なぜATX12V 4ピンコネクターが追加された?

最終更新日 2018年10月19日

ATX12V 4ピンコネクターが追加された理由

電源ユニットの規格 ATX12V は、規格 ATX と比べると ATX12V 4ピンコネクターが追加されたという違いがあります。ATX12V 4ピンコネクターは、CPU に電力を供給するために使われます。

CPU の消費電力が高くなっていったので ATX12V 4ピンコネクターが追加されたと考えられますが、ATX12V 4ピンコネクターを追加せずに済ませる手段はなかったのか気になります。

ASCII.jp:Pentium 4マザーボード特集 によると、以下のとおり書かれています。
そして、この「VRM9.0 DC-DC Converter Design Guidlines」では、CPUへ供給するような低電圧は、より高い電圧から生成したほうが変換効率が良いことなどを理由に、+12V系電流をメインのパワーソースとして使う電圧変換仕様をまとめている。

(略)

+12VはATXのメインコネクタからも供給されているため、既存の電源ユニットを利用しても動作する場合もあるかもしれないが、メインコネクタに用意されている+12Vの供給ラインはたったの1つ。常に+12V系電流を大量に要求するPentium 4システムでは安定などという以前の問題、電源ユニットが「ATX12V」に対応していることは必須条件と言える。
「VRM9.0 DC-DC Converter Design Guidlines」とは、Pentium 4 を駆動するための電圧生成の仕様をまとめたドキュメントです。より高い電圧から生成する方が変換効率が良い等の理由により、ATX12V 4ピンコネクターが追加されたようです。

メインコネクターから+12V系電流を CPU に供給するとしても、Pentium 4 は消費電力が高く大量の電流を必要とするため、1つの+12Vの供給ラインに大量の電流が流れ安定性に問題が出てくるようです。

同記事によると、ATX12V 4ピンコネクターを使わずに Pentium 4 を動作させてみたところ、起動すらしなかったマザーボードもあれば、起動しベンチマークも正常に動作したマザーボードもあったようです。この謎は、マザーボードの設計図でもないと解明できないそうです。

自作PC情報-電源選びのコツ-+12V1系統2系統の使い分け にも、ATX12V 4ピンコネクターが追加された理由がわかる内容が以下のとおり書かれています。
そして大きな変更のあった時期として、それまでのCPUは5Vの電気からマザーボード上でコア電圧を作り出していましたが、PentiumV→Pentium4になった際に12Vの電気から作り出すように変更された時期があります。
これは、Pentium4が非常に大きな消費電力であった為、小さな電圧で供給するには電流が大きすぎてしまう為です。
大きな電圧で供給すれば、電流は少なくて済みます。

(略)

AMDのCPUもAthlonXPで12Vを使うように変更されています。
※一時期のマザーボードには、同CPUでも5Vを使う物もあるようです。
Pentium 4 は消費電力が高く5V系電流のままだと電流が大きすぎてしまうので、電流を小さくするために ATX12V 4ピンコネクターが追加されたそうです。

Athlon XP も ATX12V 4ピンコネクターを使うように変更されましたが、ATX12V 4ピンコネクターを使わないマザーボードもあることが伺える内容が気になります。

ASCII.jp の記事に出てきましたが、似たように ATX12V 4ピンコネクターを使わなくても Pentium 4 が動作するマザーボードがありました。マザーボードによっては5V系電流を利用して CPU を動作させる仕組みを実装していたのかもしれません。


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