Leserartikel Der Mythos mit dem Y-Stromkabel

[Sahit]

Will hier mal kurz nen kleinen Leserartikel verfassen in dem ich mich mit dem "Mythos" des 2x8Pin Y-Kabel befasse.
Hintergrund in jedem 2ten Thread mit GPU-Problemen liest man immer wieder das diese von 2x8Pin Y-Kabel verursacht werden.

Dieser Leserartikel richtet sich Ausdrücklich nicht an Besitzer von MultiRail NT wie sie z.B. von BeQuiet verkauft werden.
Auf gh.de lässt sich super danach filtern.

Spoiler: Kurzer Ausflug zu MultiRail

MultiRail: Die vom NT bereitgestellten 12V verteilen schon im Netzteil auf mehrere Stränge. Dies hat durchaus technische Vorteile bei der Absicherung. Allerdings muss hier darauf geachtet werden das die 12V Schienen gut verteilt sind. Hauptabnehmer von 12V sind CPU und GPU im System. Hier ist es (bei stromhungrigen GPUs) zwingend notwendig (je nach Anzahl der Schienen) mindestens 2x 12V Schienen für die GPU zu nutzen, sprich hier müssen zwangsweise 2 Einzelkabel eingesetzt werden.

Quell: https://de.wikipedia.org/wiki/PCI_Express

Was sehen wir in der Abbildung: Ein 8 Pin PCIe Stromkabel besitzt insgesamt: 3x12V, 3xMasse und 2x Sense Pin.
Ein PCIe 8 Pin Connector ist für die Übertragung von 150W zertifiziert sprich über ein Y-Kabel gehen maximal 300W.
Das entspricht bei 12V = 25A also pro Leitung noch 8,3A

Nach VDE-Norm 0295 gibt es für 12V Gleichspannung genormte Kabelquerschnitte

Quelle: https://www.stex24.de/ratgeber/kabelquerschnitt

Nun gibt es jedoch ein Problem, Kabelzertifizierungen bei Netzteilen werden Imperial in AWG angegeben. Zur Umrechnung gibt es im Internet Zahlreiche Tabellen: https://www.kbe-elektrotechnik.com/service/awg-tabelle/

Die für uns wichtigen Bereiche:
AWG19 = 0,653mm²
AWG18 = 0,832mm²
AWG17 = 1,04mm²
AWG16 = 1,31mm²
AWG15 = 1,65mm²

Gemäß Tabelle (Interpoliert nach unten) sollte also alles ab AWG18 kein Problem für Y-Kabel darstellen.

Schaut man sich die letzten Computerbase Tests von Netzteilen so an:
https://www.computerbase.de/2022-05/netzteile-mittelklasse-80plus-bronze-test/
https://www.computerbase.de/2021-12/corsair-cx-f-xpg-pylon-test-550-watt-preis-leistung/
https://www.computerbase.de/2018-08/be-quiet-s9-evga-b3-80plus-bronze-test/

Sieht man selbst günstige NTs (von namenhaften Herstellern) verbauen Minimum AWG18 = 0,832mm² für alle wichtigen Kabel.

Überprüfen wird das ganze nochmal auf Sinnhaftigkeit:
Dazu brauchen wir P = I² x R; U = R x I; P = U x I; R[Kupfer] = 0,0171 x (1+0,0039 x (T-20)) x länge[m]/Querschnitt[mm²]
I = Stromstärke, U = Spannung; R = Wiederstand
Ich nehme jetzt mal eine unsinnig lange Kabellänge von 1m, AWG 18 und eine Temperatur im Gehäuse von 50°C an.

R[Kupfer] = 0,0171 x (1+0,0039 x (50-20)) x 1[m]/0,832[mm²]; R[Kupfer] = 0,02296 Ohm

Damit sind wir bei einem Wiederstand von 0,02296 Ohm auf einer Kabellänge von 1m bei 50°C Temperatur. Mit P = I² x R entsteht auf 1m Kabelstrecke eine Verlust: P = 8,333A² x 0,02296; P = 1,5943W

Der Spannungsabfall auch noch kurz berechnet: U = 0,02296Ohm x 8,333A; U = 0,1913V

Bei den geringen Werten sollten auch Spikes wie von der aktuellen ATX-Norm Vorgegeben kein Problem darstellen.
Nicht betrachtet wurden Steckerwiderstände obwohl ich hier der Meinung bin das 2x einzelne Kabel hier schlechter Abschneiden. Das müsste man aber wirklich messen.

Also Leute entspannt euch wenn es um Y-Kabel geht. Ja technisch ist ein Anschluss mit 2 einzelnen Kabeln durchaus besser aber solange der Hersteller Y-Kabel beilegt sind diese auch so ausgelegt das hier nichts passiert.

Ich bin auch kein Elektrotechniker falls es hier dinge gibt die von mir übersehen wurden ich lerne gern dazu.
Also lasst mal Kommentare da

@Humptidumpti Oder das ganze doch lieber ins Netzteil-Unterforum packen?

 

[Rickmer]

Sehe ich auch so. Hersteller-Empfehlungen hin oder her: Das muss funktionieren, sonst wäre das kein gültiger Betriebszustand bei Vollbelegung.

Was sehen wir in der Abbildung: Ein 8 Pin PCIe Stromkabel besitzt insgesamt: 3x12V, 3xMasse und 2x Sense Pin.
Ein PCIe 8 Pin Connector ist für die Übertragung von 150W zertifiziert sprich über ein Y-Kabel gehen maximal 300W.
Das entspricht bei 12V = 25A also pro Leitung noch 6,25A

Moment... wenn ich 25/3 rechne, kommt da 8,3A bei raus. Es sind ja jeweils nur drei Aderpaare 12V/Masse vorhanden.

Nicht, dass es an AWG18 was ändert...

Sieht man selbst günstige NTs (von namenhaften Herstellern) verbauen Minimum AWG18 = 0,832mm² für alle wichtigen Kabel.

Nicht nur bei den günstigen Netzteilen... Seasonic verbaut 18AWG wohl durch die Bank auch bei den Titanium Modellen:
https://aphnetworks.com/reports/seasonic-prime-ultra-titanium-850w/2

 

[Sahit]

@Rickmer Danke ich hätte wohl noch nen Kaffee mehr vorher trinken sollen. Keine Ahnung was ich da gerechnet habe/bzw. warum ich durch 4 und nicht durch 3 geteilt habe......
Werte sind oben angepasst!
Naja für hochwertige NT würde ich mir dann doch eher AWG17 oder AWG16 wünschen. Verbauen auch mehrere Hersteller, Natürlich ist aber zu bedenken je dicker die Kabel umso beschissener lassen sich diese verlegen.

 

[Cardhu]

Ein PCIe 8 Pin Connector ist für die Übertragung von 150W zertifiziert sprich über ein Y-Kabel gehen maximal 300W.
Das entspricht bei 12V = 25A also pro Leitung noch 8,3A

Ich bin mir recht sicher, dass du das Pferd gerade von hinten aufzäumen willst.
Eigentlich sind die Spezifikationen meines Wissens nach für die Stromstärke ausgelegt. Das ist nämlich das einzig sinnvolle. Nur kann damit "keiner" was anfangen, weswegen man überall nur die angeblich zertifizierte Leistung liest.

Eine kurze Verlinkung für MultiRail-Erklärung wäre sicher nicht verkehrt, je nachdem an welche Personengruppe, du das ganze adressieren willst.

 

[Sahit]

@Cardhu Ja prinzipiell hast du recht. Man sollte immer nur über Stromstärke gehen, nur gibt halt kein GPU Hersteller an "die GPU benötigt 33,333A" sondern TDP 400W. Jetzt müsste man sich noch mit der PCIe Spezifikation auseinandersetzen ob diese von Watt oder Ampere redet, braucht hier aber denk ich keiner

Exakt genauso verhält es sich doch auch mit Akkus hier sollte man auch eher von Wh und nicht mAh reden. Trotzdem nutzt ein Großteil der Leute mAh.

 

[Rickmer]

Naja für hochwertige NT würde ich mir dann doch eher AWG17 oder AWG16 wünschen. Verbauen auch mehrere Hersteller, Natürlich ist aber zu bedenken je dicker die Kabel umso beschissener lassen sich diese verlegen.

Klar.

Interessant - ich habe grade die Spezifikation des neuen PCI Express 12VHPWR Stecker nachgeschaut. Der hat 6 Aderpaare, welche für 9A spezifiziert sind. Damit kann auch hier mit 18 AWG gewarbeitet werden ohne außerhalb der Spezifikationen zu geraten...

Bei den geringen werten sollten auch Spikes wie von der aktuellen ATX-Norm Vorgegeben kein Problem darstellen.

Da Spikes sehr kurzzeitig sind, sind die allgemein kein Problem. Primär geht es ja darum, dass das Kabel sich nicht zu sehr erhitzen darf - und solange die durchschnittliche Power stimmt ist es relativ egal, ob das auch mal etwas drüber ist. So viel thermische Masse haben auch dünne Kabel.

Exakt genauso verhält es sich doch auch mit Akkus hier sollte man auch eher von Wh und nicht mAh reden. Trotzdem nutzt ein Großteil der Leute mAh.

Da muss ich jedesmal die Augen verdrehen... mAh ist eine nutzlose Einheit wenn man nicht weiß, mit welcher internen Spannung der Akku arbeitet.

 

[Tzk]

Als Ergänzung sollte man vielleicht noch erwähnen, das die Y Adapter bei Single Rail sogar den Vorteil haben, dass die Steckverbindungen entlastet werden. Schickt man 300W über einen 6- oder 8pin, dann sind das locker flockig die erwähnten 8.3A, bei zwei Steckern aber nur noch bisschen über 4A. Ich meine mich zu erinnern, dass die Molex Minifit jr. bis 9A freigegeben sind.

Da Spikes sehr kurzzeitig sind, sind die allgemein kein Problem

Werden die Spikes eigentlich von den Caps auf der Gpu abgefangen oder gehen die wirklich durch bis zu den Caps des NT? So oder so sind die kurzzeitig, das es (fast) egal ist.

 

[TorenAltair]

@Sahit kleine Korrektur: Imperiale Einheiten werden in den USA nicht verwendet. Imperiale Einheiten sind UK und Commonwealth. Die USA nutzen US Customary Units. AWG hat aber mit beidem nichts zu tun, sondern ist ein Herstellermass, welches weltweit (aber nicht exklusiv) verwendet wird.

 

[Zwirbelkatz]

Gut gemeint und ausführlich erklärt. Unterm Strich ist man bei der Kauf- und Problemhilfe zuletzt froh, wenn man überhaupt Antworten und Informationen erhält.

Die Information schaut dann ungefähr so aus: Netzteil "BEQUIT 600w!1"

Eine technisch detaillierte Auseinandersetzung ist für den einen oder anderen interessant, aber als Informationsquelle zwecks Beratung/Fehlersuche ist es meiner Erfahrung nach deutlich zu viel Inhalt.

Was den Umstieg auf ATX3.0 / 12v anbelangt und darüber hinaus Karten, die 400w und mehr ziehen, dürften wir ohnehin unser blaues Wunder erleben, was Netzteile, Ausfälle und womöglich sogar Hitzeschäden anbelangt.

 

[Matthias80]

Versteh jetzt nicht was hier vermittelt werden soll.

Es gibt Netzteile (single Rail) die haben je nach Leistung 2-3-4 PCIE Buchsen.

Es gibt je nach Hersteller Empfehlungen z.B. eine Grafikkarte an 1 und 3 anzuschließen. Wenn das Netzteil z.B. 3 hat und die Grafikkarte 2.

Einfach weil der Hersteller weiß was aus jedem Strang an Leistung gezogen werden kann. Wie der interen Aufbau gelöst wurde.

Wir wir alle gelernt haben, trennt sich die Spreu vom Weizen erst mit den teis heftigen Spannungsspitzen der neueren Grafikkarten Generationen.

Hier liegt vermutich auch wie der jeweilige Grafikkarten Hersteller diese Spitzen "abfedert".

Also ist das schön wenn du keine Probleme hast.

Der allgemeinheit sollten diese Y-Adapter aber nicht "schmackhaft" gemacht werden!

Bei einem guten Netzteil liegen ja alle Kabel die man braucht dabei!

Und es geht halt immer so lange bis es nicht mehr geht!

 

[Sahit]

@Matthias80 Das Thema ist genau für Leute wie dich (nicht abwerten gemeint). Das was du sagst ist nicht richtig. Es gibt Single und MutiRail das wars. Im SingleRail hängt im Netzteil alles was 12V ist am gleichen Strang --> Hier liegt das Problem einzig im Kabel das Verwendung findet und genau das Y-Kabel hier Probleme machen habe ich hiermit widerlegt.

In deinem Worten
In einem SingleRail gibt es für 12V nur einen Strang und nicht mehrere.

Alles andere habe ich im Startpost schon gesagt. Es wird aktuell viel zu oft das Problem im Y-PCIe-Kabel gesucht.

 

[Rickmer]

@Matthias80 Du würfelst hier aber einiges über den Haufen, um das es garnicht geht.

Es gibt je nach Hersteller Empfehlungen z.B. eine Grafikkarte an 1 und 3 anzuschließen. Wenn das Netzteil z.B. 3 hat und die Grafikkarte 2.

Es geht explizit nicht um Multirail Netzteile.
Und selbst die unterscheiden sich nur von der Absicherung - der eigentliche 'Trafo' ist immer single rail.

Der allgemeinheit sollten diese Y-Adapter aber nicht "schmackhaft" gemacht werden!

Bei einem guten Netzteil liegen ja alle Kabel die man braucht dabei!

Es geht nicht um irgendwelche Adapter. Es geht um die Kabel die z.B. bei meinem Seasonic beiliegen, bei denen ein Strang am Netzteil angeschlossen wird und die am Ende dann zwei 6/8 Pin Stecker für GPUs haben.

 

[Matthias80]

irgendwelche Adapter

Steht doch oben drin.
Wenn ich Y Kabel lese. Denkt wohl jeder an diese adapter. Die sind Müll. Warum sollte ich bei einem seasonic was mir für jeden grafikkarten Stromanschluss ein Kabel, ein Port am Netzteil liefert ein Adapter nutzen? Doch nur weil ich der Optik wegen nur ein Kabel legen will. Was auch bei einem Single rail Netzteil falsch ist. Ich kenn nicht jeden Hersteller. Was da an Y Kabel beigelegt wird. Aber ich bezweifle jetzt mal das wenn das Netzteil egal welche Ausführung mehr als einem Port hat. Genug Kabel hat. Da immer auch ein Adapter bei liegt, weil sie auf die Rücksicht nehmen, die nur ein Kabel verlegen wollen.

Also wenn nicht die miesen Y Kabel gemeint sind. Dann hab ich das falsch verstanden. Finde ich dann aber nicht eindeutig genug.

Die Erfahrung hier im forum zeigt übrigens leider oft das es genau nicht so ist.

Was machen wir jetzt?

 

[Fatal3ty]

Mein Grafikkarte ist mit Y-Kabel angeschlossen, bis jetzt kein einzige mal die Fehler verursacht. Selbst Cyberpunk auf Ultra, Raytracing usw macht da nichts aus. 0 Abstürze

Trotzdem nicht so empfehlenswert.

 

[Sahit]

Die Erfahrung hier im forum zeigt übrigens leider oft das es genau nicht so ist.

Das was nicht genau so ist?

 

[Rickmer]

Was machen wir jetzt?

Jetzt fordere ich dich heraus, das auch zu begründen mit etwas, das nicht mit 'ich finde' anfängt.

Wie im Startpost schon vorgerechnet wurde - es wird dabei gegen keine Spezifikationen verstoßen.

 

[Cardhu]

Wenn ich Y Kabel lese. Denkt wohl jeder an diese adapter.

Wenn Du Kabel liest, denkst Du an Adapter.
Ich denke da eher an Kabel. Weil da steht auch Kabel..

 

[II n II d II]

@Sahit
Danke für den Beitrag. Wieder etwas dazugelernt.

 

[Matthias80]

Kabel

Sind diese Y Kabel keine Adapter?

 

[AssassinWarlord]

So schauts aus.- Die hersteller der Netzteile bauen meist 2 stecker mit je 6+2Pins an EINEM Kabelstrang - daher muss das ganze auch für insgesammt 300W abgesegnet sein um die Stecker-Leistungsspezifikationen zu erfüllen. Das heißt man kann problemlos z.B: eine 2080TI Founders mit einem einzelnen Kabelstrang betreiben - das funktioniert ebenfalls problemlos.
Blöd wirds erst, wenn die Stecker schon mehrfach an und abgesteckt wurde, und dann schon langsam ausleiern, weil die auch nicht für soviele Steckzyklen gebaut wurden...dann erhöhen sich auch die Übergangswiderstände und die Eingangsspannung sinkt.
Das VRM einer Grafikkarte kompensiert dies aber in form von längeren ON-Zeiten der Highside Mosfets, und auch die 12V eingangsseitig werden konstant überwacht. Wenns zu niedrig wird - schaltet die Karte einfach ab. Bis Pascal generation machte das der INA3221 der dann ein Critical Alert an die GPU gab wodurch sie sich direkt in ein Resetstate begab und alles finster wurde .

Eine gewisse eingangs-Pufferung hat ebenfalls jede Grafikkarte, sei es mit eingangs Speicherinduktivitäten und/oder Kondensatoren um den Spike/Peak etwas abzufedern