PCI Express 5.0 : voici comment le nouveau connecteur 600W va booster la puissance des cartes graphiques

Les cartes graphiques haut de gamme actuelles utilisent jusqu’à trois connecteurs à 8 broches, ce qui conduit généralement à un enchevêtrement de câbles et de connecteurs que même le meilleur cable management a parfois du mal à organiser. La prochaine norme avec 16 pins devrait corriger tous ces problèmes.

Les anciens connecteurs Molex 6+2 pins sont donc maintenant techniquement tout simplement obsolètes. Nvidia a bien tenté de résoudre ce problème avec le connecteur Microfit à 12 broches sur ses dernières RTX 3000 Founders Edition, mais il ne s’agit finalement que d’une solution palliative propriétaire, qui ne définit aucune nouvelle norme.

Selon les rumeurs, la prochaine GeForce RTX 3090 Ti utiliserait un nouveau connecteur Microfit à 16 broches, mais il ne sera vraisemblablement pas standard sur l’ensemble des cartes. On ne sait pour l’instant pas vraiment quel connecteur utiliseront les prochaines cartes graphiques du géant américain, mais il devrait être très différent de ce que l’on connait actuellement. Le PCI SIG aurait déjà défini un nouveau “High Power Connector” (H+) dans les caractéristiques de la nouvelle norme PCIe 5.0. On devrait le retrouver dans la plupart des futures cartes graphiques haut de gamme, voici à quoi il devrait ressembler selon Igor’s Lab.

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Le connecteur PCI Express 12VHPWR

En ce qui concerne l’affectation des câbles et les caractéristiques d’alimentation, la conception de ce connecteur a été spécifiquement définie pour prendre en charge des cartes dont la consommation d’énergie peut atteindre 600 watts. Il s’agit donc d’une amélioration majeure par rapport aux câbles Molex précédents, qui n’atteignait qu’environ 150 W. Ces connecteurs à 8 broches n’étaient finalement que de simples connecteurs à 6 broches, dont les deux autres broches ne servent juste qu’à s’assurer que le câble délivre la bonne quantité de courant.

Le nouveau connecteur 12VHPWR ne convient donc pas aux connecteurs d’alimentation auxiliaire PCI Express 2×3 et 2×4. En effet, les broches d’alimentation du connecteur 12VHPWR ont un espacement de seulement 3,0 mm, alors que les contacts des anciens connecteurs 2×3 (6 broches) et 2×4 (6+2 broches) ont un espacement plus important de 4,2 mm. La Figure 9-1 montre le connecteur de carte d’extension 12VHPWR débranchée, et on peut voir deux connectiques différentes. On retrouve douze grandes broches qui portent le rail d’alimentation (2×6) ainsi que quatre plus petits pins en dessous, qui sont destinés aux signaux de bande latérale.

Si ce nouveau câble Molex peut fournir autant de courant sans brûler immédiatement, c’est parce que comme on le voit sur le schéma technique ci-dessous, le connecteur d’alimentation 12VHPWR fournit jusqu’à 55A de courant continu pour alimenter la carte via un rail d’alimentation 12V avec une puissance maximale de 600W.

Le PCI SIG spécifie une capacité de courant par broche, à l’exclusion des 4 pins de de bande latérale, de 9,2 A avec une limite de 30 °C d’augmentation au-dessus de la température ambiante à + 12 VDC lorsque les douze contacts sont sous tension. On a donc un total de 55,2 ampères dans une direction pour le rail d’alimentation de 12 volts, soit 662,4 watts. Bien entendu, il s’agit là d’une limite théorique, la sécurité exige donc que ce nombre soit revu à la baisse pour des raisons de sécurité. Ici, on considère que 600 watts peuvent encore être garantis sans risque, soit 11 % de moins que la limite théorique.

Le corps du connecteur doit comporter un signe H+ étiqueté ou estampé pour indiquer un support de 9,2 A par broche (ou plus), et on peut voir son emplacement approximatif sur le dessin plus haut. On sait également que pour des raisons de sécurité, la fiche dispose d’un mécanisme de verrouillage qui doit pouvoir résister à au moins 45,00 N (environ 5 kg) lorsque l’on tire dessus.

Cette connectique est une excellente nouvelle pour les prochaines cartes graphiques, puisqu’à l’avenir, une seule fiche standardisée suffira pour toutes les cartes, à condition qu’elles aient besoin d’une connexion d’alimentation supplémentaire et qu’elles ne dépassent pas une consommation de 600 watts. Vous devriez prochainement avoir moins de mal à ranger correctement tous les câbles dans vos tours. NVIDIA est souvent le pionnier sur ses nouvelles technologies, mais on ne sait pour l’instant pas avec certitude si la future RTX 3090 Ti qu’évoquent certaines fuites utilisera cette connectique et prendra ou non en charge la nouvelle norme PCIe 5.0.

Qu’en est-il des câbles personnalisés ?

La disponibilité des différents composants devrait certainement être accessible pour tous les passionnés dans un avenir proche. Toutefois, selon un fabricant, le traitement est un peu plus difficile qu’avec les simples connecteurs Molex. En tant que client, vous devrez également faire attention aux différentes sections des câbles, mais pas seulement. En effet, en ce qui concerne la capacité de transport de courant de ses différentes parties, d’autres facteurs entrent en jeu en plus de la section pure du câble.

En plus du matériau utilisé, les variantes avec différents nombres de brins individuels sont également intéressantes ici. Plus le nombre de brins individuels est élevé, plus la section des conducteurs individuels est fine. Cela rend le câble beaucoup plus flexible et donc plus facile à poser. Cependant, cela augmente également la résistance électrique et réduit donc la capacité de transport de courant maximale. En dessous de AWG 16 avec un diamètre de 1,29 mm (correspond à une section transversale d’environ 1,31 mm²), il ne vaut mieux rien installer. Les 20 ampères de capacité de charge continue possibles ici peuvent sembler complètement surdimensionnés à première vue, mais l’efficacité est redoutable. L’AWG 18 peut également fonctionner si nécessaire, mais le matériau doit alors être vraiment bon, les alliages bon marché sont donc déjà exclus.

Les exigences plus élevées, notamment en ce qui concerne les 4 lignes de signaux supplémentaires, vont rendre la tâche beaucoup plus compliquée à certains moddeurs amateurs, qui préféreront probablement chercher un autre passe-temps ou acheter du matériel supplémentaire.

Source : Igor’s Lab