloc d’alimentation 12V. (Crédit : saisonnier)

Depuis la norme d’origine ATX PSU, les améliorations ont été progressives et jamais perturbatrices. Bien que certains aient été pris au dépourvu par les rails de tension négative laissés de côté en essayant d’alimenter d’anciennes cartes mères qui reposaient sur des rails -5 V et -12 V, en général, ces changements étaient suffisamment mineurs pour les intégrer dans le cycle de mise à niveau naturel de l’ordinateur. systèmes. Ce n’est pas le cas avec ATX12VO, car il nécessite absolument un bloc d’alimentation ATX12VO et une carte mère pour atteindre les objectifs d’efficacité accrus.

Bien qu’il soit possible d’utiliser un adaptateur ATX v2.x vers ATX12VO qui adapte passivement les rails 12 V au nouveau connecteur à 10 broches et augmente la ligne 5 VSB à 12 niveaux VSB, cela réduit en fait l’efficacité au lieu de l’augmenter. Essentiellement, la seule façon pour ATX12VO d’avoir beaucoup de sens est que l’industrie bascule immédiatement et que tout le monde y mette également à niveau sans réutiliser des cartes mères et des blocs d’alimentation non compatibles ATX12VO.

Un autre point crucial ici est que les OEM et les SI ne sont pas tenus d’adopter ATX12VO. Tout comme l’alternative malheureuse BTX d’Intel à la norme ATX, ATX12VO est une norme suggérée que les fabricants et les OEM sont libres d’adopter ou d’ignorer à leur guise.

Les points négatifs évidents qu’ATX12VO introduit ici sont probablement importants :

  • Ajouter un autre point chaud à la carte mère et occuper un espace précieux sur la carte.
  • Transformer les fabricants de cartes mères en fabricants de blocs d’alimentation.
  • Augmentation du coût et de la complexité des cartes mères.
  • Acheminement de l’alimentation périphérique (y compris les ventilateurs du boîtier) depuis la carte mère.
  • Compliquant le dépannage des problèmes d’alimentation.
Composants internes de l’alimentation modulaire CONNECT de Seasonic. (Crédit : Matériel de Tom)

Ajoutez à cela des alternatives potentielles comme le module CONNECT de Seasonic. Cela fait effectivement la même chose que la norme ATX12VO, en supprimant les rails 5 V et 3,3 V du bloc d’alimentation et en les déplaçant vers un module externe, hors de la carte mère. Il peut être installé dans la zone située derrière la carte mère dans de nombreux boîtiers d’ordinateur, ce qui permet une gestion des câbles très propre. Il permet également une efficacité accrue.

Comme les blocs d’alimentation ont tendance à survivre à au moins quelques mises à niveau du système, on pourrait affirmer que d’un point de vue environnemental, la génération de rails mineurs sur la carte mère n’est pas souhaitable. L’aspect le moins souhaitable d’ATX12VO est peut-être qu’il réduit la nature modulaire des ordinateurs de style ATX, les faisant ressembler davantage à des systèmes de style ordinateur portable. Au lieu de cela, une solution plus raisonnable ici pourrait être celle d’une solution de type CONNECT qui offre à la fois une option de connectivité ATX 24 broches et ATX12VO à 10 broches.

Penser plus grand

Dans le schéma plus large de l’efficacité énergétique, il peut être avantageux de prendre du recul sur des détails tels que les entrailles d’un système informatique et de regarder par exemple le courant alternatif (AC) du secteur qui alimente ces systèmes. Une propriété bien connue des alimentations à découpage (SMPS) comme celles utilisées dans tout ordinateur moderne est qu’elles sont plus efficaces à des tensions d’entrée CA plus élevées.

Efficacité de l’alimentation à différentes tensions d’entrée. (Crédit : HP)

Cela se voit clairement en regardant par exemple les niveaux de notation pour la certification 80 Plus. Entre 120 VAC et 230 VAC, cette dernière est nettement plus efficace. À cela, on peut également ajouter les pertes résistives de transporter le double des ampères sur le câblage de la maison pour la même consommation d’énergie à 120 V par rapport à 230 VAC. C’est la raison pour laquelle les centres de données en Amérique du Nord fonctionnent généralement sur 208 VAC selon ce livre blanc d’APC.

Pour les mineurs de crypto et similaires, le câblage de leur salle informatique pour 240 VAC (nord-américain chaud-neutre-chaud) est également un sujet populaire, car il augmente directement leurs profits.

Perspectives d’avenir

Il est difficile de dire si ATX12VO deviendra la prochaine grande chose ou s’éteindra comme BTX et tant d’autres normes proposées. Une chose que la norme ATX12VO a contre elle est certainement qu’elle nécessite que beaucoup de grands changements se produisent en parallèle, et la création de beaucoup de déchets électroniques par des mises à niveau forcées dans un court laps de temps. Si l’on considère que de nombreux blocs d’alimentation de style ATX et SFX sont proposés avec des garanties de 7 à 10 ans par rapport à la durée de vie beaucoup plus courte des cartes mères, cela constitue un obstacle important.

Sur la base des bruits de l’industrie, il semble très probable que beaucoup resteront « comme d’habitude ». Il existe de nombreux blocs d’alimentation ATX v2.x efficaces, y compris ceux classés 80 Plus Platinum et Titanium, et le CONNECT de Seasonic et des solutions similaires plairaient beaucoup à ceux qui aiment la gestion soignée des câbles. Pour ceux qui achètent des systèmes pré-construits, l’utilisation d’ATX12VO n’est pas non plus pertinente, tant que le matériel est conforme à toutes les réglementations (d’efficacité). La norme ATX v2.x et la certification 80 Plus évoluent également pour fixer des objectifs stricts d’efficacité de charge de 2 à 10 %, ce qui est l’objectif principal avec ATX12VO.

Quel serait l’intérêt pour vous de passer à ATX12VO, et le préféreriez-vous à une solution comme Seasonic CONNECT si les deux offraient les mêmes niveaux d’efficacité ?

(Image de titre: Asrock Z490 Phantom Gaming 4SR avec alimentation SATA connectée, crédit : c’t)