安全冗余不是儿戏！锐评RTX5090/RTX4090接口烧毁，12V-2x6/12VHPWR设计缺陷和改进

kmdkai

自RTX3090ti开创性更换供电接口为12VHPWR直到如今RTX5090的发布上市，不少PCDIY玩家对发生在这些高端型号显卡上的供电接口烧毁问题有所耳闻。

对我来说不算新鲜事，本人作为在服务器技术领域深耕多年的潜水老炮，很多年前就见过和听闻过类似现象，只不过都是发生在高功耗服务器主板上的EPS 12V供电插座烧毁，说到这里我要隐晦的批评一下某嘉，服务器主板烧供电插座的案例是我听闻过的最多的。造成供电插座烧毁的问题原因无一例外都是和这些因素有关：端子压接缺陷（工艺和质量问题）、插头老化松动或腐蚀（老化问题）、负载过高或超出安全负荷（使用或设计问题）、插座安装或端子接触不良（工艺问题）、线材不达标（质量问题）、运行环境超过安全规范（环境问题）。

那么再来看看上述情况，是否和今天发生在RTX4090及RTX5090上的12V-2x6、12VHPWR插头或供电接口烧毁现象如出一辙。原本我打算继续看热闹，但还是忍不住写一篇锐评，简单分析近些年发生在包括且不限于高端显卡上的供电接口烧毁问题的原因和改进措施。

每一起供电插座烧毁事件，都可以被视为一次《安全冗余红线的警示》。为什么这样说？如果了解一下PC供电端子插座设计标准，就会发现设计之初就考虑到了一个最基本的安全因素：功率安全冗余。

在PC装机时候，电源功率选型通常都需要考虑功率余量至少两倍或三倍，这是每一位PCDIY玩家熟知的基本常识，以防止功率不足导致计算机不稳定以及可能的硬件损坏问题。而PC硬件连接器设计通常对功率安全冗余考虑的更多，比如：

• CPU的EPS 12V 8-pin，由四组总计8PIN组成，其中至少有一组是提供功率安全冗余作用。不少主机板上一般还额外多出一个EPS 12V 4-pin是为了最大化功率安全冗余作用，毕竟家用主机板的使用环境变幻莫测。
• GPU的PCIe 6-pin和8pin，功率部分由三组总计6PIN组成，额外2pin提供插座是否完全插入的检测作用。由于单个PCIe 6-pin和8-pin插座功率上限较低，因此GPU类插座通常以至少两个同时出现，提供合理的功率和更多的功率线对的功率安全冗余。
• 线材可选不同线径AWG规格，包括电子线外皮和纤芯材质，适应不同的场景和成本。
• 连接器端子可选纯铜、铜镀锡。甚至鲜为人知的是端子材质厚度也是可选的，只有亲手DIY过端子的人才深有体会。
• 插座部分的端子一样也可以选择纯铜、铜镀锡、实心针，如今采取实心端子的比较多，因为载流量大导热也略好一些。
• 若均采取优质连接器和插座、且最佳线径与制作工艺情况下，单个EPS 12V 8-pin与PCIe 6-pin和8pin的功率上限至少和带来的功率安全冗余远超过ATX设计的保守值，大约两倍甚至还能更多，因此安全性方面上限足够高。
  

在理想情况下，完整的功率安全冗余会从上述几个因素充分考量合理设计和用料。但自半导体工艺迈入7纳米之后，半导体制程红利已经快要到头了，各厂家不得不通过压榨功率安全冗余为代价进行所谓的‘升级’和‘性能提升’，没错说的就是RTX5090，当然也暗指那些逐年不断徒增功耗的CPU，尤其是服务器领域的那些产品也不是什么好东西。

若单论12V-2x6/12VHPWR插座的设计思路，其实还算不错。注意这里只针对改进后的12V-2x6设计，理想情况下，1个12V-2x6/12VHPWR无论是体积、功率上限、还是功率安全冗余层面，都是可以平替1个EPS 12V 8-pin的。但是若想用1个12V-2x6/12VHPWR取代两个PCIe 12V 6-pin或8-pin，那就是痴心妄想，因为无论是在物理尺寸的电气性能、散热、还是安全冗余方面，均差于两个PCIe 12V 6-pin。

在这里总结一下12V-2x6/12VHPWR的几个主要的问题：

• 插座物理尺寸较小，压缩了端子尺寸和线径，这是先天缺陷，物理尺寸小就有小的代价。
• 由于物理尺寸较小，因此对线径限制较大，采用粗线径会导致恶劣环境或高负载下热量集中。而采用细线径又会导致功率安全冗余大打折扣，无法完美权衡。
• 总计12PIN的六组功率线缆，假设损失一组冗余，只有五组功率线缆情况下，无法满足400W以上功耗长期安全运行，尤其是当工作环境处于下一条所属的恶劣工况下，功率上限会继续打折。
• 插座物理尺寸较小，热量集中，若例如处于热气流或热量辐射区域，会导致功率冗余折扣，简单推算假设环境温度45摄氏度，例如处于GPU热气流或GPU散热辐射区域，预计功率折扣大约为七折，理论长期可靠且安全负载功率大约为360W以内。
• 连接器不具有明显的肉眼可观察的未插入特征，这和物理尺寸较小有直接关系。
• 综合影响下，导致插座连接器功率安全冗余上限较低，且极易受到使用环境和外部因素影响导致安全功率冗余折扣。
  

综上所述，再结合近几年供电插座烧毁的案例，不难发现所有案例的负载功耗都是等于大于400W的，因此完全符合我的上述几条结论。

那么PC电源、线材、和板卡厂商该做些什么工作来提高12V-2x6/12VHPWR插座的安全性呢？

• 插座内置或插座根部集成温度传感器，当插座达到特定温升，与硬件通信强制降频或限制功率，避免安全隐患。
• 对于运行功耗高于400W的设备，采用两个12V-2x6/12VHPWR插座，或者三个传统PCIe 6-pin/8-pin插座，增强恶劣环境适应性和功率安全冗余。
• 插座末端设置电压和电流检测器，检测每一组线对的电压和电流，差异超过特定值时亮起告警灯或蜂鸣器，便于问题提前发现。
• 重新设计连接器规范，改为为12V-2x8方案，以增加两组线对略微增加端子尺寸为代价，增强单插座的功率安全冗余。
  

潜水老炮kmdkai，落笔于2025年2月14日。原文出处https://www.s-ss.cc/2817.html


本文基于个人在行业内领域的经验分析判断，若部分专业技术性解释方面存在偏差，欢迎指正，我会及时修正。

qjj2857

不算锐评吧？基本是常识？只有一些 diyer 靠手摸不烫这种滑稽的方式判断安全冗余

kmdkai

qjj2857 发表于 2025-2-22 12:09
不算锐评吧？基本是常识？只有一些 diyer 靠手摸不烫这种滑稽的方式判断安全冗余 ...

是的，毕竟热成像和红外测温器不是人手都能备一个的。
只是说如今的厂家越来越拉低自己的下限了（俗称bu yao lian），我也看不下去了。

lacsiess

部分扭曲粉扯着PCIE标准的6/8负载75/150W表示一个12Vx2顶四个8pin,你们不要不识好歹呢

全然不顾当年的590/5970之类真核弹也只要3个8pin

cuixiang

DIY也有新手和老手的。


虽都差不多是哪么个事，但更清楚了一些。。

五年一装机

kmdkai 发表于 2025-2-22 12:11
是的，毕竟热成像和红外测温器不是人手都能备一个的。
只是说如今的厂家越来越拉低自己的下限了（俗称bu y ...

求大佬推荐一个红外测温器，正好想买一个

kmdkai

五年一装机 发表于 2025-2-22 12:24
求大佬推荐一个红外测温器，正好想买一个

我手头只有热成像。几千元级别的热成像都还行，预算高了买高分辨率的更佳。红外测温那种还是不如热成像好使。

cuixiang

原则来说，

买5080系列及以下，基本烧不了。

kmdkai

lacsiess 发表于 2025-2-22 12:21
部分扭曲粉扯着PCIE标准的6/8负载75/150W表示一个12Vx2顶四个8pin,你们不要不识好歹呢

全然不顾当年的590/ ...

某嘉的服务器主板都敢一个EPS 12V 8-pin插座带400W，基本上完全没有功率安全冗余，装机必须十分严格的做好测试和温升检测。
而且我认识的做线材的都说，EPS 12V 8-pin实心针插座上限非常高，想过500W功率都没问题，只要散热做好。

lacsiess

kmdkai 发表于 2025-2-22 12:28
某嘉的服务器主板都敢一个EPS 12V 8-pin插座带400W，基本上完全没有功率安全冗余，装机必须十分严格的做 ...

所以这个12Vx2接口纯纯恶心人,要么直接拿CPU 8pinEPS,要么干脆搞XT90之类的小接口

目前这个间隔十几年却和当年的6pinx2一样的6组12根负载线属实把这十几年的功耗上升都吃狗了

cuixiang

16pin看来就是沉淀的量留少了？。。。

PPXG

给2x16pin，做多路供电输入不要无脑并在一起，隐患就小多了

cuixiang

kmdkai 发表于 2025-2-22 12:28
某嘉的服务器主板都敢一个EPS 12V 8-pin插座带400W，基本上完全没有功率安全冗余，装机必须十分严格的做 ...

服务器主板的8pin 可以这么猛？   

那么我们零售消费者的主板，指高端和次高端的会做到这么猛吗？

flykyll

另一个帖子里看到的，哪个人说得对？

jintiancai

PPXG 发表于 2025-2-22 12:34
给2x16pin，做多路供电输入不要无脑并在一起，隐患就小多了

就是为了不想整若干个8pin接口节省pcb空间才搞出来的16pin，结果还得用上两个那不就是打脸了吗

cuixiang

作为8pin         你长期顶着峰值跑            也没那么容易烧（余额多）

作为16pin       你长期顶着峰值跑            容易烧（没余额）


是不是可以这么理解？

cuixiang

还有一个功率瞬间值，16pin比8pin的承受能力大多了    这个结论是  1对1   还是 1对3  ？

PPXG

cuixiang 发表于 2025-2-22 12:57
还有一个功率瞬间值，16pin比8pin的承受能力大多了    这个结论是  1对1   还是 1对3  ？ ...

这种持续通常在毫秒级的几倍于持续功耗的峰值功耗对线材或者是端子的热冗余其实影响不大

cuixiang

PPXG 发表于 2025-2-22 12:34
给2x16pin，做多路供电输入不要无脑并在一起，隐患就小多了

前脚16pin     后脚就搞个16pinX2        你让设计师怎么好交差？

cuixiang

PPXG 发表于 2025-2-22 13:02
这种持续通常在毫秒级的几倍于持续功耗的峰值功耗对线材或者是端子的热冗余其实影响不大 ...

哦 。。。   

equaliser

最好的8pin端子一个就能有13A，潜力太大了，当初换掉双8/三8pin完全就是开倒车

kmdkai

flykyll 发表于 2025-2-22 12:46
另一个帖子里看到的，哪个人说得对？

他说法不全对。
电流均衡度取决于线材和端子质量，还有接触牢紧固度决定。而不是端子形态决定的，这个通常装机高负载测试时候就可以用热成像测得。
400W通常是EPS 12V-8pin的理论上限，但是实际情况下，还能更高。
12V-2X6如果平替PCIe 12V 8-pin是没问题，限一换一情况下，一换二则不行，毕竟物理尺寸优势在那里放着呢。

jintiancai

cuixiang 发表于 2025-2-22 12:56
作为8pin         你长期顶着峰值跑            也没那么容易烧（余额多）

作为16pin       你长期顶着峰 ...

8pin的标称峰值是150W，理论上限按每路8A来算能到288W。16pin峰值600W，按目前5090各种烧接口的情况来看这个峰值几乎没有什么冗余了

凋零D

lacsiess 发表于 2025-2-22 12:21
部分扭曲粉扯着PCIE标准的6/8负载75/150W表示一个12Vx2顶四个8pin,你们不要不识好歹呢

全然不顾当年的590/ ...

什么590有3x8P，都是双8，TDP才365W的东西；
单芯的480 580更是只有8+6；再早的285只有双6；

風吹花影動

老黄的设计师都是从小偷电的阿三吧，见识过老家乱接线，所以把这个毛病带到显卡了

yubeii

8pinx2 / 8pinx3 跟 16pin，大家都松动的话，

16pin 接口更小，热积聚情况严重，散热不好，温度更高，也就更容易烧

PPXG

flykyll 发表于 2025-2-22 12:46
另一个帖子里看到的，哪个人说得对？

至少对于显卡来说，绝大多数显卡的pcie 8pin供电每一个接口都是独立的一路输入，即使最极限的情况，一个接口上的3组+12V有两根虚接，一根线带接口规定上限的150W也不过是跑12.5A

而16pin接口600W假设极限情况只分摊给两根+12V，每一根就要跑25A了 直接翻倍的电流，热损耗更是要再算个二次方

kaiwenwu

五年一装机 发表于 2025-2-22 12:24
求大佬推荐一个红外测温器，正好想买一个

不如买个热电偶更方便精准

kaiwenwu

flykyll 发表于 2025-2-22 12:46
另一个帖子里看到的，哪个人说得对？

肯定比单8pin好啊这还用问

kaiwenwu

双12v 2x6 分成4路12v 输入，一路12A过3组线这样就一定没有问题