Conectores ATX de Fuentes de Alimentación: Todos los tipos y versiones
Todos los ordenadores necesitan energía para funcionar, da igual el formato, tamaño o uso que tengan. Por eso, en todos los dispositivos será necesario tener una fuente de energía que en dispositivos portátiles como móviles u ordenadores portátiles podrá ser una batería interna o un transformador externo para cuando no estemos moviendo el dispositivo. Pero en sistemas fijos, como puede ser un ordenador de mesa gaming o una workstation, tendremos que utilizar una fuente de energía externa, que en ese caso será la electricidad de nuestra casa.
Pero a la hora de emplear un enchufe normal en nuestro ordenador surge un pequeño problema, y es que ese enchufe nos dará aquí en Europa una tensión de entre 220 V y 240 V, la cual quemaría nuestro ordenador si la pasáramos directamente, por lo que existe la necesidad de incorporar un transformador dentro del propio ordenador para transformar esos voltajes a otros más manejables.
Esta pieza se conoce como la fuente de alimentación, o en inglés PSU (Power Suply Unit) que será la pieza encargada de hacer esa transformación de energía, como por ejemplo esta Seasonic Prime TX de 650W. Pero, ¿A qué voltaje debemos transformar nuestra electricidad? Y ¿Qué características necesitará tener nuestra fuente de alimentación para funcionar con el resto de piezas de nuestro ordenador?
Para resolver esos problemas se desarrollaron varios estándares, de entre los cuales destaca el estándar ATX o Advanced Technology Extended, la norma en cuanto a ordenadores de sobremesa domésticos y profesionales se refiere, aunque existen algunas alternativas, sobre todo en el campo de los servidores o sistemas industriales. Este estándar estará presente en las fuentes de alimentación, pero también lo veremos en las placas base, donde encontraremos numerosos puertos como explicábamos en esta guía, entre ellos los del estándar ATX. Esta relación entre la placa base y la fuente de alimentación tiene sentido como veremos a continuación cuando exploremos en qué consiste este estándar.
EL ATX principalmente podríamos decir que controla dos variables dentro de las piezas, los tamaños de las piezas, lo cual será especialmente importante cuando hablamos de placas base y de las cajas en las que irán montadas. No tanto en el caso de las fuentes de alimentación, aunque estas también tendrán varios formatos como el SFX. Y, por otro lado, las conexiones que tendrán estas piezas entre ellas, que es mucho más relevante, ya que la fuente de alimentación se conectará principalmente a la placa base, lo que hace que sea buena idea que tengan los mismos conectores o compatibles y más importante, controlar la energía que se envía por esos cables, para poder funcionar adecuadamente y que no haya limitaciones entre marcas y modelos de piezas. En este último apartado será en el que nos centremos en esta guía donde conoceremos los diferentes puertos de alimentación para no solo nuestra placa base, sino para todas las diferentes piezas de nuestro ordenador.
Los puertos de alimentación de un ordenador responden a las necesidades de las piezas de dicho ordenador, por eso desde su introducción en 1995 el estándar ATX ha pasado por diferentes revisiones hasta llegar a su estado actual, las cuales han ido respondiendo a las cambiantes necesidades de las CPUs, placas base, tarjetas gráficas y periféricos de los ordenadores a lo largo de los años. Esas nuevas necesidades durante esos años fueron un cambio en la necesidad de cada vez más energía, y cada vez más potencia en los raíles de 12V que poco a poco pasarían a un primer plano mientras se daba más importancia la eficiencia de las fuentes de alimentación, llegando al 70% de eficiencia requerido y 80% recomendado de la versión 2.3 actual.
Actualmente, nos encontramos en la versión ATX 12V v2.53, y anteriormente las diferentes versiones solo añadían pequeñas mejoras o ajustes a los conectores o capacidades ya presentados, a excepción de las versiones 1.0 (que fue la primera actualización), 1.3 y 2.0.
La primera de ellas, lanzada 5 años después de su lanzamiento, introdujo el conector de 4 pines para dar alimentación adicional al procesador central, y aumentar por primera vez la alimentación de 12V. La 1.3 fue otra pequeña mejora principalmente centrada en la inclusión de forma opcional por primera vez de los conectores de alimentación SATA y por el pequeño aumento del poder en los conectores de 12V.
La mayor actualización por último fue la de la versión 2.0 en 2003, que cambio completamente el enfoque de las fuentes de alimentación del estándar, dejando claro el foco en los 12V que ahora proporcionaba la gran mayoría de la energía y añadiendo el conector de 24 pines sustituyendo el de 20 pines anterior y el de 6 pines auxiliar de 3.3V y 5V.
Finalmente, recientemente se presentó la versión ATX 3.0, la cual todavía está en proceso de implementarse e incorporará como mejora principal la introducción de un nuevo conector para suministrar más potencia a las tarjetas gráficas: el conector PCIe de 12 pines.
Una vez introducidas las diferentes versiones, veamos los conectores que actualmente encontraremos en nuestra fuente de alimentación:
ATX de 24 pines
El conector principal de las fuentes de alimentación ATX. Comunica la fuente de alimentación con la placa base a través de varios railes de 3.3V, 5V y 12V, además de incluir también un circuito de control para la comunicación de estados entre ambas piezas para controlar entre otros los estados de encendido, apagado, suspensión…
De antaño, este conector tenía solo 20 pines, de hecho, en muchas fuentes de alimentación actuales se sigue presentando como un conector 20+4, con los últimos 4 pines separados. Esto es debido a que el conector inicial no estaba pensado para la alta demanda de energía por lo que se actualizó incorporando un pin más de cada voltaje a partir de la versión 2.0 de la especificación.
ATX12VO
Es el conector principal de una de las variantes del ATX, su principal diferencia es que en vez de llevar 3 voltajes diferentes de 3.3V, 5V y 12V, únicamente entrega energía a 12V, obligando a la placa base a tener unos módulos dedicados en ella para hacer la conversión a los voltajes restantes.
Esto aumenta la eficiencia en gran medida al hacer que la fuente de alimentación solamente tenga que convertir a un voltaje y aumentando la cantidad de energía que se puede entregar en total a la placa al usar corrientes más bajas. El único problema es que las placas base aumentarán en complejidad, teniendo que incorporar fases de conversión para poder suplir los voltajes de 3.3V y 5V.
Físicamente el conector parece uno EPS, pero contando con 2 pines más, haciendo un total de 10 pines, mucho menor en tamaño que el principal ATX de 24 pines.
MOLEX AMP
Conector clásico de las fuentes ATX pensado para alimentar periféricos que se introdujo en el estándar ATX en su lanzamiento. Ofrece voltajes de 5V y 12V a través de sus 4 pines y una potencia de más de 100W, más que suficiente para la mayoría de dispositivos que utilizaban este puerto, como lectores de Floppy, discos duros antiguos IDE, o lectores de CD y DVD antiguos entre otros. También se usaba para dar alimentación adicional a otros dispositivos como algunas placas base o tarjetas gráficas antes de la aparición de conectores más especializados para esas tareas.
En la actualidad su uso se ha visto muy reducido por la pérdida de popularidad de dispositivos que lo usan como discos duros tradicionales o lectores de DVD y además estos dispositivos más modernos usan el conector de alimentación SATA que veremos a continuación, el cual es más plano y fácil de conectar.
SATA de alimentación
Conector de alimentación del que hacen uso algunos dispositivos SATA como lectores de DVD más modernos o discos duros y SSDs SATA. En aspecto es parecido al conector SATA de datos, pero este es más ancho, contando con 16 pines y tiene la muesca en el lado contrario para que no podamos equivocarnos al conectarlos. El conector incorpora los tres voltajes de 3,3V, 5V y 12V, aunque el primero de ellos rara vez se usa y a veces hasta ni se cablea en los puertos que salen de la fuente de alimentación.
También existe una versión reducida que solo incorpora 6 pines y voltaje de 5V que aparece sobre todo en ordenadores portátiles y algunas fuentes de alimentación de ordenadores premontados.
PCI Express de 6 y 8 pines
Estos conectores están preparados para añadir alimentación adicional a los dispositivos internos de los ordenadores, más específicamente a las tarjetas de ampliación PCIe que necesiten más de los 75W que ya entrega su puerto. Se suelen ver sobre todo en tarjetas gráficas debido al alto consumo que tienen estos dispositivos, a veces incorporando hasta varios conectores en el mismo PCB, pero también se pueden emplear para entregar alimentación adicional en algunas placas base.
Aparecen en dos versiones, una de 6 pines que otorga hasta 75W a 12V, y otra de 8 pines preparado para entregar 150W de potencia otra vez a 12V. Estas dos versiones en sus inicios no eran compatibles entre sí, ya que, aunque el conector de 6 pines tenía la misma forma que parte del de 8, este contaba con una muesca para evitar su inserción en él, pero actualmente la gran mayoría de conectores de 8 pines se han sustituido por el de 6+2 pines, el cual podrá servir para las dos situaciones. Por otro lado, el conector de 6 pines, aunque encaja en el de 8 y podrá funcionar de primeras por su diseño, es probable que cause daños en el puerto o conector si se usa salvo alguna excepción muy específica.
Como podemos ver, ambos puertos cuentan con 3 pines de 12V (de los cuales solo 2 son requeridos en el cable de 6 pines) y con el de 8 pines añadiendo dos conectores de soporte adicionales para ofrecer de forma segura más potencia.
EPS
Este conector (que actualmente combina dos conectores) otorga alimentación adicional de 12V a diferentes piezas del pc, más generalmente a la CPU, aunque también se usa en algunas tarjetas gráficas de servidores o piezas que requieran una gran cantidad de energía, pudiendo ofrecer 192W en forma ATX de 4 pines o 336W en la forma de 8 pines EPS.
El conector en sí está compuesto por dos conectores de 4 pines que juntos forman un conector EPS completo. El cual se asemeja en forma y aspecto con el conector PCIe de 8 pines, pero no son equivalentes, ambos contando con diferente asignación de pines y diferentes certificaciones de potencia. Uno de los dos conectores de 4 pines en los que se subdivide es un conector ATX de 12V que se utilizaba igualmente para ofrecer energía adicional al procesador central.
6 pines ATX
Este conector se usaba en el estándar ATX 1.0 hasta su eliminación en el 2.0, y suplía a la placa base de energía a 3.3V y 5V antes de que sus líneas se pasaran al conector de 24 pines, haciendo que fuera innecesario mantenerlo.
20 pines ATX
El predecesor al conector principal de 24 pines que tenemos actualmente, la única diferencia es la ausencia de una línea adicional para cada voltaje en esos 4 pines adicionales como vimos anteriormente.
Berg floppy
Este conector estaba diseñado específicamente para los conectores de disquetes o Floppy de los ordenadores, en la práctica siendo como un mini conector Molex ya que contaba con las mismas conexiones, pero en un formato más reducido y que ofrecía menos potencia. Lleva sin aparecer en fuentes de alimentación desde hace ya años debido al nulo uso de los disquetes en la actualidad, que era su principal escenario de uso.
Los conectores de alimentación que tenemos ahora en nuestras placas base no durarán eternamente, como hemos visto antes, a lo largo de los años las necesidades energéticas de las diferentes piezas han ido cambiando y en el futuro seguirán cambiando más, haciendo que los conectores y los estándares cambien con ellas. Hoy en día la tendencia es desarrollar conectores que se adapten a las cada vez más grandes potencias de las piezas, ya que actualmente la solución a ello es usar varios conectores de menos energía, por ejemplo, las últimas tarjetas gráficas tope de gama, las RTX 3090 pueden llegar a tener 3 conectores PCIe, pero el verdadero problema llegaría con las tarjetas de nueva generación que apuntan a tener un consumo aún mayor.
El principal problema de tener tantos conectores es que ocupan mucho espacio en el PCB de la tarjeta y que requiere tener muchos cables entre la fuente de alimentación a la tarjeta. Por eso mismo se está preparando un nuevo conector de 12 pines PCIe que ya se utilizan en algunas tarjetas RTX 3000 y que se introducirá en la nueva versión del estandar ATX, la 3.0. Este conector soportará hasta 600W con un solo cable gracias a sus 6 lineas de 12V, el doble que las que incorporan los conectores PCIe de 8 pines que utilizamos ahora.
Más allá de ese conector, es difícil saber los siguientes avances que veremos en el ATX en cuanto a fuentes de alimentación se refiere, quizás algún conector nuevo para las CPUs, que van aumentando también en consumo, o quizás nuevas mejoras en cuanto a la eficiencia de las fuentes de alimentación…
Que aparezcan nuevos conectores no es tan sencillo, ya que se tienen que incluir en las fuentes de alimentación y en el resto de piezas, de hecho, en el caso del de 12 pines, PCIe se introdujo antes en los dispositivos por necesidad que en el propio estándar, y también hay que tener en cuenta que actualmente ya tenemos una gran variedad de conectores que hacen mucho más barato adaptarlos al uso que queramos antes de desarrollar uno nuevo para algo específico.