Perché la tua scheda madre ha potenza della CPU 1 e potenza della CPU 2

Jun 11, 2023

Schede madri, alimentatori e CPU possono creare confusione.

Hai acquistato una nuova scheda madre che potrebbe spingere la tua CPU al limite, ma quando l'hai aperta, hai visto qualcosa fuori dall'ordinario. Invece di un singolo connettore per la CPU, la scheda madre è dotata di due connettori per la CPU.

Allora perché la tua scheda madre ha un connettore CPU aggiuntivo? Può aiutarti a spingere il tuo sistema ai suoi limiti? Bene, scopriamolo.

Prima di capire perché la tua scheda madre è dotata di connettori di alimentazione a doppia CPU, è importante capire come l'energia viene trasmessa alla CPU. In parole povere, l'elettricità viaggia dalla presa di corrente alla CPU, ma la corrente proveniente dalla presa non può essere utilizzata per alimentare i componenti elettronici del computer. Pertanto, il sistema è dotato di un alimentatore (PSU).

L'obiettivo principale dell'alimentatore è convertire la corrente alternata (CA) ricevuta dalla presa in corrente continua (CC). Questa corrente può quindi alimentare i vari componenti della scheda madre. Detto questo, i componenti della scheda madre hanno requisiti di alimentazione diversi.

Per risolvere questo problema, l'alimentatore dispone di diversi connettori di uscita progettati per alimentare diversi componenti elettronici sulla scheda madre. Questi connettori solitamente forniscono 12 V, 5 V e 3,3 V.

Uno di questi connettori alimenta la CPU e offre una tensione di 12 volt. Tuttavia, non può essere utilizzato per alimentare direttamente la CPU, poiché tensioni così elevate friggerebbero i transistor. Pertanto, l'energia ricevuta dal connettore della CPU viene inviata ai moduli regolatori di tensione. Questi moduli traducono i 12 volt ricevuti dall'alimentatore in un intervallo compreso tra 1 e 1,5 volt, che quindi alimentano la CPU.

Il connettore della CPU è responsabile della fornitura di alimentazione alla CPU. Se questa potenza è insufficiente, la CPU non sarà in grado di fornire le massime prestazioni.

Quindi quanta potenza può fornire un connettore CPU?

Bene, dipende dal numero di pin con cui viene fornito il connettore. Un numero maggiore di pin consente al connettore di fornire più potenza. La maggior parte delle schede madri è dotata di un connettore a quattro o otto pin, ma in alcuni casi le schede madri possono utilizzare due connettori, ad esempio due connettori a otto pin o un singolo connettore a otto pin e uno a quattro pin.

Il connettore a quattro pin sulla scheda madre è dotato di due pin da 12 volt e due di terra, mentre il connettore a otto pin presenta quattro pin di terra e quattro pin da 12 V. Ciascuno dei pin di un connettore è in grado di fornire una corrente massima di 7 A. Considerati i 12 volt forniti dai pin e la corrente di 7 A, una singola coppia di connettori può fornire 84 watt (12*7) di potenza. Pertanto, un connettore a quattro pin può fornire 168 watt (84*2), mentre un connettore CPU a otto pin può fornire 336 watt.

Utilizzando la stessa logica, possiamo concludere che due connettori CPU a otto pin possono fornire 672 watt di potenza, mentre una configurazione a otto pin e una a 4 pin possono fornire 504 watt.

La CPU del sistema esegue attività attivando e disattivando gli interruttori. Questi interruttori sono noti come transistor e la velocità con cui questi transistor cambiano definisce le prestazioni offerte dalla CPU. Conosciuta come frequenza di clock, la velocità di commutazione dei transistor definisce anche il consumo energetico della CPU. Pertanto, se la tua CPU funziona a frequenze elevate, assorbirà più energia, mentre frequenze più basse ridurranno il consumo energetico della CPU.

Per questo motivo, il consumo energetico di una CPU è variabile e dipende dalla frequenza di funzionamento del processore, che è definita dal carico di lavoro della CPU.

Come spiegato in precedenza, la CPU non assorbe energia costante dal connettore della CPU. Invece, l'assorbimento di potenza varia in base alla frequenza del clock. La maggior parte delle CPU ha due frequenze CPU distinte: la frequenza di clock di base e la frequenza turbo. Quando il processore non esegue attività computazionalmente intensive, funziona alla frequenza di base e consuma meno energia. Al contrario, quando il sistema viene spinto al limite, aumenta la frequenza fino alla frequenza turbo.

Ad esempio, il processore di punta di Intel Core i9-13900k offre una frequenza di base di 3 GHz sui suoi core ad alte prestazioni consumando 125 watt di potenza. Tuttavia, questo numero aumenta a 253 watt quando la frequenza sale a 5,80 GHz (la velocità di clock di boost massima). Inoltre, tecnologie come Thermal Velocity Boost e Adaptive Boost aumentano la frequenza di clock su più core quando vengono soddisfatte le condizioni di temperatura del processore e assorbimento di corrente, aumentando la potenza assorbita da un processore.