Story Telling time

Μέσα στην #καραντίνα και ακριβώς λίγο πριν το Πάσχα,που λες, αποφάσισε το PC μου να πετάξει χαρταετό (!) Την πιο δύσκολη και -οριακά απαγορευτική- περίοδο, δηλαδή, για να κάνεις αγορές!

Αφού κατέβασα ό,τι βρήκα πρόχειρο σε θείο καντήλι, αποφάσισα ότι “εντάξει βρε αδερφέ, έτσι κι αλλιώς μια αναβάθμιση θα την έκανες, ευκαιρία να στήσεις ένα καινούριο απ’το 0, πώς κάνεις έτσι;”

Και PC έφτιαξα – και θηρίο έγινε – και τι να το κάνω, τελοσπάντων, το δεύτερο νεφρό; Αφού ο άνθρωπος ζει και με το έναχαχα.

</end of drama> Ναι, στο θέμα μας. Κατά τη διάρκεια του building σκέφτηκα ότι θα ήταν καλό να γράψω κάποια στιγμή για το τι είναι το κάθε ένα από τα εντόσθια και πώς επιλέγουμε το σωστό/καλό όταν χρειαστεί. Πάμε λοιπόν να δούμε τι είναι το τροφοδοτικό ή αλλιώς PSU.

Τι είναι το τροφοδοτικό;

Αρχικά, να πούμε πως το τροφοδοτικό για ένα Gaming PC σίγουρα δεν αποτελεί το highlight της λίστας, είναι όμως ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά. Επιλέγοντας προσεκτικά ένα καλό PSU (Power Supply Unit) θα ‘χεις το κεφάλι σου ήσυχο μέρα νύχτα ότι δίνει σωστή, τίμια και “καθαρή” ισχύ στα επιμέρους υποσυστήματα του παιδιού σου. Αυτή η μονάδα θα σε γλιτώσει, επίσης, κι από περιττά έξοδα, όταν θα αποφασίσεις να κάνεις αναβάθμιση. (μποχοχο έχω το ίδιο τροφοδοτικό από το 2015!)

Τι τροφοδοτεί;

Το PSU τροφοδοτεί τη μητρική πλακέτα (motherboard), η οποία με την σειρά της παρέχει τροφοδοσία στον επεξεργαστή, τις μνήμες, τους ανεμιστήρες, τις θύρες USB και λοιπές κάρτες αλλά και θύρες της μητρικής. Τροφοδοτεί, επίσης την κάρτα γραφικών (αν είναι GPU που τροφοδοτείται απευθείας από το PSU και όχι από τη μητρική) τους δίσκους HDD/SSD και τα οπτικά drives.

Ισχύς

Η ισχύς υποδηλώνει την ονομαστική δυνατότητα των Watt που το τροφοδοτικό μπορεί να δώσει στο σύστημά σου. Σε ένα pc που σέβεται τον εαυτό του τη σήμερον ημέρα, σπάνια θα δούμε τροφοδοτικό με ισχύ κάτω των 300-350W, ενώ συχνά (ειδικά σε υπολογιστές με ξεχωριστές κάρτες γραφικών και πολλούς σκληρούς δίσκους) χρησιμοποιούνται τροφοδοτικά των 450W και άνω. Μάλιστα, σε πολλές αρχ$^&*δάτες GPU (Graphics Processing Unit) πλέον, αναφέρεται ότι μπορούν να λειτουργήσουν ακόμα και με τροφοδοσία 450W!

Πώς θα γνωρίζω πόση ισχύ χρειάζομαι πραγματικά;

Κοίτα, καλή απορία αλλά εξαρτάται από το τι χρήση θέλεις να κάνεις. Για παράδειγμα, ένα μέσο desktop για καθημερινή χρήση γραφείου έχει ανάγκη περίπου 400 με 500 Watt. Ωστόσο, οι ανάγκες αυτές μεταβάλλονται, καθώς αλλάζει η σύνθεση του συστήματος. Έχοντας ένα pc με ισχυρό επεξεργαστή και ισχυρή κάρτα γραφικών (ή και πολλαπλές GPU), πολλαπλούς σκληρούς δίσκους και υπερχρονισμένες μνήμες, ενδέχεται να φτάσεις να χρειάζεσαι μέχρι 1600 Watt, που είναι το τρέχον ανώτατο όριο ισχύος εμπορικών παραγόμενων τροφοδοτικών!

Ενδεικτικά, ένα μεσαίο σύστημα με επεξεργαστή Intel Core i3, μνήμη 4GB-8GB, έναν σκληρό δίσκο, ένα οπτικό drive, θα μπορέσει να λειτουργήσει άνετα με τροφοδοτικό 550W, ενώ αν στο ίδιο σύστημα προσθέσουμε μία μεσαία κάρτα γραφικών, καλό είναι να πας στα 600W-700W. Ένα ισχυρότερο σύστημα με επεξεργαστή Intel Core i5, μνήμη 8GB, 2 σκληρούς δίσκους, οπτικό drive και μεσαία προς υψηλή κάρτα γραφικών, θα λειτουργούσε άνετα με τροφοδοτικό 700W-800W.

Αποδίδεται πραγματικά η ονομαστική ισχύς;

Χμμ…Τα τροφοδοτικά χαρακτηρίζονται πλέον με ενεργειακές αποδόσεις, που προσδιορίζουν την πραγματική μετατροπή της ονομαστικής ισχύoς, σε αποδίδουσα, εντός του συστήματος. Για το λόγο αυτό γίνεται πλέον ο διαχωρισμός στις αποδόσεις των τροφοδοτικών σε Bronze, Silver, Gold, Platinum και Titanium.

Αποδοτικότητα (Efficiency) και σήμανση 80 Plus

Και θα μου πεις τώρα, “καλά τα λες”, αλλά πώς θα ξέρω πώς αποδίδει το τροφοδοτικό μου αφού δεν υπάρχει συμφωνία μεταξύ ονομαστικής και αποδίδουσας ισχύος;

Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε πόσο καλά αποδίδει το τροφοδοτικό μας, χωρίς απώλειες. Με άλλα λόγια, πόση από την ισχύ που τραβά το τροφοδοτικό από το οικιακό δίκτυο (ή την ονομαστική ισχύ του) αποδίδει πραγματικά στο pc μας και πόση αφορά σε απώλειες.

Όσο οι υπολογιστές εξελίσσονται, τόσο μεγαλώνει η ανάγκη για ποιοτικότερα τροφοδοτικά, με υψηλούς βαθμούς απόδοσης που θα καταναλώνουν λιγότερο ρεύμα σε standby mode και θα προσφέρουν ομαλότερη τροφοδοσία στα υποσυστήματα του υπολογιστή, για ακόμα πιο σωστή λειτουργία.

Εκεί, λοιπόν, βασίστηκε η προδιαγραφή 80 Plus όταν πρωτοξεκίνησε το 2004. Η έννοια 80 Plus ουσιαστικά πιστοποιεί ότι όταν το τροφοδοτικό λειτουργεί σε 20%, 50% και 100% φόρτο θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 80% αποδοτικό. Δηλαδή, να μεταβάλει με επιτυχία 80% το ρεύμα από AC σε DC. Όσο μεγαλύτερη είναι η αποδοτικότητα του τροφοδοτικού, τόσο λιγότερο ρεύμα απαιτεί από την πρίζα στα συγκεκριμένα φορτία (20%, 50%, 100%) όπου το πραγματικό draw από την πρίζα πλησιάζει την αναγραφόμενη τιμή του τροφοδοτικού.

Από το 2009 και μετά, η ανάγκη για περισσότερο αποδοτικά PSUs σε συνδυασμό με μείωση της κατανάλωσης έγινε μεγαλύτερη και έτσι δημιουργήθηκαν επιπλέον υποκατηγορίες σε πιστοποιήσεις. Τέτοιες είναι οι 80 Plus Bronze, Silver, Gold και Platinum, με την αποδοτικότητα να διαφέρει από badge σε badge.

Το 2012, η Dell σε συνεργασία με την Delta Electronics παρουσίασαν το πρώτο τροφοδοτικό με πιστοποίηση 80 Plus Titanium, που είναι και η μεγαλύτερη πιστοποίηση στον κόσμο, ενώ μετράται επιπλέον και σε 10% φόρτο, κάτι που δεν συμβαίνει με τις υπόλοιπες πιστοποιήσεις.

  • Το 80 Plus (standard) παρέχει ακριβώς 80% αποδοτικότητα σε φόρτο 20% (light), 50% (typical) και 100% (full).
  • Το 80 Plus Bronze παρέχει 82%, 85% και 82% στους παραπάνω φόρτους εργασίας
  • Το 80 Plus Silver φτάνει τα 85%, 88% και 85%
  • Το 80 Plus Gold αγγίζει και το 90% σε φόρτο εργασίας 50%
  • Το 80 Plus Platinum φτάνει τα 90%, 94% και 91% σε φόρτο 20%-50%-100%
  • Το 80 Plus Titanium τα 94%, 96% και 91% σε φόρτο 20%-50%-100%

Πού πραγματικά χρησιμεύουν όλες αυτές οι υποκατηγορίες του 80 Plus;

Το σημαντικότερο χαρακτηριστικό του 80 Plus είναι ότι αναλαμβάνει να ξεχωρίσει ένα τροφοδοτικό από τα υπόλοιπα της αγοράς και με τη σειρά του να αποδείξει την αποδοτικότητα αλλά και την αξιοπιστία του στα loads.

Ψύξη και στάθμη θορύβου

Αφού είπαμε για την απόδοση ας πούμε και για τις απώλειες. Στα τροφοδοτικά, ακόμη και στα πιο αποδοτικά 80Plus, μέρος της εισερχόμενης ισχύος που απορροφά το τροφοδοτικό από το οικιακό δίκτυο χάνεται ως θερμική απώλεια. Επομένως, για να μην υπάρξει θερμική επιβάρυνση στο pc που στεγάζει το τροφοδοτικό, αλλά και για την εύρυθμη λειτουργία του ίδιου του τροφοδοτικού χρησιμοποιείται μία διάταξη ψύξης, συνήθως αερόψυξη, όπου ένας ή κάποιες φορές δύο ανεμιστήρες αναλαμβάνουν να απωθήσουν τον θερμό αέρα έξω από το σώμα του τροφοδοτικού προς το περιβάλλον. Ανάλογα με τη σχεδίαση των κυκλωμάτων και την ισχύ του τροφοδοτικού, συναντάμε 4 βασικές διατάξεις ψύξης:

  1. Χρήση ενός ανεμιστήρα σταθερών στροφών: Οι συνηθισμένες διάμετροι είναι 80mm, 120mm ή και 140mm, όπου συνήθως η μεγαλύτερη διάμετρος χρησιμοποιείται από τους κατασκευαστές για να πετύχουν μεγαλύτερη ροή αέρα (αλλά με λιγότερες στροφές από όσες θα χρειαζόταν ένας μικρότερος ανεμιστήρας) και να μειώσουν τα επίπεδα θορύβου.
  2. Χρήση δύο ανεμιστήρων σταθερών στροφών: Εδώ συνήθως χρησιμοποιούνται διατάξεις δύο ανεμιστήρων 80mm και σπανιότερα 120mm (ή ανώτερες) και με την τοποθέτησή τους σε δύο πλευρές του τροφοδοτικού πετυχαίνουν ακόμη καλύτερη απαγωγή της θερμότητας (διάταξη push pull). Αυτή η αυξημένη ροή αέρα (λόγω των δύο ανεμιστήρων) συνδυάζεται συνήθως και με χαμηλές ταχύτητες περιστροφής και άρα χαμηλή στάθμη θορύβου. Η συγκεκριμένη διαδικασία ψύξης συναντάται συνήθως σε server reduntant τροφοδοτικά, που εξυπηρετούν critical εφαρμογές και η αξιοπιστία του συστήματος είναι εξαιρετικά σημαντική.
  3. Χρήση ενός ή δύο ανεμιστήρων με μεταβλητό αριθμό στροφών: Ο αριθμός στροφών μπορεί να μεταβάλλεται αυτόματα (μέσω εσωτερικής διάταξης θερμοστάτη στο τροφοδοτικό) ή και χειροκίνητα, μέσω διάταξης ελέγχου (Panel) στο PC. Οι ανεμιστήρες που κατά βάση χρησιμοποιούνται είναι τύπου PWM και έχουν τη δυνατότητα να αυξομειώνουν τις στροφές τους, σύμφωνα με τις οδηγίες του αισθητήρα θερμοκρασίας που έχει τοποθετηθεί στο εσωτερικό του τροφοδοτικού.
  4. Fanless: Για την υλοποίηση αυτής της κατηγορίας τροφοδοτικών απαιτείται χρήση ιδιαίτερα ποιοτικών στοιχείων, που εκ των πραγμάτων, παράγουν ιδιαίτερα χαμηλά ποσά θερμότητας. Βασικά τους χαρακτηριστικά είναι η αποκλειστική χρήση ιαπωνικών πυκνωτών, τακτοποιημένη διάταξη των στοιχείων που υποβοηθά την απαγωγή της θερμότητας, ιδιαίτερα υψηλό efficiency (συνήθως Platinum και πάνω) και γενικότερη χρήση κραμάτων και στοιχείων παθητικής ψύξης, που άγουν ταχύτατα την θερμότητα.

Cable Management

Βλέποντας τη φράση cable management κάποιος nerd συμπάσχων φίλος καταλαβαίνει ότι είναι το last but not least κομμάτι του pc building. Κι όμως, ο χαρακτηρισμός αυτός υπάρχει και στα τροφοδοτικά.

Το Modular υποδηλώνει στο τροφοδοτικό την αρθρωτή σχεδίαση των καλωδίων. Τα καλώδια, δηλαδή, έχουν τη δυνατότατα να αποσπώνται από το βασικό κέλυφος. Έτσι, έχουμε τα Fully Modular τροφοδοτικά όπου όλα τα καλώδια είναι αποσπώμενα και τα Semi Modular όπου κάποια βασικά καλώδια είναι σταθερά (συνήθως το 24Pin ATX, ένα PCIe, το 8Pin για CPU, και 1 ή 2 SATA/Molex).

Τα οφέλη των αποσπώμενων καλωδίων είναι τα εξής:

  • Καλύτερη εσωτερική διαχείριση καλωδίων, αφού πλέον, επιλέγουμε να ενσωματώνουμε μόνο τα καλώδια που χρειαζόμαστε στην εκάστοτε σύνθεση, αφαιρώντας περιττό εσωτερικό καλωδιακό όγκο.
  • Χαμηλότερες θερμοκρασίες, αφού με λιγότερα καλώδια, η ροή του αέρα γίνεται απρόσκοπτα, αυξάνοντας την αποδοτικότητα του συστήματος ψύξης του υπολογιστή.
  • Εξοικονόμηση χώρου, αφού με τα αποσπώμενα καλώδια που δεν προστίθενται στο εσωτερικό του κουτιού, μένει περισσότερος χώρος προς διαχείριση.
  • Ευκολότερη απόσπαση του σώματος του τροφοδοτικού από το κεντρικό σύστημα, αφού σε περίπτωση ζημιάς ή αλλαγής του τροφοδοτικού, δε μπαίνουμε στη διαδικασία αποσύνδεσης όλων των εξαρτημάτων που εφάπτονται σε αυτό, αλλά αφαιρούμε αποκλειστικά τα καλώδια και ξεβιδώνουμε το κεντρικό σώμα.

Συνδεσιμότητα

“Τι είναι όμως τα 24Pin ATX, PCIe κι όλα αυτά που είπες παραπάνω ρε μαστόρι;” Ναι, στάσου θα σου εξηγήσω. Τα είδη συνδέσεων στα περισσότερα τροφοδοτικά είναι αυτά:

  • 24-pin (20+4) main connector: Για την τροφοδοσία της μητρικής
  • 6-pin PCI-e connector: Για την κάρτα/τις κάρτες γραφικών του συστήματος
  • 8-pin PCI-e connector: Για την τροφοδοσία στην κάρτα/στις κάρτες γραφικών του συστήματος, με τη διαφορά ότι διαθέτει 2 πρόσθετες γειώσεις και διασφαλίζει μέγιστη παρεχόμενη ενέργεια στα 150watt, σε αντίθεση με το 6-pin, που παρέχει 75Watt. Το συναντά κανείς σε high end υλοποιήσεις καρτών γραφικών.
  • SATA Connector: παρέχει τροφοδοσία σε όλα τα εσωτερικά αποθηκευτικά μέσα και τις οπτικές μονάδες δίσκου, όπως HDD, SSD, DVD-RW κλπ. (και σε κανένα RGB feature του κουτιού σας χαχα)

Power Factor Correction (PFC)

Στα τεχνικά χαρακτηριστικά ενός τροφοδοτικού θα δεις και τον όρο PFC. Αυτό είναι τo Power Factor Correction που εξασφαλίζει ότι η ενέργεια του τροφοδοτικού διανέμεται με τη μέγιστη απόδοση. Πλέον στην Ευρώπη απαγορεύεται η εισαγωγή και διάθεση τροφοδοτικών χωρίς διάταξη PFC (Non-PFC). Υπάρχουν 2 τύποι PFC:

  1. Active PFC
    Τα επώνυμα ποιοτικά τροφοδοτικά χρησιμοποιούν ενεργό (Active) PFC, το οποίο χρησιμοποιεί κύκλωμα για να διορθώσει τον συντελεστή ισχύος και μπορεί θεωρητικά να εξασφαλίσει ένα συντελεστή ισχύος άνω του 95%. Παράλληλα, το active PFC σχεδόν εξαφανίζει αρμονικές και διορθώνει αυτόματα την εισερχόμενη AC τάση, ενώ μπορεί να διαχειριστεί μεγάλο εύρος τάσεων εισόδου. Λόγω της πολυπλοκότητας στην κατασκευή τους, η ενσωμάτωση Active PFC επιβαρύνει το κόστος ενός τροφοδοτικού περισσότερο από την χρήση της φθηνότερης Passive PFC λύσης.
  2. Passive PFC
    Χρησιμοποιεί ένα πυκνωτικό φίλτρο στην AC είσοδο για να διορθώσει τον συντελεστή ισχύος. Λόγω της απλότητας της κατασκευής του, δεν επιβαρύνει σημαντικά το κόστος ενός τροφοδοτικού, ενώ δίνει σημαντικά αποτελέσματα σε σχέση με τα απλά non-PFC τροφοδοτικά. Το Passive PFC δεν αξιοποιεί πλήρως την ενεργειακή απόδοση της γραμμής AC, τουλάχιστον όχι στον βαθμό του Active PFC.

    Αυτά για την αγορά του σωστού τροφοδοτικού από μένα…

Κι αν έχεις ακόμα απορίες για το τροφοδοτικό σου, στείλε ένα μήνυμα!

Με πληροφορίες από το e-shop.gr!

Express Your Reaction
Like
Love
Haha
Wow
Sad
Angry
korinious
Author

Γεννήθηκα και μεγάλωσα στα 90s. Στην ηλικία των 6 ετών πληκτρολογούσα ήδη ακατάληπτες φράσεις στο MSWord του υπολογιστή που έτρεχε Win95 στο σπίτι. Παράλληλα, ξεδίπλωνα και το ταλέντο μου στη ζωγραφική στο MS Paint! Λίγα χρόνια αργότερα, ένιωσα πολύ hacker όταν έπαιξα το πρώτο μου crack-αρισμένο παιχνίδι (Age Of Empires II), μέχρι να μπει το Internet στη ζωή μου με τη γνωστή dial-up σύνδεση (54kbps) και το χρούτσου-χρούτσου στη γραμμή. Με τα πολλά, κατάλαβα ότι τα μπλιμπλίκια και η πληροφορική ήταν μονόδρομος, οπότε είπα να ακολουθήσω το ένστικτό μου και να κάνω το hobby μου επάγγελμα. Από το 2009 ταλαιπωρώ το Παν/μιο Πειραιά και τον εαυτό μου στο Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων.

Write A Comment