Strombedarf auf 3,3 & 5 V kalkulieren

[Jo70]

Hallo!

Kürzlich stellten wir fest, dass an einem älteren ATX-Desktoprechner ein anscheinend defektes SATA-DVD-Laufwerk plötzlich wieder (zumindest halbwegs) funktionierte, nachdem zwei HD-Wechselschächte leer, bzw. ausgestellt (Hotswap) waren.

An dem Rechner hängen auch mehrere USB-Festplatten, die in der Vergangenheit nicht zuverlässig erkannt, bzw. von Windows eingebunden wurden.

Das schreibe ich aber nur als Herleitung.

Ich hatte mir bislang kaum Gedanken um die Leistung der 3,3 & 5 V-Schienen (nennt man das so?) gemacht und eigentlich immer überall (also USB auch aufm MB und SATA-Y-Stecker) alles rein gesteckt was gerade ging. Das lag, bzw. liegt aber auch daran, dass ich gar nicht weiß wie ich den Strom, bzw. wohl den Ampere-Bedarf für 3,3 & 5 V kalkulieren soll und was ich womöglich beim Zusammenstecken, bzw. Anschließen der Komponenten optimieren könnte.

Das ist hier oder anderswo doch bestimmt schon oft diskutiert oder noch besser auch für Nixblicker einfach und anschaulich erklärt worden. Es wäre sehr nett, wenn Ihr mir hier gute Links setzen könntet. Danke!

Und vorsorglich auch noch mal konkret Nachgefragt:

- 3,3V für SATA und 5V für USB, aber Lüfter ?

- Wie viel Ampere auf 3,3V sollte das Netzteil beispielsweise für 8 SATA-Anschlüsse (5x3,5“-HDs, 2x 2.5“SSDs und 1xDVD-Brenner oder (falls der mehr Strom benötigt) direkt Blu-ray-Player/Brenner zur Verfügung stellen?

- Uns geht es hier bislang nur um ATX-Desktoprechner, mit überwiegend betagter Hardware. Z.Bsp. sollten wir bislang nur bis USB3.0-Geräte und die Monitore nur via DSP oder HDMI angebunden haben. Aber worauf gilt es beim Netzteilkauf im Hinblick auf zukünftige (AM5-)Rechner - bei den kleineren Spannungen - zu achten?

 

[wahli]

Alte HDs ziehen oft viel Strom, besonders beim Starten.
Welche HDs sind da verbaut?
Welches Netzteil ist verbaut?
Evtl. einfach mal die komplette Hardware hier auflisten.

Wenn ich "betagte Hardware" lese, dann könnte man vermutlich die 5xHD auch durch eine/zwei größere HD ersetzen oder auch nur die kleinste(n) HDs weglassen? Kommt halt drauf an, wie viel Platz benötigt wird.

Beim Netzteilkauf auch für künftige Hardware wäre interessant, ob eine Gaming-Grafikkarte verbaut werden soll. NVidia wird mit der nächsten Generation die Anforderungen an das Netzteil nochmals erhöhen.

 

[wrglsgrft]

aber Lüfter ?

Laufen im PC mit 12 V. Angaben zur Leistungsaufnahme findet man oft beim Hersteller.

 

[SpamBot]

Ist ein ordentliches Markennetzteil verbaut?

 

[Jo70]

Der Rechner von dem ich berichtete steht in einer anderen Wohnung. Das ist noch ein AM3-Rechner, war ursprünglich mal ein Gamingrechner. Wir (ich, mein Nachbar und ein kleines Büro) haben praktisch ausschließlich AMD-Desktop-Rechner und tauschen nicht mehr benötigte Hardware untereinander aus oder bestellen zusammen (insb. fürs MindF-Midnight-Sopping).

Dieser und ein anderer Rechner hat mehrere HD-Einschübe, gerade um die vielen alten, kleineren HDs noch irgendwie sinnvoll (insb. als Sicherungsmedien) noch nutzen zu können.

Es geht uns weniger um die Lösung des beschriebenen Problems, sondern vielmehr um daraus für die Zukunft zu lernen.

 

[fgordon]

Naja das mit Abstand am grössten Strom verbrauchende Teil einer Festplatte ist aber der Motor und der läuft doch mit 12V. Das bischen was Platine und Co brauchen auf der 5V Leitung ist doch egal.

Es gibt doch eh kaum (vermutlich gar keine) SATA SSDs die 3,3V nutzen (einzig denkbar wären Laptops oder Enterprise Servern, wenn das eigene SSDs der Hersteller sind) - weil die alle 5V auf der Platine DC/DC wandeln auf 3,3V damit die 3,3V sauber sind ohne Spannungsverluste durch Kabellänge, Strecker etc.

Deshalb funktioniert auch Molex => SATA weil sich niemand auf die 3,3V des Netzteils als direkte Eingangsspannung verlassen will - auf dem Mainboard ok, da kennt man die Kabellängen, querschnitte, Übergangswiderstände etc für NVMe.

 

[wahli]

Welches Netzteil ist jetzt verbaut und wie alt ist es?
Welche Grafikkarte ist verbaut?

Brauchbares Netzteil: Corsair RMx Series 2018 RM550x 550W ATX 2.4
Aber ich habe keine Ahnung, wie viel Leistung (in Zukunft) benötigt wird.

Ein AMD-AM3-System ist schon extrem betagt. Soll das wirklich weiter benutzt werden?
Womöglich wird auch noch ein veraltetes unsicheres Betriebssystem verwendet...

 

[fgordon]

Meine Mudda xD hat einen FM2 das System läuft problemlos auf Windows 10 Pro. Wenn man nicht zockt und genug RAM hat ( 8 oder 16 Gbyte) + SSD ist das Surf, youtube und office tauglich. Ich hab ihr System sogar im Software RAID-1 Modus von Windows ist dafür problemlos schnell genug.

WIndows 10 (Pro) und/oder Linux sind zumindest 2022 noch nicht so veraltet. Ich nutze selber auch kein Windows 11 aktuell.

 

[Jo70]

Naja das mit Abstand am grössten Strom verbauchende Teil einer Festplatte ist aber der Motor und der läuft doch mit 12V. Das bischen was Platine und Co brauchen auf der 5V Leitung ist doch egal.

Es gibt doch eh kaum (vermutlich gar keine) SATA SSDs die 3,3V nutzen - weil die alle 5V auf der Platine DC/DC wandeln auf 3,3V damit die 3,3V sauber sind ohne Spannungsverluste durch Kabellänge etc.

Deshalb funktioniert auch Molex => SATA weil sich niemand auf die 3,3V des Netzteils als direkte Eingangsspannung verlassen will - auf dem Mainboard ok, da kennt man die Kabellängen, querschnitte, Übergangswiderstände etc für NVMe.

Das ist mir eben alles nicht wirklich klar. Ich dachte die SATA-Stecker haben nur 3,3V. Diese ganzen Zusammenhänge müsste ich noch mal lesen oder in einem Video erklärt bekommen.

Und noch mal: Akuell, also bis etwas kaputt geht oder aus einem anderen Grund Hardware ausgetauscht wird, werden wir den besagten Rechner nicht aufmachen. DVD wird eigentlich gar nicht gebraucht und zur Not wissen wir ja nun wie es ginge. Übrigens ist das Netzteil (wohl ein ca. 450W beQuiet) zumindest annähernd 10 Jahre alt (oder noch älter) und hat gerade in letzter Zeit relativ viele Betriebsstunden gemacht.

Aber es kann, womöglich sogar kurzfristig, dazu kommen, dass ich noch mal - aus alten und neuen Teilen - einen PC zusamenbaue und dafür möchte ich wissen/verstehen was das Netzteil können muss, bzw. sollte.

 

[fgordon]

Ne die SATA Kabel haben meist nur 12V und 5V belegt - im Desktopbereich sicher zu 99,99% xD 3,3V ist eine optionale Spannungsbelegung aber wenn überhaupt wird die nur genutzt wenn die SATA Gerätebuchse direkt am Mainboard ist und kein Kabel dazwischen sein darf.

Deshalb funktionieren diese Adapter auch bei 99,999% der SATA Geräte.

https://hiq24.tlecdn.net/pix/320x320/r/ribce5.jpg

3,3V erzeugt man vor Ort aus 5V auf den SSDs und HDDs weil die Spannung im Normfall für die ICS genutzt wird und da gibt es keine grossen Toleranzen - da wäre ein falsche Kabellänge evtl schon kritisch)

12V ist das weas am ehesten kritisch ist - 5V für eigentlich fast nur DC/DC Wandlung für Steuer und Logik fast egal - und 3.3V sowieso - (zumindest was Zusatzgeräte angeht "off-board" angeht)

Auch die zusätzliche Grafik und CPU Versorgung über die dann die massig Watt fliessen sind ja an die 12V Schiene angeschlossen und wandeln einen Grossteil der <12V Spannung selber.

 

[Baal Netbeck]

Meines Wissens nach benötigen die Sata 3,5" 12V und die 2,5" 5V.

Die M2 NVMe SSDs nehmen sich 3,3V und die üblichen 2x5" Sata SSDs 5V.

Lüfter werden mit 12V versorgt.

DDR4 wird mit 5V versorgt.(ich nehme an, dass das bei DDR3 auch so war).

CPU und GPU 12V....und ansonsten ist da nur Kleinkrams auf den Leitungen.

Hast du denn 3,5 oder 2,5" Laufwerke?

 

[fgordon]

Sata HDDs brauchen die 12V für den Motor - den gibt es bei SSDs ja nicht

Herkömmliche HDDs brauchen die 5V aber auch zusätzlich, die für die Steuerplatine erforderlichen z.B. 3,3V werden aus den 5V erzeugt.

DDR4 1,2V
DDR3 1,5V

 

[Baal Netbeck]

Sata HDDs brauchen die 12V für den Motor

Die großen schon, aber die 2,5" Sata HDDs kommen ja auch mit den 5V von USB aus.

Kann aber gut sein, dass 3,5" zusätzlich 5V brauchen. Ich hätte allerdings erwartet, dass sie diese nicht brauchen.
Auch da als Beispiel die externen HDDs, die in 3,5" ein 12V Netzteil brauchen aber keinen extra 5V Anschluss.
Kann aber sein, dass die externen Gehäuse das für die umwandeln...ich habe noch keines aufgeschraubt.

 

[Jo70]

Hast du denn 3,5 oder 2,5" Laufwerke?

Bei diesem und anderen AM3-Rechnern läuft das Beriebssystem (Windows) auf 2.5"-SSDs, auf AM4-Rechnern auf PCIe-SSDs (M.2). Eigentlich alle Rechner haben zusätzlich mindestens eine 3,5"-HD.

Der Rechner von dem ich berichtete hat mehrere Einschübe, wenn ich es richtig in Erinnerung habe für 2x 3,5"-HDs (zuszätzlich zu mindestens einer internen 3,5"-HD) und 1x für eine 2,5"-SSD (womöglich kommt noch eine interne 2,5"-SSD hinzu).

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Oft bestellen wir neue Hardware für Gamingrechner, was sich aber nur "rechnet", wenn wir mit dessen alter Komponente einen "Office-Rechner" (oder Alt-/ZweitGamingRechner) verbessern können und womöglich dessen alte Komponente an noch ältere Rechner weiter vererben. Deswegen: Ich müsste das mit dem Stromverbrauch mal systematisch nachlesen. Bislang finde ich immer nur etwas Gamingrechner (CPU/GPU) aber nicht für die anderen Komponenten.

 

[Baal Netbeck]

Bis zu 6 Laufwerke klingen in meinen Augen nicht nach einer problematischen Anzahl(2,5 und 3,5 zusammengenommen).

Das dürften ja maximal 50W sein. Das sollte jedes Netzteil als Reserve haben...sowohl bei 12 als auch bei 5V.

An dem Rechner hängen auch mehrere USB-Festplatten, die in der Vergangenheit nicht zuverlässig erkannt, bzw. von Windows eingebunden wurden.

Sind die an einem USB Hub, der ein eigenes Netzteil hat, oder hängen die am Mainboard?
Denn zumindest die Anschlüsse hinten sind oft auch bei ausgeschaltetem PC versorgt.
Und diese Versorgungsschiene kann nicht viel Strom liefern....1.5A?? müsste ich nachgucken, aber das kann durchaus ein Problem werden,

 

[fgordon]

Solange Du keine extreme Grafikkarte einbaust reicht das Netzteil meiner Meinung nach mehr als dicke.

Meine Server haben eine "alte" XEON CPU + jeweils 8 SATA HDDs + 1 SSD + 1 SATA BluRay Laufwerk und verbrauchen im Betrieb aktuell ~ 80W (davon gehen ~ 15 Watt auf zusammen 10 GBit Karte + den Zusatz SATA Controller)

Beim Starten habe ich einen Peak von ~ 200W (praktisch nur auf der 12V Schiene) - ich habe einen davon auch schon mit einem 350W Netzteil betrieben bevor das neue da war - völlig problemlos.

Davor hatte ich 12 Laufwerke mit < 500W Netzteilen auch ohne Probleme.

Das einzige Mal als ich bisher selber an die Netzteilgrenzen kam war bei Servern mit 20+ Laufwerken und Netzteilen < 450W und musste dann 2 nehmen xD

Ich würde mit da 0 Sorgen machen was das Netzteil angeht solange man keine "Supergrafik" nutzt - wichtig wäre mir da nur - in der Wichtigkeit absteigend - Spannungsqualität, Effizienz und Lautstärke bei einem Desktopsystem.

 

[Jo70]

...
Sind die an einem USB Hub, der ein eigenes Netzteil hat, oder hängen die am Mainboard?
...

Bei dem Rechner sind nach meiner Erinnerung sogar zwei PCI?-USB-Karten verbaut, 1x 4xUSB2.0 und 1x 2xUSB3.0+2xSATA, zudem sind nach vorne (also über Mainboardsteckplätze) 2xUSB2.0 und 4xUSB3.0 A-Steckplätze ausgeführt. Zumindest in letzter Zeit war kein USB-Hub angeschlossen.

Sollten wir beim letzten Zusammenbau auch noch eine (hintere) Slotblende rumliegen gehabt haben und auf dem Mainboard noch ein entsprechener Steckplatz frei gewesen sein, hätten wir die bestimmt auch noch verbaut. (Daran kann ich mich nicht erinnern und ich könnte es wegen der räumlichen Verhältnisse auch nicht ohne weiteres naschauen).

 

[fgordon]

Wenn du viel externe USB Geräte nutzt ist doch ein aktiver HUB eh das Pflicht (schon auch um das Mainboard zu schützen wenn es mal eine Defekt im USB Gerät gibt) - wenn der Hub mit 5V läuft kannst einfach ein 5V Stromkabel aus dem PC rausführen nen Stecker dranhäkeln, und brauchst nicht mal ein externes Netzteil.

USB 3.0 max 5W pro Anschluss (meist teilen sich 2 auf dem Board einen elektrischen Anschluss) - USB 2.0 max 2,5Watt

 

[SpamBot]

Vielleicht lässt hier auch langsam das Mainboard nach, ab 10 Jahren sind häufig die Kondensatoren durch.

 

[Jo70]

Das Mainboard müsste noch älter als das Netzteil sein, eher 15 Jahre.

Wegen der vielen externen USB-Festplatten hinter diesem Rechner, käme es auf das Kabel samt Stecker für den USB-Hub auch nicht mehr an.

Darauf, dass ein USB-Hub das Mainboard schützt o.ä., bin ich noch gar nicht gekommen.