在一般規範中USB 2.0的一個port最高可達500mA的電力,而USB 3.0的一個port增加到900mA的電力。
不過目前市場上充斥的是USB充電器或是使用5V電力的產品,其中也是有這樣的產品:只使用一個USB接頭,卻需要吃電超過1A的杯子保冷(保溫)裝置,當它透過一般USB接口供電時,卻因為只獲得0.5A的電力……,而導致效果不好。

這個裝置在包裝盒上清楚標示需要1.5A的電力來驅動

各位讀者電腦的USB插槽裡恐怕也正插著像是小風扇、LED燈、行動電話或PSP的充電器吧?
我試著翻閱USB的規格書(大約300頁的英文。有興趣的人可以到這個網頁下載PDF來看看!),針對USB用電的限制,也就是USB裝置主要控制器的耗電情況,有做這樣的說明:「因為我是鍵盤,不需要太多電力!請給我100mA」或是「我是稍微需要吃電的USB裝置的硬碟!所以給我500mA」
這一份650頁的USB 2.0規範,在170頁提到的電力規範!

 

這一份482頁的USB 3.0規範,在第430頁左右,解釋了USB設備跟主機控制器之間電力需求的關係

USB裝置是種有趣的產品,因為它總是單純地對系統取用電源,所以有時候USB主控制器雖然跟裝置連接了,但是裝置卻沒有要求供電,這時USB主要控制器會覺得它是一個 "雖然連接著,但是卻沒有來跟我要電力的奇怪裝置"。也就是說這個USB裝置完全無視主控制器電源管理裝置的存在,只是一味地自己運作著。

根據USB2.0/3.0規格書裡的描述,關於過電流時的回路保護部份有提到,「裝置的總電流不可超過5A。超過的話,主要控制器會將切斷給其連接USB裝置的電流供應」。但是廠商將裝置的電流量設限多少A,完全都是取決於主要控制器。因此當你豪邁地裝上有趣的USB產品時,也不要忘了有隱藏著連結插頭等等異常發熱的危險。

根據 USB 3.0 規範第432頁的過電流保護電路說明,當USB主控制器的總輸出電流超過5A時,USB主機控制器將切斷設備的電力供應及和目前正在進行的工作。以上摘自「Universal Serial Bus 3.0 Specification」

就這樣,技嘉科技獨特的3倍力技術解決USB電源不足的狀況。不只是包裝,BIOS的啟動畫面也大大的寫著「333」。一個是有支援USB 3.0的意思,接著是支援SATA 3.0。最後的3是USB的電力是他牌的3倍!


通常USB 2.0規格的每一個插槽有500mA電流的限制,不過技嘉的USB 3倍力的電源供應,每一個USB 2.0插槽提供最高1.5A;而USB 3.0則是提供900mA的3倍,也就是最高2.7A的電流量。也就是說,理論上12個USB 2.0的插槽,總共可以提供到最高18A的電流量。 如果再加上兩組USB 3.0的插槽所能提供的最高電量5.4A,總共可以提供到23.4A的電流量。

我們不是很清楚一般主機板採用的控制器,真正的最大電流限制為何,總之我們以規格書上所制定的大約5A來測試看看。畢竟我們沒有勇氣去試著讓USB插槽通過23.4A的電力。

首先我們透過一個USB擴充裝置搭配電錶,試圖連接所有手邊的USB外接裝置,它將設法檢查有多少電流輸入到這個裝置!

 
這不是個USB集線器而是一個具有3排4組USB插槽的裝置,並在中間安裝了一個電錶,以確認各裝置所使用的電流量。圖中電錶所顯示的10mA電力需求,是裝置上的LED燈所消耗的,同時因為線路搭配的問題,電錶顯示的安培數是負值,所以雖然比較麻煩,但我們在測試的過程仍可以順便處理這個問題。
 
先接上手機、PSP及iPod的充電器,其中iPod和手機已經是充滿電力的,所以電錶顯示的350mA是PSP充電所需要的電力。
 
這個是咖啡因中毒者的福音,可以在冬天為您的咖啡杯保溫。它採用致冷片設計,只要切換開關便可以從保溫變成保冷!包裝上顯示他的額定電流需求是1.5A,不過不知道是不是冬天比較冷的關係,電錶顯示它在保冷的模式下僅用了1A的電。
附有渦輪模式的吸塵器,不過最高用電並不超過500mA,在正常模式下使用時電流需求是270mA。內建的LED燈讓人在黑暗的地方也能用,只是使用正常模式來運作的話,連橡皮擦屑屑都吸不起來。
 
啟動渦輪模式! 運轉似乎是穩定的,只是並沒有增加多少電流,只有到300mA。我想這機器的電機系統為了因應電源開啟的瞬間的最大電流流過而設置渦輪模式的吧
 
「看起來很方便的樣子?」就買來試看看的東西,因為它是採用平針毛料材質所以應該很溫暖,而且很適合藏在衣服裡面。它的需求電力約為400mA,真的有暖和的感覺。
 
這是氣候過於乾燥時的必需品:加濕器! 當它被接到USB插槽時便會開始運作,而由於它是採用超音波系統而不是透過加熱來產生溼氣,所以消耗電流為240mA。
 
一些使用起來很方便的USB LED燈。最近,電晶體的標示對筆者來說變得不容易看清楚,常需要放大鏡跟額外的光源來幫助我把東西看清楚。是老花眼的關係?所以我買了這些看起來有點像觸手的燈。這五個LED燈的總耗電為180mA,平均一個耗電為36mA。如果這種高亮度LED也只需要這樣的電流。那就不要把它130歐姆的阻抗值算進去了。
 

好的~如果我把上面這些東西都插到USB插槽,總電流也只有3.17A!可能是USB電源架構的問題吧?雖然沒聽過接了很多USB產品的電腦而無法運作,但這會不會是主要因素呢?


所以,我購買了其他更耗電的東西來做實驗!

 
這東西做成動物的腳掌造型,是經過特殊設計的加熱器,可以讓您的腳變得暖洋洋。我問印度籍的店員:「這個一對1980元嗎?」他告訴我:「一個1980元,可以同時幫兩隻腳保暖!」使用過後,果然不是一隻腳用。這個電子地毯一個耗電550mA,是連接到USB介面的好產品。
 
一般使用致冷片設計的加溫器,大概只能加熱到50℃至60℃左右,不過這一個是採用電熱絲的杯子加熱器。讓我們相當期待它的表現。ㄟ~ 為什麼還是只有使用530mA...
在千石電子(電子零組件專賣店)花100日元買了資訊不明的馬達風扇,並沒有標示它吃多少電。不過看起來應該是使用12伏特電壓驅動,所以我用USB驅動它時風力並不強。消耗電流約180mA....

裝了那麼多東西,還是達不到我需要的電流數!看來只有在之前的實驗使用過一個需要9.8伏特及4A電力驅動的致冷片。因為反面變熱了,先用散熱片讓它降溫。然後給它一半的額定電壓之後……。 1350mA。嗯~電力吃得不錯喔!在傳統主機板上面應該要3個USB插槽才能提供這樣的電流,但在技嘉的GA-P55A-UD3R上,只要一個插槽就可以搞定了!

經過計算,如果我們把所有的週邊設備都接上去,那總電流數為5.78A將會超過USB標準規定的5A,接下來我們就在技嘉的GA-P55A - UD3R測試一下吧!

 
因為外面很亮,雖然天氣很冷,試著在戶外實驗。當然,在機殼裡裝著是GA - P55A - UD3R。
 
因為氣溫是3℃,所以CPU跟VGA 不需要用散熱器。

我的手因為寒冷而凍僵,接上這些裝置真是辛苦啊,而如您所看到的,我們已經接上所有的先前提到的所有USB設備,總電流數5.8A,而機器還在運作!至於其餘的實驗,由於外面太冷,所以我回到房間繼續測試,在總電流5A的的運作下,並沒有產生噪音或產生奇怪的氣味,可以在大量連接設備之後,Windows7維持運行穩定,感覺真是太好了!

我測試了PSP在傳統的主板與GA - P55A - UD3R的比較的電池充電狀況,充電時間是沒有什麼不同。這是因為PSP充電的電的需求不高於500mA,所以傳統主機板的充電時間沒有比較慢。

連接所有設備!整個系統在環保模式運作!
 

這個實驗只能做到這邊,證實了GA - P55A - UD3R主機板的USB可以提供超過 5A的電力。不過它的設計在理論上是可以達到 23.4A。但這樣我可能要連接上微波爐和空調來測試,才能達到這樣的理論極限電流量。不過這應該是很危險的事吧!因為我也不確定家裡的電線是否承受得了這樣的電流,或許要換成比較粗的電纜才可以吧!

 

到目前為止,已經有很多 GA - P55A - UD3R的USB 3.0以及SATA3.0傳輸速度測試了。也證實它擁有很棒的效能。未來,高解析度視訊影片會越來越普及,檔案的尺寸也會越來越大,硬碟等儲存裝置也會容量越來越大!你可能會說,依照慣例你不見得用得到這些功能,但這些新的技術可以能縮短檔案的傳輸和複製時間,能這種新模式可以移動或複製文件速度更快,對消費者來說是很好的事。

值得一提的,GA - P55A - UD3R採用獨立的USB電源迴路,它提供3倍於的標準USB電源的電流輸出。相較於普通的USB插槽供電,技嘉的USB 3倍力電源供應,提供了3倍以上電流,即使你接了許多裝置,也不用擔心電力不夠的情況!

技嘉3倍力介紹,請連結至 http://www.gigabyte.com/tw/MicroSite/-31/images/mb-usb3.htm#power3x

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