電源からマザーボードの各ピンは、どこに供給される？

質問

大学院の学生です。
現在、パソコンのATX電源からマザーボードに接続されている24pinのメイン電源または12Vの補助電源において、各pinが具体的にマザーボードのどこに電力を供給しているか知りたいと思っているのですが、情報が無く困っています。知りたいのは、特にどのpinがプロセッサに供給されているのか、ということです。24pinの中には、I/Oに供給されているのもあると思います。そういったpinは省きたいのです。

マザーボードの設計に関わっている方、またはその辺の情報をお持ちの方がいらっしゃたらご一報頂きたいと思います。よろしくお願いします。

回答No.2

Higurashi777 · ベストアンサー

>各pinが具体的にマザーボードのどこに電力を供給しているか知りたいと思っているのですが、情報が無く困っています。

そんな情報はないでしょう。
ATX電源の24ピン端子、及び補助の４ピン（or８ピン）端子において、「どの端子にどの電圧がかかるか」は規格で決まっています。
http://www.daw-pc.info/hard/powerunit/powerunit4.htm
但し、「どの端子を具体的にどの用途に使用するか」に関しては、厳密な規定がありません。
もちろん「この電圧はこの用途」というのはANo.1の回答者様の回答にあるとおり決まっていますが、たとえば24ピンコネクタ中に５本ある５V端子（Pin4,6,21,22,23）のピン毎の用途は規定されていません。
マザーボードのレイアウトによって、必要に応じて最適になるよう5V電源を供給する系に設計時に割当を行います。

すなわち、「マザーボードメーカー毎に異なる」のが正解です。
（更に言えば「マザーボード毎に異なる」のが正解です）
CPU補助電源端子（EPS12V）に関しては主用途はCPUでしょうが、これはあくまでも補助電源端子であって、メインの電源は24ピンの方から供給されます。

＞24pinの中には、I/Oに供給されているのもあると思います。そういったpinは省きたいのです。

目的は何でしょうか？単にCPU単体を動かしたいというのであれば、IntelかAMDのwebで各CPUのピン配置情報は入手できます。それを参考に電源配線を行えば良いだけでしょう。
もっともそれだけではCPUは動かせませんが・・・

以上、ご参考まで。

お礼

回答ありがとうございます。
>マザーボードのレイアウトによって、必要に応じて最適になるよう5V電源を供給する系に設計時に割当を行います。
>
>すなわち、「マザーボードメーカー毎に異なる」のが正解です。
>（更に言えば「マザーボード毎に異なる」のが正解です）

この部分、非常に参考になりました。つまり、正確に知りたければ、メーカーに直接問い合わせるしかないということでしょうか？

>目的は何でしょうか？

プログラムを動かしたときのプロセッサの消費電力を計測することです。
プロセッサにはマザーボードを介してしか電力供給が行われていないので、電源からマザーボードに入力されてくる電線のうち、プロセッサを駆動させているラインだけを電流プローブなどで計測したい、と考えています。

補足

もちろん、プログラムを動作させるとチップセットなども動作しますから、そこは概略で構いません。
つまり、他のパーツに比べたら、プロセッサの消費電力は遥かに大きい、として計測するということでです。

回答No.4

Higurashi777

＞プログラムを動かしたときのプロセッサの消費電力を計測することです。
＞ プロセッサにはマザーボードを介してしか電力供給が行われていないので、電源からマザーボードに入力されてくる電線のうち、プロセッサを駆動させているラインだけを電流プローブなどで計測したい、と考えています。

趣旨はわかりますが、計測方法、及び計測精度的にいろいろと無理がありますね。
「特定のプログラムを動かしたときのプロセッサの消費電力を計測したい」のであれば、それ専用のアプリを使用するのが一番早道でしょう。
参考　Joulemeter　
http://www.forest.impress.co.jp/docs/review/20110728_463211.html
「指定したプロセスがどの程度電力を消費しているか」を計測する機能が搭載されています。

以上、ご参考まで。

お礼

ありがとうございます。

>計測方法、及び計測精度的にいろいろと無理がありますね。

おっしゃる通りだと認識しています。
OSがlinuxなので、教えて頂いたJoulemeterは、私の環境では利用できないのですが、選択肢として今後の参考にさせて頂きたいと思います。

いろいろ情報を提供していただき、誠にありがとうございました。

回答No.3

Higurashi777

>ということは、プロセッサに供給されているのは+5Vのみである、という認識で宜しいでしょうか。

違います。CPUに対して、マザーボードに接続されている電源（の電圧）がそのまま直接CPUに供給されることはありません。そもそもCPUの電圧（Vcore電圧）はCPUのデータシートを見ると判りますが、概ね1.5V程度です。
この電圧はCPUのシリーズによっても異なりますし、同じCPUのシリーズでも「低電圧版」「超低電圧版」等も存在します。

CPUに供給される電圧（Vcore）は、元々マザーボードに供給された電源をマザーボード上に搭載されているVRM（Voltage Regutlator Module）という電圧安定化回路にて電圧変換を行い、その変換した電圧が供給されます。
下記に村田製作所のVRMモジュールの資料がありますが、VRMへの供給電圧は+12Vです。
http://www.murata-ps.jp/products/power/intel_vrm.htm
マザーボードに搭載されるCPUの種別に応じて、VRMが供給する電圧を細かく調整します。
また、オーバークロック時等、いわゆる「喝入れ」をする際にはBIOS上からVRMを調整して、意図的にある程度高い電圧を供給することも可能です。

以上、ご参考まで。

お礼

>CPUに対して、マザーボードに接続されている電源（の電圧）がそのまま直接CPUに供給されることはありません。

一応、把握しています。

>CPUに供給される電圧（Vcore）は、元々マザーボードに供給された電源をマザーボード上に搭載されているVRM（Voltage Regutlator Module）という電圧安定化回路にて電圧変換を行い、その変換した電圧が供給されます。

有用な情報を、有難うございます。大変参考になります。

回答No.1

aran62

http://www.daw-pc.info/hard/powerunit/powerunit4.htm

(1)　ATX電源ユニットの出力電圧
ATX電源は、電圧にすると＋12V、＋5V、＋3.3V、－5V、－12V、＋5VSBという合計6系統の出力があります

電圧 用途（電力供給先のパーツ）
　　　＋12V　　各種ドライブのモーター、PCIスロットなど
　　　＋5V 　　 マザーボード上のロジックIC、各種ドライブ、PCIスロット、プロセッサ・コアなど
　　　＋3.3V 　 メイン・メモリとその周辺回路、PCIスロットなど
　　　－5V 　　 ほとんど使用されていない
　　　－12V 　　ほとんど使用されていない
　　　＋5VSB 　ソフトウェア・パワーオン／オフ、Wake On LANなどパワー・マネジメントに関係する回路
以上合計6系統の出力が規定されています。

お礼

早々の回答ありがとう御座います。
ということは、プロセッサに供給されているのは+5Vのみである、という認識で宜しいでしょうか。
もしご存知でしたら回答頂けると助かります。