ATX、SFX、SFX-L：電源ユニットのフォームファクターとサイズについて解説

導入

PC電源にとって最も大きな進歩は、標準化が進んだことでした。これにより、消費者は自分のニーズに最適なフォームファクターを簡単に選べるようになりました。パーソナルコンピュータの黎明期には、現在のような1000W電源は靴箱ほどの大きさでした。窒化ガリウム（GaN）の登場によって技術は進化し、電源のサイズは劇的に縮小しました。今では、小型PCケースにも収まり、高性能なハイエンドハードウェアを動作させるのに必要な電力を供給できるようになったのです。

この記事では、ATX、SFX、SFX-Lという3つの主要なフォームファクターについて詳しく解説します。寸法、電力、接続性といった側面を取り上げます。読者の皆様にこれらの電源ユニットについて明確な理解を深めていただくため、まずは電源ユニットのフォームファクターの基本から説明します。

PC電源のフォームファクターとは何ですか？

PC電源のフォームファクタは、予測可能性を確保するために作成されました。つまり、あるブランドの電源が、他のブランドのマザーボードやPCケースと完全に互換性があることを保証するということです。インテルは、クロスプラットフォーム互換性を確保するために、1995年7月に電源の以下の主要要素を標準化しました。

• 高さと幅:規格に準拠した電源装置では、2 つの寸法が固定されています。 PC用電源複数のPCケースの取り付けブラケットにスムーズにスライドします。
• ネジの取り付け位置：ネジの取り付け位置は、すべてのPCケースが電源ユニットの取り付け位置に完全に合うように固定されています。2010年製のATX電源ユニットは、2026年製のPCケースにも適合します。
• コネクタ：コネクタの形状はすべて標準化されているため、誤って別のコネクタを差し込んでしまう心配はありません。また、ハードウェア部品のコネクタの標準化にも役立ちます。

現在、様々な用途で広く製造・使用されている規格は、ATX、SFX、SFX-Lです。それぞれの規格については、今後のセクションで詳しく解説していきます。

ATX電源フォームファクター

Advanced Technology eXtended (ATX) は、最も一般的で高く評価されているフォームファクターです。GaNテクノロジーのおかげで、ATX電源ユニットの限られたスペースに高性能なコンポーネントを搭載することが可能になりました。フォームファクターの一般的なアプローチについて説明しましたが、ここではIntelが定義するATX電源ユニットの定義を具体的に見ていきましょう。

幾何学的制約

ATX電源の物理的なルールは、 150mm×86mmという固定寸法です。ここで、150mmは幅、86mmは高さです。ATX電源のあらゆるブランドやメーカーにおいて、この寸法は固定されています。奥行きは、設計者が電子部品を組み込むための余裕を持たせた部分です。大容量電源の中には、大型コンデンサやモジュラーケーブルを使用するため、より奥行きのあるものが必要となるものもあります。奥行きは140mmから230mm、あるいはそれ以上になることもあります。

冷却効果

ATX電源は内部が広いため、メーカーはより大型のファンを筐体内に搭載できます。一般的に、直径120mmまたは140mmのファンはATX電源の筐体にぴったり収まります。大型ファンは低回転数でより多くの風量を確保できるため、騒音レベルを大幅に低減できます。

ケーブル管理

電源ユニット（PSU）には、ケーブル管理のために固定ケーブル式、セミモジュラー式、フルモジュラー式の構成があります。最新のハイエンドATX電源ユニットはフルモジュラー式のケーブル管理を採用しており、必要に応じてケーブルを抜き差しできます。これによりPCケース内の配線がすっきりし、冷却効果と見た目の美しさが向上します。

電源における最近の大きな進歩は、 ATX 3.1規格と12V-2x6コネクタの採用です。PC電源メーカーはあらゆるフォームファクタでこの規格を採用していますが、ATX電源への適用は特に重要です。ATX電源は最も強力で、最新のGPUが必要とする電力をコネクタの溶融を起こさずに供給できるからです。前身の12VHPWRは、最新の高性能GPUにおいてコネクタの溶融問題に悩まされていました。

SFX電源フォームファクター

次に、小型フォームファクターについて見ていきましょう。まず、SFX（Small Form Factor eXtended）があります。これは一般的に、設置面積の小さいコンパクトなPCケースを目指すPCビルダーに選ばれています。GaNベースのコンポーネントが、従来のシリコンMOSFETやダイオードに取って代わりつつあります。これらの小型フォームファクター電源ユニットは、驚くほど強力になっています。

コンパクトサイズ

SFX電源は、標準的なATX電源よりも設置面積が小さく、幅125mm×高さ63.5mm×奥行き100mmの固定寸法となっています。特に、mini-ITXおよびSFF（スモールフォームファクター）ケースへの取り付けを想定して設計されています。

出力電力

PCケースメーカーは、コンパクトなサイズを実現するために設計の限界に挑戦しています。ゲーム機のようなサイズ感を模したケースは、設置面積を小さく抑えながらHTPC（ホームシアターPC）として使用できるコンピューターを実現しています。しかし、その小さなサイズに惑わされてはいけません。これらのケースは非常にパワフルで、最も高性能なGPUやCPUに必要な1000Wの電力供給も容易にサポートできます。

騒音に関する考慮事項

コンパクトなサイズには欠点もあります。PCコンポーネントに大量の電子を送り込むと、熱が発生します。多くのPCユーザーは80 Plus Gold認証の電源ユニットを好みますが、それでもコンセントから供給される電力の10%を熱として放出する必要があります。ピーク負荷時には、小型のため電源ユニット内部のファンが大きな音を立てることがあります。

スマートケーブルとフィッティング

これらのSFXフォームファクター電源ユニットは、他の大型電源ユニットに比べてケーブルの長さが短くなっています。これは、小型PCケース内でケーブルがごちゃごちゃしてパフォーマンスに悪影響を与えるのを避けるため、電源ユニットメーカーが意図的に設計したものです。

電源ユニットメーカーは、SFX電源ユニットを大型のATX PCケース内に収めるためのブラケットを提供しています。ユーザーは、カスタム冷却ループの設置スペースや、外観を向上させるための装飾品を取り付けるスペースを確保するために、大型のATXベースのPCケースにSFX電源ユニットを使用します。

SFX-L電源フォームファクター

SFX-Lは、Small Form Factor eXtended - Longの略です。SFXの拡張版であり、大型電源ユニットと小型電源ユニットの間のギャップを埋めるものです。IPCケースメーカーは、このやや大きめのサイズを利点として活用しています。

実寸大

SFX-Lの幅と高さはSFXとほぼ同じです。つまり、SFX電源ユニットの場合、取り付け穴はPCケースにぴったりと合います。ただし、PCケース内の長さ方向のスペースは130mm必要です。この30mmの余裕により、PC電源メーカーは電子部品を追加して電源供給能力を向上させることができます。

冷却と騒音

SFX-L電源が導入された主な理由は、騒音レベルの低減でした。従来のSFX電源では、適切なサイズのファンユニットを搭載することができず、メーカーにとって低温を維持することが困難でした。SFX-Lは長さが長くなったことで、従来の92mmファンではなく、 120mmファンを搭載できるようになりました。これにより、同じ電力容量のSFX電源と比較して、ファンの回転数を抑えつつ、より優れた冷却性能を実現しています。

高出力およびスマートケーブル

冷却性能の向上により、エンジニアはフルモジュラーケーブルを備えた高出力電源ユニットを開発することができた。ハイエンドゲーミングPCには、650Wから1000W以上の電源が必要となる。

ATX、SFX、SFX-Lの直接比較

読者の皆様が比較内容を一目で把握できるよう、すべての情報を表形式に変換しました。

結論

現在、ATX、SFX、SFX-Lの3つのフォームファクターが市場で広く入手可能です。ユーザーは、広々としたPCケースにはATX、低消費電力でコンパクトなPCケースにはSFX、そして小型ハイエンドPCケースにはSFX-Lを選択できます。それぞれに独自のサイズ上の利点があります。

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