私の知る限り、コンピューターは常に電源から常に同じ量の電力を引き出すとは限りません。ハードドライブがスタンバイ状態にあり、回転しているときほど使用しない場合があります。また、完全に使用されていない場合、グラフィックカードは電力を節約します。

たとえば、デスクトップタワー（またはサーバーラック）に100ワットのハードドライブがあり、たとえば1000ワットのPSUがインストールされていて、それらがすべてスタンバイ状態になった場合、突然何らかのプロセスがすべてのハードドライブにアクセスし、それらを回転させ、PSUが提供できる以上のパワーを引き出しますか？

ハードドライブが十分な電力を得ていないと判断したときに送信する信号がありますか？または、個々のハードウェアがPSUにXワットの電力を供給できるかどうかを尋ねますが、「いいえ、利用できません」と表示される場合がありますか？マザーボードは、この電力要求をネゴシエートできるかどうかを決定し、突然の電力損失と即時シャットダウンを安全に回避しますか？または、この場合の標準プロトコルは、この問題を回避しようとせずに停止しますか？

デスクトップと数台のハードドライブと低電力350W PSUの経験から、5台のハードドライブがすべて同時にスピンアップしようとすると、即座にシャットダウンします。幸いなことに、何も悪いことは起こりませんでしたが、ハードウェア部品の予期された計画的な反応であるか、マザーボード（またはPSU）だけが突然すべてを驚かせて無効にするのかを知りたいです。

私の質問を明確にするために：私が興味を持っているのは、システムに過負荷をかけるデバイスへの安全な電力拒否ではなく、一般的な結果がシステムのシャットダウンである理由です。USB電源管理はそのようなシナリオから保護します。それでは、SATA / Molex電源ケーブル管理ロジックにこれがないのはなぜですか（もしそうなら、なぜ一般に失敗するのでしょうか）？

いくつかの答えを見た後の更新：マザーボードがUSB配電を管理するために持っているようなPSUには、ある種の電源管理ロジックが組み込まれていないことに本当に驚いています。これが今までの答えから得たものです。そうでないことを知っている場合は、回答として共有してください。

電子機器の観点からは、電源から引き出される電流が電源容量を超えると、出力電圧が突然低下します。動作するために特定の電圧を必要とする電子機器は、単にオフになります。これは実質的に電力の低下です。

最良の場合、電源装置はこの過負荷状態を検出し、一定期間、または負荷が安全な方法でまだ存在するかどうかをテストして、負荷がなくなるまで電源出力をオフに保つために自身を停止します。

最悪の場合、電源は一定のターンオンおよびブラウンアウトサイクルに入り、それ自体または接続されている1つ以上のデバイスを潜在的に殺します。

そもそも電源の可用性が懸念されるUSBなどのインテリジェントデバイスを除き、デバイスが電源からより多くの電力を「要求」するためのプロビジョニングはありません。システム電源には、インテリジェントな電子機器はまったくありません。

電源装置が過負荷状態を検出し、シャットダウンします。所要電力を交渉するための規定はありません。

幸いなことに、何も悪いことは起こりませんでしたが、ハードウェア部品の予期された計画的な反応であるか、マザーボード（またはPSU）だけが突然すべてを驚かせて無効にするのかを知りたいです。

両方です。これは、怖がらPSUであるハードウェア片の予想、計画反応。「安全シャットダウン」モードになったら、数秒間PSUを切断するか、通常は背面にあるトリップスイッチをリセットする必要があります¹。非常に安価なPSUは作動しない場合があり、電流が不十分なために機器が誤動作する可能性があります。

さらに悪いことに、彼らは「スピンアップ、ブラウンアウト、パワーダウン、パワーアップ、スピンアップ、ブラウンアウト...」のサイクルに入ることがあります。このサイクルは時々自己解決し、適切なブートに進みます。ここで起こっているのは、PSUが作動せず、機器が予期しない磨耗や破損にさらされていることです。そのような場合は、PSUを完全に交換することをお勧めします。最初から誤動作している電源に対応するためにフープを通過することはほとんど意味がありません。そして、PSUを交換するときに、最初の問題を解決するより強力なPSUを入手してください。

ハードディスク

ただし、ハードディスクはスピンアップの要件がはるかに大きいことが知られているため、特殊なケースです。そのため、一部のハードディスク（およびマザーボード）には、スピンアップを遅らせる、スピンアップを一定時間遅らせるジャンパーを使用する、またはPUIS（こちらも）またはバックプレーンシグナルを介して互い違いのスピンアップをサポートすることにより、これを処理する規定があります。ジャンパーレスソリューションには、適切な信号をハードディスク（SATAインターフェイスのピン11、WDなどが実装）に送信できる適切なマザーボードが必要です。ソフトウェアは、ユーザーに任されるか、BIOSに実装される場合があります。

更新

私の質問を明確にするために：私が興味を持っているのは、一般的な結果がシステムを過負荷にするデバイスへの安全な電力拒否ではなくシステムのシャットダウンである理由です。USB電力管理は、このようなシナリオから保護します[...]マザーボードがUSB電力分配を管理するようなPSUに組み込まれた何らかの電力管理ロジックがないことに本当に驚いています。

USBは、平均的なハードディスクに必要なものよりも「インテリジェント」なデバイス間の通信規格です（ハードディスクの計算能力はあきらめないでください-一部のデバイスはLinuxを実行できます）。

しかし、ここでの問題はたくさんあります：

• PSUは、誰が電流を流しているかを確認できません。1本の電力線は最大4つのMolexコネクタに接続でき、12V / 5V線は情報を伝送するようには設計されていません。それはできますが、基本的にPSUとそのような機能を必要とする可能性のあるすべてのハードウェアの両方を再設計する必要があります。
• 1つのデバイスへの電源供給を拒否すると、システム全体を起動する目的が損なわれる可能性があります。または、悲惨な結果を招く可能性があります。RAIDユニットが「現在拒否されている」ために1つ（または2つ！）のディスクを起動した場合はどうなるかを考えてください。
• 極端な電流要件がハードウェア障害に起因する場合、システム全体が故障しているため、すべてをシャットダウンする現在のポリシーは、私の目には最も安全な行動方針です。大規模で障害が発生しやすい大規模なシステムは異なる方法で構築され、冗長性が非常に大きくなるため、これらのシナリオでは、制限されたシャットダウンも最適な応答であり、障害のあるユニットが不要なために発生しないこともあります電流は増加しますが、まったく起動しません（回路保護およびすべての電源部品での直接的な破損。古いハイエンドIBM AS / 400システムでは、ドライブを短絡でき、1つのドライブベイが上がっている間にシステムが動作します。炎と煙-私はそれが起こるのを見ました。ユニットはバックプレーンから論理的かつ電気的に切断されましたが、これはもちろん燃え続けることを防ぎませんでした。しかし、それでも防ぐことができる十分なお金で）。
• 握り手では、経済的に不健全です -そのようなスマートなPSUは、構築が簡単で長持ちする可能性が高い、より頑丈で頑丈な、より強力なPSU よりもはるかにコストがかかり、同じ問題を同様に解決します（実際には、自由に使えるようになり、フルキャパシティから遠く離れて動作することで、その特定の問題をより適切に解決できます）。

（1）内側のケーブルストリップの横にあるHewlett Packard miniデスクトップを1つ覚えています。また、内部に「電源オン」の緑色のライトがありました。これらは、特定の配置のために特別に構築されたPSUであり、他の場所で採用されていると思います。壁のコンセントから切り離すだけでPSUをリセットできますが、リセットしない場合は、死んでいる前に内部側を確認してください。あなたは、決して知らない。

ハードドライブなどの電気機械的な特定の場合、デバイスからの消費電力は通常、最初のスピンアップ中に最大になり、デバイスが定常状態になった後に低下します。このため、たとえば優れたRAIDカードには、接続されているすべてのドライブのスピンアップをずらす設定があり、電源に起動負荷が一度にかからないようになっています。

発生する可能性のある別のシナリオは、電源の電力制限に近づいていて、実際にはオーバーしていない場合、電源がシャットダウンされない可能性があることです。代わりに、他の答えが言ったように、電圧が低下します。最終的な結果は、一見ランダムなシステムクラッシュ（WindowsのBSODなど）になります。これのいくつかは、電源の品質に依存します。高品質の電源は、安価で低品質の電源よりも限界に近づいて処理されます。

私は10年以上前にこれを経験しました。

当時、私のHDDはほぼ満杯であったため、別の80GB HDDを差し込む必要がありました。起動後、すべてが正常に思えました。

しかし、その後数日かそこらで、システムがハングアップするか、画面が散発的にフラッシュしました。各フラッシュの後、システムは正常に戻りましたが、エクスプローラーでCドライブが消えた、または他の奇妙なことが起こりました。エラーが発生し、メッセージボックスが表示されました...しかし、最も奇妙なことは、diskmgmt.mscおよびその他のディスクパーティション分割ツールでメインHDDが1TB以上として表示されることです。

理由はわかりませんでしたが、古いキーボード/マウス/電源を新しいものと交換するために私の近くの有名なPCストアで実行されている広告を見たときに電源を交換することにしました。新しい電源を家に持ち帰り、24ピンコネクタが20ピンのメインボードに収まらないことに気付いて泣きました。1時間後、4つの追加ピンを引き出して20ピン互換にすることができることを確認しました。その時以来、これ以上奇妙なことは起こらず、PCは幸せに走りました。

通常の場合、古いものは新しいものに加えて新しいHDDに十分対応できるというだけです。しかし、状況によっては、所要電力が大幅に増加し、ソースに過負荷がかかり、電圧降下と電圧低下が発生します。データの損失、HDDの切断、認識されないなどの未定義の動作が発生します...

数十GBのデータがかかり、新しい教訓を学びました。

物語の終わり

現象について：

通常、電源装置は、その動作電力範囲内で（ほぼ）定電圧を提供します。デバイスがさらに電力を消費すると、電圧が少し低下し、負荷を均衡させて電圧を通常の値に戻すために電力を増加させようとします。

ただし、電力がその能力を超えて増加すると、状況を回復できず、電圧は永久に低下し、二度と戻りません。降下した電圧がデバイスの許容範囲内（12Vから11.5Vなど）であれば、引き続き機能します。電圧が低くなりすぎると、明らかにチップ全体が機能しなくなるため、システム全体がダウンします。

スマート電源は、過負荷状態を引き起こすデバイスをシャットダウンするだけかもしれませんが、それは非常に複雑で、デバイスごとに個別の出力と電力使用量の継続的な測定が必要です。複数のデバイスが同時に電力を増やすのはどうですか？どちらをシャットダウンすることにしますか？それがCPUまたはRAMである場合、それらを停止しますか？

そのデバイスに電力を供給しないか、デバイスが自身の電力を管理することを要求することを除いて、それを防ぐ方法はありません。これはUSB標準で確認できます。USBデバイスは常に最小電力要件（1ユニットの負荷）で起動します。接続されると、より多くの電力を提供するためにホストとネゴシエートします。要求が承認されると、他の必要な部品（エンクロージャー内のHDDなど）に電力が供給されます。また、2つのUSBポートを必要とする古いUSBハードディスクエンクロージャでは、メインケーブルのみを接続すると、十分な電力がないことがわかるため、起動を拒否します。

システムがPSUの定格よりも多くの電流を引き出し始めると、可能性の高い順に次の1つ以上が発生します。

1. システムファームウェアは電源障害を検出し、プロセッサを停止するか、電源のシャットダウンを試みます。電源障害状態は多くの方法で検出できます。これらの方法には、電源とのデジタル通信は一切含まれていません。一部のマザーボードには洗練された監視チップがあり、他のマザーボードにはそのための基本的な回路があります。

2. ほとんどすべての（さらに安価な）PSUには過電流保護回路があります。一定時間（通常は1ミリ秒未満）電流制限を超えると、PSUは完全にオフになります。電源を抜いて（プルプラグまたはフリップスイッチ）、再度動作する前に再接続する必要があります。

3. 電流の引き込みは、どの電源レールからでも過負荷となり、供給電流を増加させるために電圧が低下し始めます。マザーボードの電源レギュレータは、CPUやその他のコンポーネントに適切な電圧を供給しなくなります。マザーボード、CPU、またはメモリのいずれかが機能できなくなり、システムが完全に停止またはシャットダウンします。

4. 電源装置に流れる電流が大きすぎるため、コンポーネントが加熱されて焼損します。これは、上記の事柄が存在しないか失敗した場合にのみ発生し、そのような状況を防止するために実施されている他の保護も伴います。

聞くもののさまざまな電気的詳細について知りたい場合は、EEに問い合わせてください。

PCの場合、もう1つの要因があります。電源がpower-is-good信号を送信しています。起動中には、これを確立するための一定の期間があります（もちろん、起動の瞬間には電力は良くありません）。

これは、コンピューターのデッドマンスイッチとして機能します。信号がドロップすると、マシンがすぐにシャットダウンします（電源スイッチを押した場合のように）これは、電子機器の不安定な動作よりも破壊的ではないとみなされ、コマンドなしの書き込み操作を引き起こします。

昔から、コンピュータにはそのような保護がありませんでした。そのため、古いアドバイスでは、電源を切る前にフロッピーをマシンから削除していました。

これは、SMPS、その品質、およびどのEE標準に従っているかによって異なります。数年前、SMPSが爆発したとき、私は同じような経験をしました。以前は動作していましたが、CPU温度が上がりCPUファンが作動するとすぐに、システムがハングし始め、いつかブルースクリーンを取得することもありました。最初は、SMPSが原因でこれが発生していることを理解できませんでしたが、一時的にSMPSを友人のものと交換した後、私のシステムは正常になりましたが、新しいSMPSは友人のシステムで焼かれました。地元のベンダーは私に1か月の保証を与えましたが、それを尊重することに消極的でしたが、最終的に彼は中古のSMPSをくれました、私はそれを取りましたが、システムは無限に再起動していましたシステムを起動する電源。後に私はクロセアSMPSを購入し、その後すべてがうまくいった。しかし、マザーボードが壊れたとき、ペルチェデバイスを使用して冷蔵庫を作るために大学のプロジェクトでsmpsを再利用しました。中国のものは一度もシャットダウンすることはなかったが、負荷がかかった状態で燃え尽きるのに、決して爆発しなかった。

「更新」の質問に答えるには、使用法がないため、電力ネゴシエーションプロトコルはありません。電源をネゴシエートできるスマートコンピュータコンポーネントを想像してください。彼らに十分な力がない場合、あなたは彼らに何を期待しますか？停止しますか？

問題は、典型的なシステムの最大の電力消費者がその機能に不可欠であることです。停止するCPU、HDD、DRAM、またはビデオチップがある場合、エンドユーザーにとって明らかな結果は電圧低下と同じです。システムはまったく動作しません。

一方、このようなスマートな電力管理システムは、独自の多くの問題を作成します。互換性のないプロトコルバージョン、不正確な電力値および同様の問題を提供するデバイスおよびPSUは、システムが正常に機能する可能性のある起動を拒否する結果になります。

実際、USB電源管理について言及したので、面白い事実があります。事実上、USB電源管理仕様を実装しているデバイスはありません。動作する（Sony PSPが思い浮かぶ）少数のデバイスは、オリジナルの充電器でのみ確実に動作し、USB仕様のこの部分を無視する同様のデバイスと比較して、エンドユーザーに非常に悪い印象を残すことが知られています。

短期および長期にわたって容量を超えてPSUを実行すると、あらゆる種類の影響が生じる可能性があります。主に関係するコンポーネントに依存します。電源が切れる（ヒューズ、温度が切れる）、部品が溶ける（またはより早く老化する）か、電源がうるさくなり、電圧が低下（または上昇）します。これがシステムに及ぼす影響は、シャットダウンから（より厄介な）ビットエラーや計算の失敗（およびその破損したデータまたはブルースクリーンの結果）にまで及びます。

電気101：ハードウェアは、電源が必要な電力を供給できない場合（必要な電源はどこから来ても）、3つのことが発生する可能性がありますa）燃え尽きます。b）AまたはCが発生するまで、非常に緊張した状態で供給を継続します。c）内部の過負荷保護により、電源が出力を遮断します。

AとBはコンシューマーアプリケーションに存在する可能性が高く、Cはこれらのアプリケーションに存在する可能性は低いです。Cは商用グレードの機器（1000W以上の電源）で使用される可能性がありますが、AとBは全体的に頻繁に発生します。

電源を蛇口のように描くことができます。一定量の圧力と容積が利用可能です。比例して、蛇口は圧力調整器を備えたダムに接続されています。パイプのサイズは電圧であり、これはコンセントで一定です。アンプは、物事が失敗したときに十分なアンプではないにしても、厄介なものです。もちろん、タップに十分な圧力がない場合は、機器の「ブラウンアウト」が発生しますが、「ダム」の後ろで言ったように。ハードドライブはそれが起こる可能性はあまりありませんが、ほとんどの電力はグラフィックカードとCPUによって消費されるため（通常）、可能ですが、大きなディスクアレイがある場合は問題になる可能性があります。