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16ピン電源コネクタが待望の改訂を受け、新登場の12V-2x6コネクタが登場
12V-2x6
(画像提供:Igor's Lab)

16ピン(12VHPWR)電源コネクタ搭載のグラフィックカードユーザーの皆様、もう不安に悩まされる必要はありません。ドイツの情報誌Igor's Labの最新レポートによると、PCI-SIGは12VHPWR電源コネクタの救済策として仕様を改訂する計画です。ゲーマー向け最高峰グラフィックカードの一つであるNvidiaのGeForce RTX 4090で16ピンコネクタが溶解したというユーザーからの報告が複数寄せられている中、PCI-SIGが対策を講じるのはまさに時宜を得たと言えるでしょう。

イノベーションは企業に斬新な製品開発を促すため、素晴らしいものです。しかし、行き過ぎたイノベーションは弊害をもたらすこともあります。Nvidiaが一般向けGeForce RTX 40シリーズ(Ada Lovelace)グラフィックスカードの一部に16ピン電源コネクタを搭載するという情報が流れたとき、反響は賛否両論でした。ケーブルの煩雑さから解放され、3本の8ピンPCIe電源ケーブルの代わりに1本の16ピン電源ケーブルで済むことを喜ぶ人もいました。しかし、Nvidiaの決定に疑問を抱く人もいました。12VHPWRは新しいコネクタであり、早期導入者は常に不安を抱えていました。さらに、多くのユーザーが懸念していたのは、あの小さな16ピン電源コネクタから大量の電力が流れることでした。

残念ながら、GeForce RTX 4090の多くの故障が、大手企業に12VHPWR電源コネクタの見直しの必要性を認識させるまでに至りました。Igor's Labは、ATX 3.1規格の基礎となる、近日公開予定のCEM 5.1仕様のエンジニアリング変更通知(ECN)草案の一部を公開しました。12V-2x6電源コネクタが12VHPWR電源コネクタに取って代わります。この草案は「PCIe Base 6.0」という名称で発表され、コネクタの最大電力と持続電力の測定ガイドラインを明確に定義しています。しかしながら、12V-2x6電源コネクタは12VHPWRコネクタとの下位互換性を維持しています。Nvidiaは12VHPWRコネクタのメルトダウンをユーザーエラーのせいにしていたため、これは好ましい状況とは言えません。PCI-SIGがコネクタを見直しているという事実は、報告されたすべてのケースがユーザーエラーによるものではなかった可能性を示唆しています。

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12V-2x6
12V-2x6 (画像提供:Igor's Lab)

12V-2x6電源コネクタは最大55Aの電力を供給し、12V補助レールで最大600Wのグラフィックカードに供給します。ガイダンスによると、電流ピンの最小定格はピンあたり9.2Aで、12接点がアクティブの状態で12V DCにおいて周囲温度から30℃のT上昇を上限としています。コネクタには、ピンあたり最大9.2A以上の電流をサポートすることを示すH識別子が必要です。

ケーブルの接触抵抗の不均一性により、ピンに9.2Aを超える電流が流れる可能性があります。ただし、総電流はどちらの方向でも55A RMSを超えてはなりません。メーカーは、16AWGワイヤとピンを含むコネクタアセンブリが、最小電流要件と最大温度を満たすことを保証する必要があります。この文書では、ロックされたコネクタの保持力も規定されており、コネクタを軸方向に引っ張った場合の最小値が45Nであることを強調しています。

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12VHPWR (画像提供:Igor's Lab)

12V-2x6電源コネクタは、12VHPWR電源コネクタと同じ数の接点を備えています。12個の大きい接点は電力を供給し、4個の小さい接点はサイドバンド信号のセンスピンとして機能します。ただし、PCI-SIGは12V-2x6ヘッダー(ソケット)とコネクタ(プラグ)に大幅な変更を加えました。

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12VHPWRヘッダーでは、センスピンの長さは4mmで、端からの間隔は0.45mmでした。ターゲットコンタクトポイントは開口部の端から3mm後方にあります。12V-2x6ヘッダーは12VHPWRヘッダーと外形寸法がほぼ同じです。センスピンのターゲットコンタクトポイントも同じ3mmで、互換性を維持しています。PCI-SIGは安全上の理由から、12V-2x6ヘッダーのセンスピンの先端から端までの間隔を1.7mmに拡張しました。これは1.25mmの改善です。その結果、先端からピンは外縁から2mm後方にあります。

Sense0とSense1の接点は、12V-2x6電源コネクタを適切に動作させるために重要です。Sense0とSense1がオープンのままだと、グラフィックカードに電力が供給されません。Sense0を接地し、Sense1をオープンにすると最大300W、両方の接点を接地すると最大600Wまで供給できます。一方、150Wモードは、Sense0とSense1を接地せずに直接接続、つまり短絡させることを意味します。Igor's Labは、150W設計には新しい電源ケーブルまたは専用の電源が必要になると考えています。

センスピンを短くすることは、PCI-SIGが12VHPWR電源コネクタの実装当初から行うべきだったように思えます。コネクタがヘッダーに完全に差し込まれていないとグラフィックカードは起動しませんし、コネクタが誤って抜け落ちるとグラフィックカードの電源が落ちてしまいます。ある意味では、ピンがピン室にさらに深く差し込まれることで、コネクタが完全に差し込まれることが保証されるはずです。

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12V-2x6 (画像提供:Igor's Lab)

論理的に考えると、12V-2x6電源コネクタまたはアダプタは、既存の12VHPWR電源コネクタとは若干異なる設計になります。草案によると、12V-2x6電源コネクタには2つのバリエーションが存在する可能性があります。オプション1はセンスピンの下に0.7mmの肩部があり、オプション2には肩部がありません。設計にかかわらず、両方のバリエーションの寸法は同じです。しかし、提案されている2つのオプションの根拠については説明されていません。

PCI-SIGはCEM 5.0仕様において、AstronよりもNTKのコンタクト設計を推奨しました。この推奨は12V-2x6電源コネクタの場合と同じですが、判断を下す前に公式の確認を待つ必要があります。

12V-2x6電源コネクタでも、ケーブルをコネクタに近づけすぎないようにするというガイドラインは変わりません。以前の12VHPWR電源コネクタでは、曲げる前の推奨距離はコネクタから少なくとも35mmでしたが、一部の電源ベンダーは念のため最大40mmまで離すことを推奨していました。しかし、Igor's Labのレポートでは具体的な測定値が提供されていないため、12V-2x6電源コネクタの距離は不明です。12V-2x6に関するドキュメントでは、試験方法など、より技術的な側面についても詳しく説明されています。

ドラフト版から得られたもう一つの興味深い情報は、12V-2x6電源コネクタのピンの温度に関するものです。温度寿命は105℃で168時間ですが、前処理を施せば105℃で92時間という期待寿命があります。そのため、メーカーはグラフィックカードを設計する際に、シャント、VRM、コイルなどの他のコンポーネントがヘッダーに不要な熱を加えないように、温度制限を考慮する必要があります。

12V-2x6電源コネクタの仕様はまだ最終版ではありませんが、Igor's Labは変更される可能性は低いと考えています。例えば、MSIはすでに12V2x6コネクタを搭載した新しいATX 3.0電源を発売しています。ベンダーが12V-2x6電源コネクタの仕様を150Wまたは300Wに設定できるということは、ローエンドのグラフィックカードにも新しい電源コネクタが搭載される可能性があることを意味します。

図面上ではすべて順調に見えても、実際に市場に出ると、次から次へと問題が噴出します。12VHPWR電源コネクタもまさにその例です。PCI-SIGの機械的な変更が良い結果をもたらすかどうかは、時が経てば分かるでしょう。

Zhiye Liuは、Tom's Hardwareのニュース編集者、メモリレビュアー、そしてSSDテスターです。ハードウェア全般を愛していますが、特にCPU、GPU、そしてRAMには強いこだわりを持っています。