PCIe 5.0 GPU-Stromversorgung

Neuer Anschluss für bis zu 600 W

Mit der GeForce-RTX-30-Serie führte NVIDIA einen 12-Pin-Stecker (MicroFit Molex) zur Strom- und Spannungsversorgung seiner Grafikkarten ein. Bis auf den eigenen Founders-Edition-Karten fand dieser aber auf keinem anderen Modell Verwendung, wenngleich er dafür sorgt, dass aus bis zu dreimal 6/8-Pin nur noch ein Anschlusskabel wurde, was das Kabelmanagement natürlich deutlich vereinfacht.

Der für die Anschlüsse notwendige Platz war aber laut NVIDIA der Hauptgrund für den Einsatz des MicroFit Molex. Dieser kommt auf 20,4 x 6,86 x 9,25 mm, eine 8-Pin-Buche kommt auf 18 x 10 x 10,5 mm. Auf dem PCB spart man natürlich den meisten Platz ein und das kompakte Design der Founders-Edition-PCBs machte dies wohl auch notwendig. NVIDIA setzte den Stecker dazu auch hochkant auf das PCB.

Aber eine solche Buchse mit dazugehörigen Stecker macht natürlich nur dann Sinn, wenn sich die Lösung industrieweit durchsetzt. Im Falle des 12-Pin-Anschlusses ist es NVIDIA offensichtlich nicht gelungen dem genügend Vorschub zu leisten.

Aber innerhalb der PCI-Express-5.0-Spezifikationen gibt es nun neue Vorgaben zur Stromversorgung der Grafikkarten, was natürlich primär auf den professionellen Bereich und das Datacenter abzielt, aber auch auf die Endkunden-Hardware abstrahlt. Der 12VHPWR getaufte Anschluss ist bereits final spezifiziert und taucht daher in immer mehr technischen Dokumenten bzw. bei den Zulieferern auf. Genau wie beim MicroFit Molex bietet auch der 12VHPWR zunächst einmal zwölf Leitungen für die 12-V-Spannungsebene – insofern hat NVIDIA dem neuen Anschluss etwas vorweg genommen bzw. wusste womöglich schon, wohin die Reise geht.

Zulieferer wie Amphenol (via Twitterer Olrak) führen den 12VHPWR bereits, bei Igor’sLAB gibt es zudem weitere technische Zeichnungen.

Der 12VHPWR-Anschluss verfügt über insgesamt 16 Leitungen. 12 sind für die Spannungsversorgung zuständig, bei vier weiteren handelt es sich um Signalleitungen. Die Abmessungen betragen 18,85 mm in der Breite – damit wäre der Anschluss in dieser Richtung sogar kleiner als der MicroFit Molex.

Entscheidend aber ist, welche Leistung Stecker, Buchse und Kabel übertragen können. Bei 12 V sollen 9,2 A pro Pin übertragen werden können, was in einer Gesamtleitung von 662 W resultiert. Spezifiziert ist der 12VHPWR für bis zu 600 W. Damit ließen sich alle aktuellen Grafikkarten problemlos versorgen. Aber wenn die PCI-SIG einen Anschluss für bis zu 600 W spezifiziert, dann werden wir früher oder später sicherlich auch GPU-Beschleuniger sehen, die an diese Leistungsaufnahme heranreichen.

Wozu die vier Datenleitungen benötigt oder verwendet werden, ist nicht bekannt. Amphenol spezifiziert seine Buchse und Stecker auf eine maximale Kraft von 8 N für das Einführen des Steckers und 2,4 N sind mindestens notwendig, um den Stecker wieder aus der Buchse zu entfernen. Außerdem sind Stecker und Buchse auf 30 Zyklen ausgelegt, die sie mindestens aushalten müssen. Der MicroFit Molex sollte mindestens 12 Zyklen halten.

Die Ampere-Generation mit Power-Limits von bis zu 450 W (bei einigen Custom-Designs) wurde von vielen bereits als böses Vorzeichen dessen ausgelegt, dass es anstatt hin zu einer Ein- oder Beschränkung der Leistungsaufnahme der Grafikkarten eher in die andere Richtung gehen könnte. Gerüchte zu einer GeForce RTX 3090 Super mit einem offiziellen Power-Limit von 450 W unterstreichen dies. Um Datacenter sind 400 W oder gar 500 W pro GPU-Beschleuniger schon keine Besonderheit mehr.