News Asus: Eine auf 48 Volt umgebaute RTX 5090 – bei 1.000 Watt

[Krik]

Der Temperaturanstieg im Kabel ist aber unabhängig davon wie "aufgeladen" die Elektronen sind, sondern nur wie schnell die Elektronen unterwegs sind und damit durch "Reibung" (damit meine ich den elektrischen Widerstand) Wärme verursachen

Das hast du so schön bildlich erklärt, dass sogar ich mir was darunter vorstellen kann. 👍 😘
Hier, für deine Mühe: 🍪
^^

 

[wuselsurfer]

Die selben Leute die an nem PC / NB alles selber machen „können“ kämen aber nicht auf die Idee ihren Fernseher selber zu reparieren. Stimmst du mir zu?

Nö, ich hab mein Mainboard auch selber getauscht.
Das ist auch kein Hexenwerk.
Der TV ist ja nur ein PC mit größerem Bildschirm und DVB-Decodern.

Der Rest ist fast gleich (USB, HDMI, Netzteil, Lautsprecher).

Ergänzung (Gestern um 12:34)

Der Strom gibt an, wie viele Elektronen in einer Zeit durch das Kabel gehen. Also wie Schnell die Elektronen sind.

Nö.
Der Strom gibt an welche Ladung pro Zeiteinheit durchs Kabel geht: I = Q /t.

Die Spannung bestimmt die "Schnelligkeit" der Ladungsträger (Elektronen).

Die Spannung gibt an, wie viel Arbeit ein einzelnes Elektron verrichten kann. Also wie viel Energie es transportieren kann.

Nö.
Spannung, Strom und Zeitgeben an, wie viel Energie transportiert wird.
Die Maßeinheit ist Wattsekunde Ws oder (Kilowattstunde), also V * A * s; entspricht (I *U *t ).

Der Temperaturanstieg im Kabel ist aber unabhängig davon wie "aufgeladen" die Elektronen sind,

Elektronen haben immer die gleiche Ladung: e- (-1.602176634 *10 ^-19 C).
Die "Aufladung" ist die Spannung im elektrischen Feld.

sondern nur wie schnell die Elektronen unterwegs sind und damit durch "Reibung" (damit meine ich den elektrischen Widerstand) Wärme verursachen

Soweit ich weiß, ist die Stromstärke entscheidend, also wie viel Ladung pro Zeit durch den Draht fließt mit dem "quasi-freiem Elektronengas".

 

[Ranayna]

Da muss mehr dahinter stecken.

Tut es nicht.

https://www.spannungsabfall.com/ohmsches-gesetz
Wenn du einen Uebergangswiderstand im Stecker von sagen wir mal 0,05 Ohm hast, und da 10 Ampere durch das Kabel fliessen, hast du einen Spannungsabfall im Widerstand von 0,5 Volt.
Dabei ist irrelevant ob die Spannung 12 Volt, 48 Volt, oder 800 Volt ist. Der Spannungsabfall ist ein absoluter Wert.

Aus dem Spannungsabfall multipliziert mit der Stromstaerke ergibt sich die Verlustleistung im Widerstand. Auch hier ist die Eingangsspannung nicht relevant.
Bei 0,5 Volt Spannungsabfall und 10 Ampere Strom ergaebe sich eine Leistung von 5 Watt, die im Widerstand als Waerme anfaellt.

Wenn du dann aber - bei gleichbleibender Leistung - die Versorgungsspannung von 12 Volt auf 48 Volt erhoehst, dann faellt die Stromstaerke in der Verbindung. Statt 10 Ampere sind es nur noch 2,5 Ampere.
Was den Spannungsabfall auf 0,125 Volt reduziert.
0,125 Volt mal 2,5 Ampere sind nur noch 0,3125 Watt.

16 mal weniger.

EDIT: Rundungsfehler rausgerechnet, Faktor 16 (zwei multiplikative Viertelungen) hervorgehoben.

 

[Henman]

dass der Aufwand von 12V auf die benötigten ≈ 1V zu wandeln kleiner sind, als wenn man von 48V dahin muss.

Nicht wirklich. Schaltungstechnisch ist das nur eine andere Auslegung. Das Thema was man hat, ist natürlich das man andere Komponenten nehmen (bspw. MOS-FET, Kondensatoren,Diode...) muss die dann eben die höheren Spannungen abkönnen. Auch beim PCB Layout muss dort natürlich drauf geachtet werden.

Ist da sonst noch was? Positives? Negatives?

Naja etwas teurer (nicht wirklich viel) könnte es schon werden, und evlt auch etwas mehr Platzbedarf.

Die Autohersteller bleiben also nicht ohne Grund beim 12V-Bordnetz.

Nun ja der Hauptgrund warum wir immer noch 12V haben und nicht eine höhere Bordnetzspannung war der Konflikt zwischen Automobilherstellern, Zulieferer und den Bauelementeherstellern. Viele Komponenten hätten damals neu entwickelt werden müssen. Die Automobilhersteller waren aber nicht bereit diese Entwicklungsleistung zu bezahlen, daher haben wir selbst heute noch in den meisten Fahrzeugen das 12V Bordnetz. Du hast vollkommen recht damit, das höhere Spannungen nur bei größeren Verbrauchern Vorteile bringen, denn bei diesen kann ich am Ende auf kleinere Querschnitte zurückgreifen, und spare damit Kupfer (Kosten) und Gewicht im Fahrzeug.

Der gesamte Rest der Hardware läuft bestimmt mit 5V oder 3.3V
So ist praktisch jedes elektrische Gerät aufgebaut, dass dort eine kleine Spannungswandlung stattfindet auf die Chipspannung.

Ganz genau so ist es auch. Mehrkosten sind da, aber in der Herstellung gehe in eher von maximal zweistelligen Beträgen aus, diese könnten dann zum Teil auch durch andere Effelte kompensiert werden.

mit galvanischer Trennung

Die braucht man in so einem Fall zum Glück nicht.

Was soll denn der Quatsch mit den 48 Volt?

Für mich als Verbraucher ist es doch viel wichtiger, dass die Effizienz verbessert wird, um mehr Leistung bei GLEICHBLEIBENDEM Verbrauch zu erhalten.

Genau da ist aber doch eine höhere Spannung erstmal gut. Wenn du bspw. 600W übertragen muss sind das bei 12V 50Ampere. 50 Ampere lassen aber jede Leitung+Stecker wenn sie nicht extrem niederohmig sind ganz schön warm werden. Erhöhst du die Spannung bei 600W auf 48V hast du nur noch 12.5 Ampere heißt die Kabel werden bei gleicher Leistung weniger Warm (weniger Verluste) und deine Effizienz steigt. Der Buck Converter (als Beispiel) der dahinter die Spannung auf den Arbeitswert bringt, hat keinen stark veränderte Effizienz nur weil er jetzt mit 48V arbeitet. --> Effizienz wird verbessert.

Hier mal etwas für diejenigen die ein bißchen was von Elektronik verstehen und gerne tiefer in das Thema Schaltregler einsteigen wollen.

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html

 

[PaCuru]

Bei moderneren Hausinstallation verlegt man dann durchaus Kabel mit 4 Leitern (farbkodiert L1, L2, N und PE). Da könnte man dann theoretisch in der Unterverteilung mit eine 240V beide Außenleiter rausführen und an jeder Steckdose einzeln entscheiden, ob man das Potentiall zwischen einem Außenleiter und N oder zwischen beiden Außenleitern nutzen will. L1, L2 und N gleichzeitig in den Kabeln braucht man im Prinzip nur, wenn man auf dem Stromkreis sowohl 120V als auch 240V benöitgt. Bei reinen 240V Stromkreisen kann man auf den Neutralleiter verzichten.

Gibt übrigens von Technology Connection ein gutes (englisches) Video zum 240V split-phase US-Stromnetz. Da wird auch gezeigt, wie der Sicherungskasten und die Sicherung konstruiert sind, um recht einfach sowohl 120V als auch 240V zu ermöglichen.

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Danke. Muss ich mal anschauen. Find ich interessant. Und wäre ich Ammi würde ich es genau so machen. Bei den ganzen Handwerker Videos die ich so schaue legen die aber immer nur ihre 3 adrigen „14-gauge wire“ in ihren Holzbuden ^^

Punkt ist halt der: Es wird nur schwer umsetzbar sein in den USA. Keiner wird sich für den PC den elektriker holen. Die Leute wollen das Teil anschließen und gut ist. Und für den Rest ein extra Produkt zu machen was mehr als 1,7KW zieht - naja. Sag niemals nie - hast schon recht

 

[Rexaris]

Der Strom gibt an welche Ladung pro Zeiteinheit durchs Kabel geht: I = Q /t.

Elektronen haben immer die gleiche Ladung: e- (-1.602176634 *10 -19 C).

Wenn Elektronen immer die Gleiche Ladung haben und der Strom angibt wie viel Ladung je Zeiteinheit durchs Kabel gehen dann kann ich das gleich auch in Elektronen je Zeiteinheit umrechnen.

Da die Elektronendichte im Leiter im Wesentlichen eine Materialkonstante ist, hängt die Anzahl von Elektronen je Zeiteinheit maßgeblich von deren Geschwindigkeit ab.

Die Spannung wiederum wird natürlich benötigt, um die Elektronen auf die entsprechende Geschwindigkeit zu bringen ( I = U / R -> Mehr Spannung resultiert in höherem Strom).


Die Frage, die gestellt wurde war: Warum ist die Verlustleistung (und damit die Erwärmung) im Stecker nur Abhängig vom Strom und nicht von der Leistung?

Meinte Antwort war: Die Verlustleistung entsteht durch die Bewegung der Elektronen und die wird durch den Strom beschrieben und durch die Leistung nur indirekt.


EDIT:
Übrigens ist mir grad noch aufgefallen, dass die Einheit V auch als J/C also Energie je Ladung (z.B. ein Elektron) geschrieben werden kann.

 

[mibbio]

legen die aber immer nur ihre 3 adrigen „14-gauge wire“ in ihren Holzbuden ^^

Reicht ja rein technisch auch für 120V oder 240V, nur halt nicht beides gleichzeitig und nicht normgerecht. Aber prinzipiell kann man vom dreiadrigen Kabel den farblich als Neutralleiter deklarierten Leiter für L2 (oder L1) hernehmen. Dann hast du letzlich auf beiden Leitern jeweils ein Potential von 120V gegen Erde anliegen und zwischen beiden Leitern entsprechend ein Potential von 240V - einen verbundenen Neutralleiter braucht es bei 240V ja nicht. Und der dritte Leiter bleibt so oder so PE.

 

[Weyoun]

Das ist halt Quatsch. Die Verkabelung ist Phase und Neutralleiter bei den Ammis. 2 Kabel. Wenn du auf 220V umstellen willst brauchst du eine zweite Phase.

Die ist oft vorhanden, weil die dortigen Trafos von Mittelspannung zu Niederspannung immer zwei komplementäre 120 V Spannungen erzeugen, Hot 1 und Hot 2. Dies macht der Trafo an der nächsten Straßenecke aufgrund der Halbierung der Wicklung gegenüber dem Nullleiter ganz von alleine. Diese beiden Spannungen sind um 180 Grand phasenverschoben (in Europa beträgt die Phasenverschiebung nur jeweils 120 Grad), weshalb man sie addieren kann, wenn man sie zusammenschaltet.

2. Die Verkabelung IM Haus ist prakisch überall eine Phase. Wie willst du "da mal eben umschalten". Da musst du dann ein weiteres Kabel legen. Und NEIN: DU kannst nicht einfach im Zählerschrank/Unterverteilung den Neutralleiter auf eine zweite Phase schalten -> Da würde dann alles am gleichen Strange 220Volt laufen und die restlichen Geräte grillen.

Ich habe auch nicht behauptet, dass man 120V Geräte an die 240V anschließen muss (ich schrieb, dass man hierzu lediglich die Steckdose in eine 240V Steckdose tauschen muss.

Hier im Forum wurde letztes Jahr mal ein Video gepostet, wie ein Energieexperte bei sich im Schaltschrank im Keller durch wenige Handgriffe die Spannung einer Steckdose von 120V auf 240V verdoppelt hat (samt Multimeter-Messung).

Ergänzung (Gestern um 17:04)

Wie? 48V können bei feuchter Haut lebensgefährlich werden, obwohl @Weyoun hier auf Seite 1 noch den Profielektriker mimet und behauptet, dass das Quatsch wäre?

Ich schrieb lediglich, dass es Wurst ist, wenn die äußere Haut nass ist. Es kommt auf den kompletten Widerstand durch alle Hautschichten an plus der weitere Weg des Stroms durch den Körper inkl. dem Wiederaustrittspunkt. Da kommen zahlreiche Übergangswiderstände zusammen, die am Ende den Gesamtwiderstand (und somit auch den Stromfluss) bestimmen.

Problematisch wird es lediglich bei Herzschrittmacher-Patienten. Aus diesem Grund müssen diese Personen z.B. auch in Fertigungsanlagen nicht durch den Prüfer, der die ESD-Ausrüstung checkt, weil hier Prüfspannungen zwischen Hand und Fuß anliegen und somit zwingend durch den Torso samt Herz ein kleiner Strom fließt.

Was deutlich schmerzhafter ist: die 12V-Autobatterie (die hat so gut wie keine Stromlimitierung) mit der Zunge "erschmecken". Dank gut durchblutetem Organ samt feuchter Schleimhaut mit niedrigem Widerstand kann man die Zunge hier schnell "grillen", weil der Signalweg hier extrem kurz ist. Dieser Strom fließt dann aber nicht zum Herzen hin, sondern den Weg des geringsten Widerstandes, also eben durch die Zunge.

 

[ElliotAlderson]

Ich schrieb lediglich, dass es Wurst ist, wenn die äußere Haut nass ist. Es kommt auf den kompletten Widerstand durch alle Hautschichten an plus der weitere Weg des Stroms durch den Körper inkl. dem Wiederaustrittspunkt. Da kommen zahlreiche Übergangswiderstände zusammen, die am Ende den Gesamtwiderstand (und somit auch den Stromfluss) bestimmen.

Was nachweislich falsch ist, denn Feuchtigkeit/Nässe beeinflusst den Widerstand.

 

[mkossmann]

Bei moderneren Hausinstallation verlegt man dann durchaus Kabel mit 4 Leitern (farbkodiert L1, L2, N und PE).

Weiß man in etwa , wie hoch der Anteil dieser moderneren Hausinstallationen im gesamten Bestand ist ?

 

[mibbio]

Die überwiegende Mehrheit (70-80%) der Einfamilienhäuser dürfte noch 3-adrige Installation (2x "hot" + kombinierter NPE) haben. Neue Installation werden dagegen tendentiell eher 4-adrig (2x "hot" + N & PE separat) sein, denn das ist die aktuelle Empfehlung des "National Electric Code" (kann man ganz grob mit unseren VDE Richtlinien vergleichen, nur weniger bindend) für sichere Elektroninstallation, während dort 3-adrig als "legacy" gilt.

https://www.theelectriciansco.com/blog/3-wire-vs-4-wire-electrical-service/

 

[foofoobar]

Gibt übrigens von Technology Connection ein gutes (englisches) Video zum 240V split-phase US-Stromnetz. Da wird auch gezeigt, wie der Sicherungskasten und die Sicherung konstruiert sind, um recht einfach sowohl 120V als auch 240V zu ermöglichen.

Ein Bild sagt mehr als tausend Videos:

 

[FrozenPie]

Also im Serverbereich geht's inzwischen sogar Richtung 54V DC. Seasonic hat auf der Computex ebenfalls ein 5,2 kW Netzteil vorgestellt mit 54V DC Output. Diese Netzteile scheinen übrigens über einen 2-Phasen + N-Leiter Stecker versorgt zu werden (amerikanisches System mit 240V), also muss die Sicherung ca. 22A bereitstellen, wenn die 5200W voll ausgefahren werden sollen.

 

[Ranayna]

@FrozenPie: Das FSP ist aber schon ein arg spezialisiertes Geraet. Alleine die komische Sache, dass es zwar als Weitbereichsnetzteil mit 90-264VAC angegeben ist, dann aber die 54 Volt nur ausgibt wenn die Eingangspannung mindestens 220 Volt ist... das ist schon wirklich was spezielles...

Nachtrag: Aber schon interessant. Da wird wirklich hart an die Kleinspannungsgrenze gegangen, um noch das letzte bisschen rauszuholen.
Nur Konsequent, da die Anschaffungskosten fuer einen KI Server fast keine Rolle spielen. Und so ein Spezialnetzteil kostentechnisch gegenueber den KI Beschleunigern wohl im einstelligen Prozentbereich, wenn ueberhaupt, landet.

 

[FrozenPie]

Alleine die komische Sache, dass es zwar als Weitbereichsnetzteil mit 90-264VAC angegeben ist, dann aber die 54 Volt nur ausgibt wenn die Eingangspannung mindestens 220 Volt ist... das ist schon wirklich was spezielles.

Wenn man genau hinsieht, sieht man auch, dass die 12Vsb maximal 36 Watt liefern und Vsb (12V Standby) nur für den Standby gedacht sind. Da macht es Sinn, den Spannungsbereich weit zu halten, sodass er auch nur mit einer Phase (120V) läuft. Schätze mal das ist dazu gedacht das IPMI zu versorgen, welches immer aktiv ist (auch bei ausgeschaltetem Server). Aktuell kommen immer mehr Netzteile für Server/Datacenter mit derartigen Ausgangsspannungen auf den Markt, alle nach dem CRPS Standard.

 

[Ranayna]

Ich haette jetzt nicht gedacht, dass ein Rechenzentrum in den USA an den Racks irgendwo ueberhaupt nur 120 Volt hat.
Der ganze "normale" Krams (KI Server sind nicht mein Gebiet) ist mit Weitbereichsnetzteilen verfuegbar, und die sind bei 240 Volt Input effizienter.

Wir planen aktuell ein kleines "Datacenter" (Der Name ist angesichts der aktuellen Datacenter Planungen in den USA allerdings voellig uebertrieben), und da wird im Serverbereich nur 240 Volt anliegen.
Es gibt ein paar spezialisierte Stromkreise fuer Ueberwachungstechnik die nur mit 120 Volt klarkommt, und einen extra Stromkreis an dem Mitarbeiter mal ein Handy aufladen koennen sollen.
Aber fuer die Server gibts nur 240 Volt.

 

[Kyouko]

Das FSP ist aber schon ein arg spezialisiertes Geraet

Zurück zur GPU spannung Für Schaltschrank gibt es 48V Netzteile schon seit ewigkeiten
Rund 1000watt lassen sich bereits ab rund 200€ realisieren z.b.
SNT MW-SDR960

Die Hälfte der leistung bekommt man bereits für 88€ Z.b. MW NDR-480-48

Angesichts der zu erwartenden gpu Preise die solche leistungswerte aufweisen ist das preislich schon fast egal.

 

[wuselsurfer]

Wenn Elektronen immer die Gleiche Ladung haben und der Strom angibt wie viel Ladung je Zeiteinheit durchs Kabel gehen dann kann ich das gleich auch in Elektronen je Zeiteinheit umrechnen.

Steht doch oben : I = Q / t.

Die Frage, die gestellt wurde war: Warum ist die Verlustleistung (und damit die Erwärmung) im Stecker nur Abhängig vom Strom und nicht von der Leistung?

Die Leistung wird in Wärme umgewandelt: Pel = Pw.

Wenn man aber die Spannung vervierfacht (12V -> 48V), sinkt der benötigte Strom bei gleicher Endverbraucherlast auf 1 /4.
Und da P = R * I ² ist, sinkt die Velustleistung am Stecker auf 1 / 16, wie Ranayna doch schön vorgerechnet hat in # 143.

 

[Rexaris]

Sorry, da war ich etwas unpräzise in der Fragestellung.
Verbesserung:
Die Frage, die gestellt wurde war: Warum ist die Verlustleistung (und damit die Erwärmung) im Stecker nur Abhängig vom Strom und nicht von der Leistung (der Grafikkarte), die durch den Stecker transportiert werden muss?

Deine Ausführungen sind schon alle richtig (bis auf deine "Nö"s), ich glaube aber, dass jemand, der so eine Frage stellt sich nicht damit zufrieden gibt, wenn man ihm Formeln an den Kopf wirft. Deshalb mein Versuch es ohne Formeln zu erklären. Die Formeln im 2. Abschnitt waren nur optional.

 

[Ranayna]

Ich bin eher Anwender der Formeln und kein Theoretiker. Fachbegriffe moegen nicht voellig richtig angewendet sein.

Die Frage, die gestellt wurde war: Warum ist die Verlustleistung (und damit die Erwärmung) im Stecker nur Abhängig vom Strom und nicht von der Leistung (der Grafikkarte), die durch den Stecker transportiert werden muss?

Eine Spannung ist immer ein relativer Wert. Eine Spannung wird zwischen zwei Punkten gemessen. Misst du an ein und demselben Punkt, dann ist die Spannung... 0 Volt.

Nimmt man zwei Messpunkte, einen vor dem Stecker, einen nach dem Stecker, und misst die Spannung, dann ist die Spannung die man da misst der Spannungsabfall im Stecker (und den Kabeln, allem was zwischen den beiden Punkten liegt) und ergibt sich direkt aus dem Widerstand der Strecke.

Damit kann man dann die "Leistung" berechnen die zwischen den beiden Punkten anfaellt: gemessene Spannung mal Stromstaerke.

Die Spannung im Rest des Stromkreises spielt dabei keine Rolle. Also auch die 12, oder 48 Volt, die man messen wuerde wenn man einen Messpunkt auf positiv legt, und den anderen auf Masse.