PC電源
PC電源は地味な存在であるため、ほとんどの人がその重要性を軽視しています。しかし、これは大きな間違いです。PC電源は、システムのすべてのコンポーネントに安定した電力を供給し、コンピュータを冷却するという2つの重要な機能を担っているからです。Windowsが頻繁にクラッシュすると不満を抱く多くのユーザーは、当然のことながらMicrosoftを非難します。しかし、Microsoftを擁護するわけではありませんが、そうしたクラッシュの多くは、品質の低い電源や過負荷のかかった電源が原因であるというのが真実です。
信頼性が高く、クラッシュしないシステムを構築したいのであれば、高品質な電源を使用してください。実際、高品質な電源を使用すれば、マザーボードやプロセッサ、メモリが多少低性能であっても安定して動作しますが、安価な電源を使用すると、高性能なコンポーネントであっても不安定になることが確認されています。
悲しい現実として、最高品質の電源を搭載したコンピュータを購入することはほぼ不可能です。コンピュータメーカーは文字通り1円単位のコストを削っています。優れた電源はマーケティング上の評価につながりにくいため、30ドルから75ドルの追加コストを払ってより良い電源を採用しようとするメーカーはほとんどありません。プレミアムラインの製品であっても、大手メーカーは通常、ミドルレンジと呼べる程度の電源を採用しています。一般消費者向けの大量生産ラインでは、価格競争力を維持するために、出力品質および製造品質の両面で、基準ギリギリの電源を採用することさえあります。
以下のセクションでは、適切な交換用電源を選択するために理解しておくべき詳細を解説します。
電源の特長
電源の最も重要な特長は「フォームファクタ」です。これは物理的な寸法、取り付け穴の位置、コネクタの形状やピンアサインなどを定義するものです。現代のすべての電源フォームファクタは、1995年にIntelが公開したオリジナルの「ATXフォームファクタ」に基づいています。
電源を交換する際は、正しいフォームファクタの製品を使用することが重要です。これにより、ケースに物理的に収まるだけでなく、マザーボードや周辺機器に必要な種類の電源コネクタが提供されることが保証されます。現在および最近のシステムで一般的に使用されている3つの電源フォームファクタは以下の通りです。
ATX12V
「ATX12V」電源は物理的に最大で、最も高いワット数定格で提供されており、圧倒的に普及しています。フルサイズのデスクトップシステムはもちろん、ほとんどのミニタワー、ミドルタワー、フルタワーシステムでATX12V電源が使用されています。「図16-1」は、一般的なATX12VユニットであるAntec TruePower 2.0電源を示しています。
図16-1: Antec TruePower 2.0 ATX12V電源(画像提供: Antec)
SFX12V
「SFX12V」(SはSmallの意)電源はATX12V電源を小型化したような外観で、主に小型のmicroATXおよびFlexATXシステムで使用されます。SFX12V電源はATX12V電源よりも容量が小さく、一般的に130Wから270W程度(ATX12Vは600W以上)であり、主にエントリーレベルのシステムで使用されます。SFX12V電源を搭載しているシステムでも、ATX12Vユニットが物理的にケースに収まれば、ATX12Vへの交換が可能です。
TFX12V
「TFX12V」(TはThinの意)電源は、物理的に細長い形状(ATX12VやSFX12Vが立方体に近い形状であるのに対し)をしていますが、容量はSFX12Vユニットと同等です。TFX12V電源は、システム全体の容積が9~15リットルの小型フォームファクタ(SFF)システムで使用されます。その特殊な形状のため、TFX12V電源は別のTFX12Vユニットでのみ交換可能です。
可能性は低いですが、「EPS12V」電源(ほぼサーバー専用)、「CFX12V」電源(microBTXシステムで使用)、「LFX12V」電源(picoBTXシステムで使用)に遭遇することもあるかもしれません。これらのフォームファクタに関する詳細な仕様書は、http://www.formfactors.orgからダウンロードできます。
12V修飾子
2000年、Intelは新しいPentium 4プロセッサの+12V要件に対応するため、ATX仕様に新しい+12Vコネクタを追加し、仕様名称をATX12Vに変更しました。それ以降、Intelが電源仕様を更新または新規作成するたびにこの+12Vコネクタが必須となり、仕様名称に12V修飾子が使用されるようになりました。旧来のシステムでは、12V修飾子のないATXまたはSFX電源が使用されています。ATX電源はATX12Vユニットに、SFX電源はSFX12V(または条件次第でATX12V)ユニットに交換可能です。
古いバージョンのATX仕様から新しいバージョンへの変更、およびATXからSFXやTFXといった小型バリエーションへの移行は進化的なものであり、常に後方互換性が強く意識されてきました。物理的寸法、取り付け穴の位置、ケーブルコネクタを含むフォームファクタのあらゆる側面が厳格に標準化されているため、旧モデルであっても修理やアップグレードのために多数の業界標準電源から選択することができます。
収まる限りの性能を
電源を交換する際は、ケースに適合する交換用ユニットを入手することが重要です。古い電源にATX 1.Xまたは2.X、あるいはATX12V 1.Xまたは2.Xというラベルがある場合は、現在のATX12V電源をどれでも取り付けることができます。SFXまたはSFX12Vとラベル付けされている場合は、現在のSFX12V電源を使用するか、ケースに十分な余裕があればATX12Vユニットを使用できます。TFX12Vとラベル付けされている場合は、別のTFX12Vユニットしか適合しません。古い電源に仕様やバージョンの準拠に関するラベルがない場合は、メーカーのWebサイトで現在の電源のモデル番号を検索してください。それでも解決しない場合は、現在の電源を測定し、購入を検討しているユニットの寸法と比較してください。
電源のその他の重要な特長は以下の通りです。
定格ワット数
電源が供給可能な公称ワット数です。公称ワット数は、PC電源が供給する複数の各電圧における電流値を掛け合わせて算出される合成値です。公称ワット数は主に電源の一般的な比較に役立ちます。実際に重要なのは各電圧ごとの個別の電流供給能力であり、これは公称スペックが似ている電源同士でも大きく異なる場合があります。
温度が重要
ワット数定格は、その測定が行われた温度が明記されていなければ無意味です。温度が上昇すると、電源の出力容量は低下します。例えば、PC Power & Coolingは40℃でワット数を定格化しています。これは稼働中の電源として現実的な温度です。ほとんどの電源は25℃でしか定格化されていません。この差は小さく見えるかもしれませんが、25℃で450Wと定格化された電源が、40℃では300Wしか供給できない可能性があります。温度が上がると電圧レギュレーションも悪化するため、25℃では公称電圧レギュレーションを満たしている電源でも、40℃前後の通常稼働時には仕様範囲外になる可能性があります。
効率
出力電力を入力電力で割った比率をパーセンテージで表したものです。例えば、350Wの出力を生成するのに500Wの入力を必要とする電源の効率は70%です。一般的に、優れた電源は70%から80%の効率ですが、効率は電源の負荷状態によって変動します。PC電源は「リニア電源」ではなく「スイッチング電源」であるため、効率の計算は複雑です。スイッチング電源を理解する最も簡単な方法は、稼働時間の一定の割合で高い電流を引き込み、残りの時間は電流を消費しないと考えることです。電流を引き込む時間の割合は「力率」と呼ばれ、標準的なPC電源では通常70%です。つまり、350WのPC電源は、実際には稼働時間の70%で500Wの入力を必要とし、30%の時間で0Wとなるということです。
力率と効率を組み合わせると興味深い数字が得られます。電源は350Wを供給しますが、力率70%のため、時間の70%で500Wの入力を必要とします。さらに効率70%を考慮すると、実際に引き込む電力量は500W ÷ 0.7で、約714Wとなります。350W電源の仕様プレートを確認すると、公称350W(110Vで約3.18アンペア)を供給するために、実際には最大で714W/110V、つまり約6.5アンペアを引き込む必要があると分かる場合があります。その他の要因で実際の最大電流が増加することもあるため、300Wや350Wの電源が最大で8~10アンペアを引き込むことも珍しくありません。この変動は電気回路およびUPS(無停電電源装置)の両面で計画に影響します。UPSは定格出力ワット数ではなく、実際の電流消費量に合わせてサイジングする必要があるためです。
高効率が望ましい理由は2つあります。第一に、電気代を削減できるためです。例えば、システムが200Wを消費する場合、効率67%の電源はその200Wを供給するために300W(200 ÷ 0.67)を消費し、支払っている電気代の33%を無駄にしています。一方、効率80%の電源であれば、同じ200Wを供給するために250W(200 ÷ 0.80)の消費で済みます。第二に、無駄な電力はシステム内部で熱に変換されるためです。効率67%の電源ではシステムから100Wの廃熱を取り除く必要がありますが、効率80%の電源であればその半分で済みます。
力率
力率は、有効電力(W)を皮相電力(ボルト×アンペア、またはVA)で割ることで算出されます。標準的な電源の力率は約0.70から0.80の範囲であり、高性能なユニットでは0.99に達します。新しい電源の中には、受動型または能動型の「力率改善回路(PFC)」を使用するものがあり、力率を0.95から0.99の範囲まで高め、ピーク電流や高調波電流を低減できます。高い電流を引き込む時と引き込まない時が交互にある標準的な電源に対し、PFC搭載電源は常に一定の電流を引き込みます。電気配線、ブレーカー、変圧器、UPSは平均電流ではなく最大電流に合わせて定格を決める必要があるため、PFC電源を使用することで、接続先の電気システムにかかる負担を軽減できます。
レギュレーション
プレミアム電源と安価なモデルの主な違いの1つは、電圧レギュレーションの精度です。理想的な電源は、ノイズを含んでいたり仕様外だったりする可能性のあるAC電源を受け入れ、それをアーティファクトのない滑らかで安定したDC電源に変換します。実際には理想的な電源など存在しませんが、優れた電源は安価な電源よりもはるかに理想に近い性能を発揮します。プロセッサ、メモリ、およびその他のシステムコンポーネントは、純粋で安定したDC電圧で動作するように設計されています。そこから逸脱すると、システムの安定性が低下し、コンポーネントの寿命が短くなる可能性があります。重要なレギュレーションの問題は以下の通りです。
リップル
理想的な電源は、入力されたAC正弦波を受け取り、完全に平坦なDC出力を提供します。現実世界の電源は、DC出力にわずかなAC成分が重畳された形で出力されます。このAC成分は「リップル」と呼ばれ、ミリボルト(mV)単位の「ピーク・ツー・ピーク」電圧(p-p)として、あるいは公称出力電圧に対するパーセンテージとして表されます。高品質な電源のリップルは1%程度であり、これは1%と表記されるか、各出力電圧ごとの実p-p電圧変動値で表されます。例えば、+12Vの場合、1%のリップルは+0.12Vに相当し、通常は120mVと表記されます。ミドルレンジの電源は一部の出力電圧でリップルを1%に抑えますが、他の電圧で2%から3%まで上昇することがあります。安価な電源ではリップルが10%以上に達することもあり、PCの動作が運任せになるリスクがあります。
ロードレギュレーション
PC電源への負荷は、日常的な動作中に大きく変動します。例えば、DVDバーナーのレーザーが動作したり、光学ドライブが回転を開始・停止したりする場合です。「ロードレギュレーション」とは、負荷が最大から最小まで変動する際に、各電圧で公称出力電力を供給し続ける電源の能力を指します。これは負荷変動中の電圧の変動率として、パーセンテージまたはp-p電圧の差で表されます。ロードレギュレーションが厳しい電源は、負荷に関係なく(もちろん仕様範囲内で)すべての出力で公称値に近い電圧を供給します。最高品質の電源は、重要な「電圧レール」である+3.3V、+5V、+12Vの電圧を1%以内の精度で安定させ、あまり重要でない-5Vおよび-12Vレールで5%のレギュレーションを行います。優れた電源は、すべての重要なレールで3%以内の電圧レギュレーションを実現します。ミドルレンジの電源は、すべての重要なレールを5%以内で安定させます。安価な電源ではどのレールでも10%以上の変動が見られることがあり、これは許容できません。
ラインレギュレーション
理想的な電源は、仕様範囲内のあらゆるAC入力電圧で公称出力電圧を提供します。現実の電源では、AC入力電圧の変化に伴い、DC出力電圧がわずかに変動します。ロードレギュレーションが内部負荷の影響を示すのに対し、「ラインレギュレーション」は外部負荷の影響(例えば、エレベーターのモーターが起動した際のACライン電圧の急激な低下など)と考えることができます。ラインレギュレーションは、他のすべての変数を一定に保ち、AC入力電圧を全範囲にわたって変化させながらDC出力電圧を測定することで測定されます。ラインレギュレーションが厳しい電源は、入力が許容範囲内で最大から最小まで変化しても仕様内の出力電圧を提供します。ラインレギュレーションの表記方法と許容されるパーセンテージはロードレギュレーションと同じです。
ノイズレベル
PCにおいて、電源の冷却ファンは大きな騒音源の1つです。システムのノイズレベルを低減することが目的なら、適切な電源を選択することが重要です。「低ノイズ電源」モデル(Antec TruePower 2.0やSmartPower 2.0、Enermax NoiseTaker、Nexus NX、PC Power & Cooling Silencer、Seasonic SS、Zalman ZMなど)はファンの騒音を最小限に抑えるよう設計されており、静かな部屋でもほとんど聞き取れないようなシステムの基盤となり得ます。「ファンレス電源」(Antec Phantom 350やSilverstone ST30NFなど)にはファンが一切なく、ほぼ完全に無音です(電気部品からわずかな電子音がする場合があります)。実用的な観点から言うと、ファンレス電源を使用する利点はほとんどありません。これらは低ノイズ電源と比較して非常に高価であり、低ノイズユニットであれば、発生するノイズはケースファン、CPUクーラー、HDDの回転音などに紛れてしまうほど十分に静かだからです。
電圧レールの不安定化
+12Vレールのロードレギュレーションは、IntelがPentium 4を出荷したことで非常に重要になりました。かつて、+12Vは主にドライブモーターを駆動するために使用されていました。Pentium 4の登場により、Intelはプロセッサが必要とするより高い電流を供給するために12V電圧レギュレーター(VRM)を使用し始めました。最近のAMDプロセッサも12V電圧レギュレーターを使用してプロセッサに電力を供給しています。ATX12V準拠の電源は、この要件を考慮して設計されています。古く、あるいは安価なATX電源は、最新のプロセッサをサポートするために+12Vレールで十分な電流定格を持っているように見えても、それを適切に処理するための十分なレギュレーション能力を備えていない可能性があります。
電源ケーブルコネクタ
ここ数年で、電源にはいくつかの大きな変化がありました。それらはすべて、最新のプロセッサやその他のシステムコンポーネントによる電力消費の増大と電圧の変化に直接的または間接的に起因しています。古いシステムの電源を交換する際は、古い電源と最新ユニットの違いを理解することが重要です。それでは、長年にわたるATXファミリー電源の進化を簡単に見ていきましょう。
25年間、すべてのPC電源は、ドライブや周辺機器に電力を供給するために使用される標準的なMolex(HDD用)およびBerg(フロッピーディスクドライブ用)電源コネクタを備えてきました。電源ユニット間で異なるのは、マザーボード自体に電力を供給するためのコネクタの種類です。オリジナルのATX仕様では、「図16-2」に示す20ピンの「ATXメイン電源コネクタ」が定義されていました。このコネクタはすべてのATX電源および初期のATX12V電源で使用されていました。
図16-2: 20ピンATX/ATX12Vメイン電源コネクタ
20ピンのATXメイン電源コネクタは、プロセッサとメモリが+3.3Vと+5Vを使用していた時代に設計されたため、このコネクタには多数の+3.3Vラインと+5Vラインが定義されています。コネクタ本体内の接点は最大6アンペアを流すように定格化されています。つまり、3本の+3.3Vラインで59.4W(3.3V x 6A x 3本)、4本の+5Vラインで120W、1本の+12Vラインで72W、合計で約250Wまで供給可能です。
この構成は初期のATXシステムでは十分でしたが、プロセッサやメモリの消費電力が増大するにつれ、システム設計者はすぐに20ピンコネクタでは新しいシステムに必要な電流が不足していることに気づきました。最初の変更は、「図16-3」に示す「ATX補助電源コネクタ」の追加でした。このコネクタはATX仕様2.02および2.03、ATX12V 1.Xで定義されましたが、後のATX12V仕様のバージョンでは削除されました。このコネクタの接点は5アンペアの定格で、2本の+3.3Vラインで33W、1本の+5Vラインで25Wの容量を追加し、合計58Wの追加供給を可能にしました。
図16-3: 6ピンATX/ATX12V補助電源コネクタ
Intelは、Pentium 4プロセッサにとって不要であるとして、後のATX12V仕様のバージョンから補助電源コネクタを削除しました。Pentium 4はそれまでのプロセッサが使用していた+3.3Vや+5Vではなく+12Vを使用していたため、+3.3Vや+5Vの追加は必要なくなったのです。ほとんどの電源メーカーは、2000年初頭にPentium 4が出荷された直後に、この補助電源コネクタの提供を停止しました。マザーボードに補助電源コネクタが必要な場合、そのシステムは経済的にアップグレードする価値がないほど古いものである証拠です。
補助電源コネクタは+3.3Vと+5Vの電流を増やしましたが、マザーボードが利用できる+12V電流を増やすことはできず、これが決定的な問題となりました。マザーボードは「電圧レギュレーター(VRM)」を使用して、電源から供給される比較的高い電圧を、プロセッサが必要とする低い電圧に変換します。初期のマザーボードは+3.3Vや+5VのVRMを使用していましたが、Pentium 4の消費電力増大により+12VのVRMに変更する必要が生じました。これにより大きな問題が発生しました。20ピンのメイン電源コネクタでは+12Vを最大72Wしか供給できず、Pentium 4プロセッサの動作に必要な電力を大幅に下回っていたからです。補助電源コネクタは+12Vを供給しないため、さらなる補足コネクタが必要となりました。
IntelはATX仕様を更新し、+「12V電源コネクタ」(通称「P4コネクタ」、ただし最近のAMDプロセッサも使用)と呼ばれる新しい4ピン12Vコネクタを追加しました。同時に、この+12Vコネクタの追加を反映して、ATX仕様をATX12V仕様に名称変更しました。「図16-4」に示す+12Vコネクタは、2本の+12Vピン(それぞれ8アンペア定格、合計192Wの+12V電力)と2本の接地ピンを備えています。20ピンメイン電源コネクタが提供する72Wの+12V電力と合わせると、ATX12V電源は最大264Wの+12V電力を供給でき、最速のプロセッサにとっても十分な量です。
図16-4: 4ピン+12V電源コネクタ
+12V電源コネクタはプロセッサへの電力供給専用であり、コネクタとプロセッサ間の電力損失を最小限に抑えるため、プロセッサソケット付近のマザーボードコネクタに接続します。プロセッサへの給電は+12Vコネクタによって行われるようになったため、Intelは2000年にATX12V 2.0仕様をリリースした際に補助電源コネクタを削除しました。それ以降、すべての新しい電源には+12Vコネクタが付属するようになり、補助電源コネクタを現在も提供し続けているものはごくわずかです。
長年にわたるこれらの変更により、古いシステムの電源構成は(古い順に)以下の4つのいずれかになっている可能性があります。
- 20ピンメイン電源コネクタのみ
- 20ピンメイン電源コネクタおよび6ピン補助電源コネクタ
- 20ピンメイン電源コネクタ、6ピン補助電源コネクタ、および4ピン+12Vコネクタ
- 20ピンメイン電源コネクタおよび4ピン+12Vコネクタ
マザーボードが6ピン補助コネクタを必要としない限り、これらのどの構成の交換にも現在のATX12V電源を使用できます。
ここで現在のATX12V 2.X仕様に話を戻すと、標準電源コネクタにさらなる変更が加えられました。2004年にPCI Expressビデオ規格が導入されたことで、20ピンメイン電源コネクタで供給可能な+12V電流が6アンペア(合計72W)に制限されているという古い問題が再び浮上しました。+12Vコネクタは十分な+12V電流を供給できますが、これはプロセッサ専用です。高速なPCI Expressビデオカードは容易に72W以上の+12V電流を消費するため、対策が必要となりました。
Intelはさらなる補足電源コネクタを導入することもできましたが、今回はあえて踏み込み、古い20ピンメイン電源コネクタを、マザーボードにより多くの+12V電流を供給できる新しいメイン電源コネクタに置き換えることを決定しました。その結果が、「図16-5」に示す24ピンの「ATX12V 2.0メイン電源コネクタ」です。
図16-5: 24ピンATX12V 2.0メイン電源コネクタ
24ピンメイン電源コネクタは、20ピンメイン電源コネクタのピン構成に加え、4本のワイヤ(1本の接地(COM)ワイヤと、+3.3V、+5V、+12V各1本ずつの追加ワイヤ)を備えています。20ピンコネクタと同様に、24ピンコネクタ内部の接点は最大6アンペアを流すように定格化されています。つまり、4本の+3.3Vラインで79.2W(3.3V x 6A x 4本)、5本の+5Vラインで150W、2本の+12Vラインで144W、合計で約373Wとなります。+12V電源コネクタから供給される192Wを合わせると、最新のATX12V 2.0電源は合計で最大約565Wまで供給可能です。
565Wあればどんなシステムでも十分だと思われるかもしれませんが、残念ながらそうではありません。問題は、どの電圧がどこで利用可能かという点です。24ピンATX12V 2.0メイン電源コネクタは、その+12Vラインの1つをPCI Expressビデオ用に割り当てていますが、これは仕様公開当時は十分だと考えられていました。しかし、最新の高速なPCI Expressビデオカードは、その専用の+12Vラインが供給できる72Wをはるかに超える電力を消費する可能性があります。例えば、私たちが所有しているNVIDIA 6800 Ultraビデオアダプタは、ピーク時に110Wの+12V電流を消費します。
明らかに、何らかの補助電源供給手段が必要でした。高電流が必要なAGPビデオカードの一部は、Molexハードドライブコネクタを含めることでこの問題に対処しました。PCI Expressビデオカードはよりエレガントなソリューションを使用しています。「図16-6」に示す6ピンの「PCI Expressグラフィック電源コネクタ」は、PCI Express規格の維持を担当する組織であるPCISIG (http://www.pcisig.org) によって定義されました。これは高速なPCI Expressビデオカードが必要とする追加の+12V電流を提供するためのものです。ATX12V仕様の正式な構成要素ではありませんが、このコネクタは十分に標準化されており、現在のほとんどの電源に存在します。次回のATX12V仕様アップデートで組み込まれる見込みです。
図16-6: 6ピンPCI Expressグラフィック電源コネクタ
PCI Expressグラフィック電源コネクタは+12V電源コネクタと類似したプラグを使用しており、接点も同じく8アンペア流せるように定格化されています。それぞれ8アンペアの3本の+12Vラインにより、最大288W(12V x 8A x 3)の+12V電流を供給でき、これは将来の最速グラフィックカードでも十分対応可能です。一部のPCI Expressマザーボードはデュアルビデオカード構成をサポートできるため、一部の電源は現在2つのPCI Expressグラフィック電源コネクタを搭載しており、ビデオカードへ供給可能な合計+12V電力は576Wにまで向上しています。24ピンメイン電源コネクタと+12V電源コネクタで利用可能な565Wを合わせると、ATX12V 2.0電源は合計1,141Wの容量で構築可能であることを意味します。(私たちが知る限り最大のものでは、PC Power & Cooling社の1,000Wユニットがあります。)
長年にわたるすべての変更の中で、デバイス側の電源コネクタは軽視されてきました。2000年に製造された電源は、1981年に製造された電源と同じMolex(HDD用)およびBerg(フロッピー用)コネクタを含んでいました。これはシリアルATAの導入で変わりました。15ピンの「SATA電源コネクタ」(図16-7参照)には、6本の接地ピンと、+3.3V、+5V、+12Vがそれぞれ3本ずつ含まれています。この場合、電圧供給ピンの数が多いのはより大きな電流をサポートするためではなく(SATAハードドライブの電流消費はわずかであり、各ドライブには専用の電源コネクタがあるため)、ホットプラグ(電源を切らずにドライブを接続・切断する)を行うために必要な「メイク・ビフォア・ブレイク」および「ブレイク・ビフォア・メイク」の接続をサポートするためです。
図16-7: ATX12V 2.0シリアルATA電源コネクタ
長年にわたるこれらの変更にもかかわらず、ATX仕様は新しい電源と古いマザーボードの後方互換性を確保するために多大な努力を払ってきました。つまり、非常に稀な例外を除き、新しい電源を古いマザーボードに接続したり、その逆を行ったりすることが可能です。
Dell製旧システムへの注意
1990年代後半の数年間、Dellは自社マザーボードと電源に標準コネクタを使用していましたが、ピン接続は非標準でした。標準的なATX電源をこれらの非標準的なDellマザーボード(あるいはその逆)に接続すると、マザーボードや電源が破損する可能性があります。幸いにも、これらのシステムは現在では非常に古く、経済的なアップグレード対象外となっています。それでも、古いDellシステムの電源やマザーボードを交換する場合は、非標準のDellユニットではないことを必ず確認してください。確認には、PC Power & CoolingのWebサイト(http://www.pcpowerandcooling.com)でシステムのモ... Power & Cooling社はこれらの非標準Dellシステム用の交換用電源を販売していますが、最も若いシステムですらかなり古いため、今後いつまで販売が続くかは誰にも分かりません。
メイン電源コネクタの20ピンから24ピンへの変更でさえ問題ではありません。新しいコネクタはピン1から20まで同じピン接続とキー配置を維持し、単純に20ピンレイアウトの端にピン21から24を追加しただけだからです。「図16-8」が示すように、古い20ピンメイン電源コネクタは24ピンメイン電源コネクタに完全に適合します。実際、私たちが目にしたすべての24ピンマザーボードのメイン電源ソケットは、20ピンケーブルを受け入れられるように特別に設計されています。図16-8のマザーボードソケットにある全長にわたる突起(レッジ)に注目してください。これは20ピンケーブルが所定の位置にラッチできるように設計されています。
図16-8: 24ピンマザーボードに接続された20ピンATXメイン電源コネクタ
もちろん、20ピンケーブルには24ピンケーブルにある追加の+3.3V、+5V、+12Vのワイヤが含まれていないため、潜在的な問題が生じます。マザーボードが動作するために24ピンケーブル上の追加電流を必要とする場合、20ワイヤケーブルでは動作しません。回避策として、ほとんどの24ピンマザーボードには、マザーボード上のどこかに標準的なMolex(HDD用)コネクタソケットが用意されています。20ワイヤ電源ケーブルでそのマザーボードを使用する場合は、電源ユニットからマザーボードへMolexケーブルも接続する必要があります。そのMolexケーブルは、マザーボードの動作に必要な追加の+5Vと+12Vを供給します。(ほとんどのマザーボードは、20ワイヤケーブルで満たせる以上の+3.3V要件を必要としません。必要な場合は、Molexコネクタから供給される追加の+12Vの一部を+3.3Vに変換する補助的なVRMを使用できます。)
24ピンATXメイン電源コネクタは20ピンバージョンのスーパーセットであるため、24ピン電源を20ピンマザーボードで使用することも可能です。その場合は、24ピンケーブルを20ピンソケットに挿入し、未使用の4ピンを端からぶら下げておきます。ケーブルとマザーボードソケットには、誤った取り付けを防ぐキーが設けられています。1つの潜在的な問題が「図16-9」に示されています。一部のマザーボードでは、コンデンサ、コネクタ、その他のコンポーネントがATXメイン電源コネクタソケットに非常に近いため、24ピン電源ケーブルの余分な4ピンのための十分なクリアランスがない場合があります。図16-9では、余分なピンがセカンダリATAソケットと干渉しています。
図16-9: 20ピンマザーボードに接続された24ピンATXメイン電源コネクタ
幸い、この問題には簡単な回避策があります。「図16-10」に示すような24ピン-20ピン変換アダプターケーブルを様々な企業が製造しています。電源ユニットからの24ピンケーブルをケーブルの一端(図の左端)に接続し、もう一端をマザーボード上の20ピンソケットに直接差し込む標準的な20ピンコネクタにします。高品質な電源の多くには、このようなアダプターが同梱されています。もしお使いの製品に付属しておらずアダプターが必要な場合は、ほとんどのオンラインPCパーツショップや、品揃えの良い地元のPCショップで購入可能です。
図16-10: 24ピンATXメイン電源コネクタを20ピンマザーボードで使用するための変換アダプターケーブル
4 件のコメント
This has been helpful to the best my capacity.thanx for the info and diagrams.
Evans phiri - 返信 共有
Very interesting and informative which has helped me a great deal. Excellent thank you ;)
Bruce M Hall - 返信 共有
Very informative and thorough article, thanks!
Paul Greet - 返信 共有
Thank you for updating us on the improving pf and reduction of THDs for newer power supplies! Does this improvement also apply to newer server racks or crypto facilities? Thank you!
Ramon Saenz - 返信 共有