Τροφοδοτικό ATX: Τι κάνει, ποιο να επιλέξετε για τον υπολογιστή σας και γιατί

Συνταξη / Επιμελεια: Θεόδωρος Χατζηκώστας | 19 Οκτωβριου 2018
Posted in υλικό - Γενικά Τεχνικά Θέματα

Στην πληροφορική υπάρχουν ολιγοπώλια. Δύο εταιρείες φτιάχνουν επεξεργαστές, άλλες τόσες σκληρούς δίσκους, έξι μεγάλοι κατασκευαστές μητρικών και καρτών γραφικών, δύο ντουζίνες που κατασκευάζουν μνήμες και SSDs. Όμως στο τροφοδοτικό –τον ακρογωνιαίο λίθο ενός υπολογιστή, υπάρχουν εκατοντάδες κατασκευαστές, και ο μέσος χρήστης το μόνο χαρακτηριστικό που έχει για να συγκρίνει το Α με το Β τροφοδοτικό είναι η μέγιστη ισχύς (500W, 800W κ.λπ.). Μια μέγιστη ισχύς που ονομαστικά μπορεί να είναι ίδια ανάμεσα σε δύο προϊόντα, στην πράξη, διαφέρει όσο η μέρα με την νύχτα. Και αυτή είναι η κορυφή του παγόβουνου...

Αποδοτικότητα

Ως το πρώτο χαρακτηριστικό ενός τροφοδοτικού λοιπόν είναι η απόδοση. Δηλαδή το πόση ισχύ θα χαθεί μέσα σε αυτό. Για παράδειγμα, το άλφα τροφοδοτικό μπορεί για τα 100W που απαιτεί ο υπολογιστής, να “κάψει” 120W τη στιγμή που το βήτα, να “κάψει» 135W. Αυτές οι απώλειες δε, δεν είναι γραμμικές. Άλλες απώλειες έχουν τα τροφοδοτικά όταν εργάζονται στο 50% της μέγιστης ισχύος τους, άλλες όταν εργάζονται στο 80% αυτής, δημιουργώντας μια καμπύλη αποδοτικότητας.

Κάπως έτσι γεννήθηκε το 80 Plus ένα εθελοντικό σύστημα μέτρησης των απωλειών που αρχικά πιστοποιούσε πως το τροφοδοτικό που φορούσε το λογότυπο, είχε πάνω από 80% απόδοση με φορτίο 20%, 50% και 100% της ονομαστικής ισχύος του τροφοδοτικού.

Φυσικά οι τεχνολογίες με τον καιρό εξελίσσονταν όπως και οι οικολογικές/οικονομικές ανησυχίες των χρηστών.  Έτσι το 80+ σύστημα έθεσε ακόμη πιο ψηλά την μπάρα στην απόδοση:

Πόσο σημαντική είναι η αποδοτικότητα; Αρκετά σημαντική –εξαρτώμενη και για το είδος του υπολογιστή που έχουμε. Δηλαδή, από την μία ένα ποιοτικό τροφοδοτικό όντως θα κάνει οικονομία αλλά από την άλλη είναι πολύ πιο ακριβό από αυτά «της σειράς», οπότε η απόσβεση ίσως να μην είναι άμεση ή δυνατή.  Η απόσβεση από την χρήση ενός τροφοδοτικού υψηλής ενεργειακής απόδοσης εξαρτάται τόσο από την τιμή του ηλεκτρικού, όσο και από τον ημερήσιο χρόνο χρήσης. Μερικά παραδείγματα, υποθέτοντας πως μαζί με προσαυξήσεις η κιλοβατόρα στην Ελλάδα έχει τιμή περίπου €0,20:

• Για χρήση ενός υπολογιστή 2 ώρες κάθε μέρα με κατανάλωση 200W και τροφοδοτικό απόδοσης 70%, θα πληρώσετε περίπου €29 το χρόνο.
• Αν εμείς τώρα αλλάξουμε τροφοδοτικό με ένα απόδοσης 80+ platinum (90% απόδοση), τότε η κατανάλωση θα κατέβει στα 155W και στο ετήσιο κόστος στα €22. Κερδίσατε.. €7 το χρόνο.

Φυσικά αυτό είναι ένα ακραίο σενάριο ελάχιστης χρήσης. Αν πάμε τώρα σε ένα σενάριο από την άλλη πλευρά:

• Για χρήση ενός υπολογιστή 8 ώρες κάθε μέρα με κατανάλωση 400W και τροφοδοτικό απόδοσης 70%,  θα πληρώσετε περίπου €233 το χρόνο.
• Αν εμείς τώρα αλλάξουμε τροφοδοτικό με ένα απόδοσης 80+ platinum (90% απόδοση), τότε η κατανάλωση θα κατέβει στα 311W και στο ετήσιο κόστος στα €181. Μόλις κάνατε οικονομία €52 το χρόνο, που μπορεί να είναι και παραπάνω, λόγω των κλιμακωτών χρεώσεων των παροχέων ρεύματος.

Άρα το συμπέρασμα που βγαίνει είναι πως η αποδοτικοτητα του τροφοδοτικού ΔΕΝ είναι marketing trick, εφόσον κάνετε συχνή χρήση του υπολογιστή και εφόσον αυτός έχει υψηλή κατανάλωση (κάτι που ισχύει για υπολογιστές που παίζουν παιχνίδια με ισχυρές κάρτες γραφικών).

Θόρυβος

Ένας ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας είναι ο θόρυβος. Το τροφοδοτικό σας θα «ρουφήξει» αέρα μέσα από το κουτί και  αφού αυτός περάσει από τα κυκλώματα του, θα εξαχθεί.

Πόση διαφορά μπορεί να υπάρχει από τροφοδοτικό σε τροφοδοτικό; Σε διάφορες μετρήσεις που κατά καιρούς έχουν γίνει, έχει βρεθεί πως ο θόρυβος ξεκινάει από τα 17dbA (που είναι σαν να μην υπάρχει τροφοδοτικό) και καταλήγει στα 59dbA (που είναι σαν να έχει παγιδευτεί μία σφίγγα που έχει πάρει κρακ μέσα στο τροφοδοτικό σας).

Είναι δύσκολο κάποιος να βρει τα χαρακτηριστικά θορύβου ακόμη και από ακριβά τροφοδοτικά, οπότε μπορείτε είτε (α) να ψάξετε για μετρήσεις διαφόρων ιστοσελίδων όπως στο Tom's Hardware ή (β) να αναζητήσετε στα  χαρακτηριστικά του τροφοδοτικού την ύπαρξη ρουλεμάν αντί απλής αναφοράς στα mm του ανεμιστήρα.

Έχετε υπ’ όψιν πως εκτός από τον θόρυβο, ένας καλός ανεμιστήρας θα μπορέσει να «κουβαλήσει» περισσότερο αέρα μέσα στο κουτί, και αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για υπολογιστές που έχουν εξαρτήματα υψηλής κατανάλωσης και άρα μεγάλων θερμικών απωλειών (βλ. κάρτες γραφικών απόδοσης, ισχυροί επεξεργαστές – ακόμη και υψηλών επιδόσεων M.2 drives).

Προσωπικά, έχοντας χρησιμοποιήσει και πουλήσει άπειρες μάρκες, συνειδητοποιώ πως υπάρχει διαφορά μέρα με την νύχτα ανάμεσα σε κατασκευαστές, και αυτό είναι κάτι που πρέπει να ψάξετε για να έχετε την… ησυχία σας!

Προστασία

Τα ATX τροφοδικά οφείλουν να έχουν όχι ένα, αλλά έξι (6) διαφορετικά κυκλώματα προστασίας. Αυτά είναι:

• Tο Power_OK signal που οφείλει να έχει ιδανική  απόκριση στο 1/4 του δευτερολέπτου, μετράει συνεχώς τα 5V, 3.3V και 12V rails που οφείλουν να έχουν περίσσια ισχύ για  απρόσκοπτη λειτουργία της τάξης των 17mS. Αν το κύκλωμα διαπιστώσει διακυμάνσεις πέρα των ορίων, στέλνει σήμα στη μητρική να κλείσει το τροφοδοτικό.
• Over-current protection. Τυπικό κύκλωμα προστασίας από υπερφόρτωση, που αφορά κυρίως στα 12V rails που τραβάνε και το περισσότερο ρεύμα.
• Over-voltage/Under-voltage protection. Κυκλώματα που μετράνε την τάση σε όλα τα rails ώστε να διασφαλίσουν πως δεν υπάρχει χαμηλή τάση (που σημαίνει πιθανότατα κολλήματα) ή υψηλότερη του ορισμένου τάση (που ίσως σημαίνει φθορά και απώλεια υλικού). Υπόψιν πως το ATX standard απαιτεί ΞΕΧΩΡΙΣΤΑ κυκλώματα για κάθε έξοδο, και όχι όλα να βασίζονται στο κεντρικό.
• Over-Power protection. Αν η απαιτούμενη ισχύς από τον υπολογιστή ξεπερνάει την ισχύ που μπορεί να αποδώσει το τροφοδοτικό, τότε αυτό το κύκλωμα, κλείνει την παροχή για να προστατέψει το υλικό από φθορά.
• Over-temperature protection. Δεν είναι μόνο ο επεξεργαστής σας ή η κάρτα γραφικών που κινδυνεύουν από υψηλές θερμοκρασίες. Είτε λόγω κακής τοποθέτησης σε κλειστό χώρο, είτε λόγω βλάβης στον ανεμιστήρα, το τροφοδοτικό μπορεί να υπερθερμανθεί και αν αυτό δεν ελέγχονταν, θα σήμαινε καταστροφή.
• Short-circuit protection. Προστασία από βραχυκύκλωμα στην γραμμή των 12V.
  

Έχει το δικό σας τροφοδοτικό όλα τα παραπάνω; Δύσκολο, εκτός και αν είναι κάποιο επώνυμο και ακριβό μοντέλο.

Ποιότητα και... ποσότητα υλικών

Μην σας κάνει εντύπωση αν ανοίξετε ένα ATX τροφοδοτικό και βρείτε πάνω στην πλακέτα σχήματα αλλά όχι κολλημένα εξαρτήματα. Δεν κάθεται ο κάθε κατασκευαστής να σχεδιάσει από το μηδέν ένα ATX τροφοδοτικό. Απλά παίρνει ένα πρότυπο σχέδιο και... αφαιρεί, όπως πριν χρόνια μια Κινέζικη αυτοκινητοβιομηχανία αγόραζε τα σχέδια από ένα αμερικάνικο τζιπ, αφαίρεσε… μερικές μεταλλικές μπάρες για οικονομία και κατέληξε να κατασκευάσει το τέλειο φέρετρο που πέτυχε το απόλυτο μηδέν στα crash test. Μεγάλο ρόλο λοιπόν παίζει τόσο η ποσότητα όσο και η ποιότητα των υλικών που θα συναντήσετε  μέσα στο τροφοδοτικό σας.

Προδιαγραφές

Εκτός από το 80+ που περιγράφηκε παραπάνω, υπάρχουν άλλοι δύο οργανισμοί που τα αυτοκόλλητα τους σημαίνουν πολλά όσον αφορά την πιστοποίηση και την ποιότητα του τροφοδοτικού σας. Το ένα είναι το ATX πρότυπο (με τελευταία έκδοση την 1.31) ενώ το άλλο είναι το EPS.

Ισχύς

Και πάμε στην... αμαρτωλή παράμετρο σύμφωνα με την οποία μετρώνται όλα τα τροφοδοτικά: Την μέγιστη ισχύ. Γιατί να αγοράσω ένα τροφοδοτικό των 650W στα €90 όταν ο κυρ Μήτσος έχει ένα 700W στα €45; Η απάντηση είναι απλή: Άλλα τα μάτια της αλεπούς, άλλα της κουκουβάγιας. ΠΟΛΛΕΣ από τις προδιαγραφές που παρουσιάζουν οι κατασκευαστές μεσαίων και φθηνών τροφοδοτικών είναι τραβηγμένες από τα μαλλιά, μαγειρεμένες στο μέγιστο, ή ακόμη και τελείως ψεύτικες! Αν θέλετε να το διαπιστώσετε οι ίδιοι, συγκρίνετε το χαρτάκι προδιαγραφών (που υπάρχει σε όλα τα τροφοδοτικά) ενός φθηνού και ενός ακριβού. Για παράδειγμα:

Δεν έχω κανένα πρόβλημα με το τίμιο Approx, αλλά αν δείτε το πώς υπολογίζουν οι δύο κατασκευαστές την μέγιστη ισχύ, αλλά και το πώς αντιλαμβάνονται οι δύο κατασκευαστές τα… μαθηματικά, θα καταλάβετε πως τα δύο αυτά προϊόντα δεν έχουν καμία σχέση μεταξύ τους, κάτι που φυσικά αντικατοπτρίζεται και από την διαφορά κόστους.

Καλώδια και modularity

Πολλά –κυρίως υψηλών επιδόσεων- τροφοδοτικά έχουν την δυνατότητα για αποσπώμενα καλώδια, ώστε να μην γεμίζει τζάμπα το εσωτερικό του κουτιού με αυτά που δεν χρησιμοποιείτε. Πολύ χρήσιμο, ειδικά αν σκαλίζετε τον υπολογιστή σας συχνότερα από τον μέσο όρο.

Μέγεθος

Όχι, όλα τα τροφοδοτικά δεν έχουν το ίδιο μέγεθος –κάποια υψηλών επιδόσεων είναι πιο πλατιά και γι΄αυτό θα πρέπει να προσέξετε να είναι συμβατά με το κουτί του υπολογιστή σας. Επίσης, στα κουτιά (case) που το τροφοδοτικό εγκαθίσταται χαμηλά στη βάση και όχι ψηλά, υπάρχει κίνδυνος (ειδικά αν προσπαθήσετε να συνδυάσετε ακριβό κουτί με φτηνό τροφοδοτικό) να μην φτάνει το καλώδιο στο 4/8pin ATX connector της μητρικής.

Εγγύηση

Τα τροφοδοτικά είναι οι ήρωες που έρχονται πρώτοι σε επαφή με τα 240V του δικτύου. Αν δεν έχετε κάποιο UPS για προστασία, το τροφοδοτικό θα υποφέρει από τις βυθίσεις και τις υπερτάσεις, από τα στιγμιαία peaks και από ότι άλλο στην ευχή αποφασίσει να σας στείλει η ΔΕΗ ή ο εκάστοτε πάροχος. Ως εκ τούτου, το πιο ευπαθές  υλικό του υπολογιστή σας είναι –ναι– το τροφοδοτικό. Τα φτηνά τροφοδοτικά έχουν την κλασσική εγγύηση ενός έτους, τα ακριβότερα μπορεί να φτάσουν έως τα πέντε έτη!

Τι άλλο υπάρχει;

Όχι, δεν θα μιλήσουμε για RGB (που και φυσικά θα βρείτε ακόμη και στα τροφοδοτικά). Θα μιλήσουμε όπως για ψηφιακά ελεγχόμενα τροφοδοτικά, τα οποία μπορούν να συνδεθούν ψηφιακά με τον υπολογιστή σας (συνήθως με κάποιου είδους εσωτερικού USB καλωδίου) και να δίνουν μέσω web-περιβάλλοντος, πλήρη αναφορά για τις τάσεις τα ρεύματα, τις καταναλώσεις και τις θερμοκρασίες μέσα στο τροφοδοτικό. Ωραίο ε; Ναι, αλλά μόνο για το (πολύ) πάνω ράφι των τροφοδοτικών.

Συμπέρασμα

Το τροφοδοτικό είναι ο αφανής ήρωας του υπολογιστή. Ως εκ τούτου, μια κακή ή φτηνή επιλογή μπορεί να το μετατρέψει στον δήμιο, είτε με βλάβη σε υποσυστήματα είτε με την εμφάνιση τυχαίων και σχεδόν αόρατων προβλημάτων όπως μη περιοδικά κολλήματα και μπλε οθόνες.

Η αλήθεια είναι πως δεν χρειάζονται όλοι ένα «καλό» τροφοδοτικό. Ένας φτηνός και αδύναμος υπολογιστής θα είναι μια χαρά με το φτηνιάρικο και αδύναμο τροφοδοτικό του.

Από εκεί και πέρα, όσο ανεβαίνουν οι απαιτήσεις, τόσο θα πρέπει να εξετάσετε σοβαρά την αγορά ενός επώνυμου και αξιόπιστου τροφοδοτικού, που δεν θα σας εγκαταλείψει στα δύσκολα, ούτε θα σας εκνευρίσει με θόρυβο και υψηλές θερμοκρασίες.

Ναι, το τροφοδοτικό είναι μια εύκολη αρπαχτή για πολλά καταστήματα που πουλάνε φύκια για μεταξωτές κορδέλες και που βρίσκουν την ευκαιρία να ρεφάρουν από την IT μιζέρια, πουλώντας κάτι με υψηλό κέρδος, αλλά η αλήθεια είναι στο τέλος, πως ο πελάτης θα πρέπει να γνωρίζει και θα πρέπει ΑΥΤΟΣ να έχει την δυνατότητα να επιλέξει τι είδους τροφοδοτικό θέλει για τον υπολογιστή του.

Πηγές: TomsHardware.com