12VHPWR-Stecker: Überlasteter Steckverbinder auch ohne Adapter möglich

Nico Schleippmann
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12VHPWR-Stecker: Überlasteter Steckverbinder auch ohne Adapter möglich
Bild: XPG

Mit den Grafikkarten der „Ada“-Generation hält der neue 12VHPWR-Stecker Einzug in die Stromversorgung. Dadurch dass das Netzteil nicht zwangsweise nach dem neuen ATX-3.0-Standard gebaut sein und selbst keinen 12VHPWR-Anschluss besitzen muss, gibt es für den 12VHPWR-Stecker außerdem zwei Abwärtskompatibilitätslösungen.

1. Möglichkeit: Vierfach-Adapter im RTX-40-Lieferumfang

Mit der Einführung des PCIe-Stromanschlusses wurden ehemals von der PCI-SIG zwei Leistungslevel definiert: 75 W für den 6-Pin-PCIe- und 150 W für den 8-Pin-PCIe-Stecker. Dass über den Stecker aber auch knapp der doppelte Strom fließen darf, wie es Molex für die Mini-Fit-Terminals spezifiziert hat, wird von der PCI-SIG-Spezifikation nicht abgedeckt.

Stromtragfähigkeit eines Molex-Mini-Fit-Terminals
Stromtragfähigkeit eines Molex-Mini-Fit-Terminals (Bild: Molex)
Stromtragfähigkeit eines Molex-Mini-Fit-Plus-HCS-Terminals
Stromtragfähigkeit eines Molex-Mini-Fit-Plus-HCS-Terminals (Bild: Molex)
Zotac 12VHPWR-Adapter
Zotac 12VHPWR-Adapter (Bild: Zotac)

Dadurch ergibt sich für Adapter das Dilemma, dass ein Aufteilen des 12VHPWR-Steckers auf vier 8-Pin-PCIe-Anschlüsse vorgenommen werden muss und dass dabei auch noch sichergestellt sein müsste, dass sich die aufgerufene Dauerleistung von maximal 600 W ideal auf die vier Stecker verteilt, um die Grenze von 150 W pro Stecker nicht zu überschreiten.

2. Möglichkeit: Angepasster Kabelsatz des Netzteilherstellers

Kabelpeitsche des Asus Thor II 1200W
Kabelpeitsche des Asus Thor II 1200W

Eine Option, die Kabelflut zu umgehen, besteht darin, einen Kabelsatz zu nutzen, der direkt am Anschlusspanel des Netzteils verbunden werden kann. Hersteller wie Corsair, Sea Sonic und Thermaltake bieten dazu für bestehende Netzteile entsprechende Kabelsätze an, die aus zwei 8-Pin-PCIe-Anschlüssen einen 12VHPWR-Stecker realisieren. Anders als bei den bestehenden Kabelsätzen wird für diese sichergestellt, dass der Kupferquerschnitt auf die von Nvidia empfohlenen 16 AWG vergrößert wird. Denn der bisher bei Netzteilen übliche Querschnitt beträgt lediglich 18 AWG.

Dauerleistung des 12VHPWR-Steckers elektrisch kodiert

Wie viel Leistung die Grafikkarte über einen 12VHPWR-Stecker aufnehmen darf, gibt das Netzteil über zwei der vier Signal-Pins (Sense0 und Sense1) an, wie es im PCIe-5-Standard beziehungsweise in der ATX-3.0-Spezifikation beschrieben ist.

Sense0 Sense1 Initial Permitted Power
at System Power Up
Maximum Sustain Power
after Software Configuration
Gnd Gnd 375 W 600 W
Open Gnd 225 W 450 W
Gnd Open 150 W 300 W
Open Open 100 W 150 W

Adapter beziehungsweise angepasste Kabelsätze lösen diese Festlegung der Dauerleistung, indem die entsprechenden Sense-Pins mit Gnd-Pins zusammen geschaltet werden, ohne dabei aber zu wissen, wie viel Leistung das Netzteil tatsächlich bereitstellen kann. Insbesondere bei den angepassten Kabelsätzen müssten daher unterschiedlich elektrisch-kodierte Kabel für Netzteile jeder Leistungsklasse angeboten werden. Die demnächst erhältlichen Kabelsätze werden aber alle zunächst auf die volle Dauerleistung von 600 W freigeschaltet. Das „Corsair 12VHPWR 600W PSU cable“ ist als solches betitelt und wird im Hersteller-Webshop ab dem 29. September angeboten. In einer Fußnote zur Pressemitteilung fügt Corsair außerdem hinzu, dass für die entsprechenden Leistungsschritte ein Netzteil mit Nennleistungen von 750 bis 1.200 W benötigt wird:

*600W load requires a 1200W rated CORSAIR PSU or higher. 450W load requires 1000W or higher. 300W load requires 750W or higher.

Corsair

Dadurch gibt Corsair schließlich auch eine Empfehlung für die Nennleistung der eigenen Netzteile nach ATX 2.x an, mit denen sichergestellt sein soll, dass auch Lastspitzen abgefangen werden können wie sie nach der neuen PCIe-Spezifikation auftreten können.

Terminals am Maximum ihrer Stromtragfähigkeit

Damit ein angepasster Kabelsatz mit zwei 8-Pin-PCIe-Steckern aber überhaupt für eine Dauerleistung von 600 W zulässig ist, muss ein einzelnes Terminal mindestens einen Strom von 8,3 A tragen können. Die 7 A beziehungsweise 8 A (sechs stromführende Pins des 8-Pin-PCIe-Steckers), wie sie Molex für ein normales Mini-Fit-Terminal als Maximum angibt, wären dabei zu knapp ausgelegt, weshalb spezielle Terminals wie das Molex Mini Fit Plus HCS eingesetzt werden müssten.

3. Möglichkeit: 12VHPWR nativ vom Netzteil

Nur wenn das Netzteil selbst einen 12VHPWR-Stecker bereitstellt, kann davon ausgegangen werden, dass die elektrische Kodierung des Steckers so gewählt ist, dass zusätzlich zur erlaubten Dauerleistung auch die Lastspitzen verarbeitet werden können. Für den 12VHPWR-Stecker ist neben dem Leitungsquerschnitt auch die Stromtragfähigkeit für jedes Terminal mit 9,2 A vorgeschrieben, wie sie beispielsweise der 12VHPWR-Stecker von Amphenol erfüllen soll.

Enge Biegeradien oder 40 Steckzyklen bringen Stecker zum Schmelzen

Da die Terminals des 12VHPWR-Steckers am Rande ihrer Spezifikation betrieben werden, kann ein erhöhter Kontaktwiderstand bei Missbrauch eine derartige Wärmeentwicklung verursachen, dass es zum Verschmelzen des Steckers kommt. Eine solche Beobachtung ist derzeit der Anlass der PCI-SIG diesen Umstand näher zu beobachten, wie GamersNexus berichtet.

PCI-SIG Belastungstests des 12VHPWR-Steckers (Bild: GamersNexus)

Demnach konnte ein solcher Ausfall bestätigt werden, wenn zu kleine Kontaktflächen des Terminals aufgrund enger Biegeradien von kleiner als 3 cm auftreten oder zu viele Steckzyklen einzelne Terminals derart beschädigen, dass deren Kontaktwiderstand übermäßig ansteigt. Die Empfehlung vieler Boardpartner lautet daher ähnlich wie von Amphenol auch nicht mehr als 30 Steckzyklen durchzuführen.

Adapter, Austausch-Kabel und Netzteilneuvorstellungen zusammengefasst

Mit der Nvidia-Präsentation der neuen Grafikkarten-Generation sind zahlreiche Ankündigen von Netzteilen einhergegangen, die über den 12VHPWR-Stecker verfügen. In der Bildergalerie und Tabelle sind alle entsprechenden bis dato bekannten Netzteile gelistet.

In der zweiten Spalte der Tabelle wird angegeben, ob ein Hersteller Austausch-Kabel für existierende modulare Netzteile oder Adapter-Kabel anbietet.

Hersteller Adapter oder Kabel Netzteile Verfügbarkeit
ASUS 2 x 8-Pin-Kabel Loki Preisvergleich (noch in 2022)
TUF Gaming Gold Oktober 2022
be quiet! 2 x 12-Pin-Kabel Dark Power (Pro) 13 Anfang 2023
Cooler Master ? V1100 und V1300 Preisvergleich (Q1 2023)
V750i und V850i Q4 2022
MWE Gold V2 ATX 3.0 Q4 2022
Corsair 2 x 8-Pin ?
EVGA Powerlink 41s ?
FSP ? Hydro Ti Pro 850W und 1000W
Dagger Pro 1000W
Q4 2022
Hydro PTM (X) Pro 850W, 1000W und 1200W
Hydro G(T) Pro 850W und 1000W
?
Gigabyte nur 3 x 8-Pin-Adapter
für eigene Grafikkarten
UD1000GM Preisvergleich
Lian Li ? SP750 und SP850
nur mit RTX 3000 kompatibel
Preisvergleich
MSI ? Ai1000P und Ai1300P Preisvergleich
Sea Sonic 2 x 8-Pin-Kabel Vertex GX und PX Mitte Dezember 2022
Silverstone ? Hela 850R ?
Thermaltake 2 x 8-Pin-Kabel Toughpower iRGB PLUS 1650W ?
Toughpower GF3 750 bis 1.650 W Preisvergleich
XPG ? Cybercore II 1000 und 1300 ?
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