URZADZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ  klasa II technik informatyk 312[01]/T/MENiS/2004.06.14
L  26 Analiza parametrów i dobieranie zasilaczy do zadanych konfiguracji sprzętowych
1. Znaczenie zasilacza dla stabilnej pracy komputera
2. Zapotrzebowanie energetyczne podzespołów komputerowych
3. Dobór mocy zasilacza do potrzeb podzespołów komputerowych
4. Praca domowa
Ad. 1. Znaczenie zasilacza dla stabilnej pracy komputera
Wielu z nas przy zakupie nowej obudowy rozumuje w ten sposób: skoro do niedawna zupełnie
wystarczał mi zasilacz o mocy 200 czy 250 W, to w nowym komputerze w pełni zadowolę się najtańszym
zasilaczem trzystuwatowym, a zaoszczędzone pieniądze zainwestuję w pamięć lub jeszcze szybszy procesor.
Póz
niej zaczynają się schody - pecet zawiesza się w najmniej spodziewanych momentach, chocia\
wszystkie
jego elementy sprawdzane osobno są absolutnie sprawne. W ten sposób powstaje wiele krzywdzących opinii,
jak to płyta główna X "nie lubi się" z kartą graficzną Y albo jak niestabilnym systemem jest Windows.
Tymczasem często okazuje się, i to po kosztownych eksperymentach w rodzaju wymiany komponentów, \
e
właśnie ów niedoceniony przy zakupie zestawu zasilacz jest przyczyną wszystkich problemów. Po prostu
pracując na granicy swych (rzeczywistych, a nie nominalnych) mo\
liwości, dostarcza napięć dalekich od
katalogowych. Uruchomienie zaś w tej sytuacji najnowszego Unreala czy Dooma III powoduje, \
e napięcie
prądu zasilającego procesor czy kartę graficzną znacznie się obni\
a.
Przygody te zdarzają się dość często overclockerom, którzy podkręcają wszelkie mo\
liwe zegary
i napięcia oraz podłączają przedziwne wentylatory. Niestabilne działanie dopiero co doło\
onej czwartej,
przetaktowanej kości pamięci zrzucane jest oczywiście na karb marnego wykonania owego układu, a nie
zasilacza, który wprawdzie kosztował 50 zł, ale ma moc (na etykietce...) a\
300 W. Na nic się zda sprawdzanie
w setupie płyty głównej napięć dostarczanych przez zasilacz - CPU, karta graficzna i dyski twarde pobierają
wtedy znikome ilości prądu. Lepszym rozwiązaniem są programy monitorujące parametry pracy
poszczególnych komponentów, jednak i te aplikacje mogą zawieść. Po zawieszeniu komputera odczytanie ich
wskazań stanie się trudne, a i śledzenie ich w trakcie np. grania nie będzie łatwe. W tej sytuacji warto
zastosować się do starej maksymy, i\
lepiej zapobiegać, ni\
leczyć, i przed wyborem konkretnej obudowy bądz

zasilacza zrobić "energetyczny rachunek sumienia".
Ad. 2. Zapotrzebowanie energetyczne podzespołów komputerowych
" Mikroprocesor
Wśród komponentów peceta palmę pierwszeństwa pod względem poboru prądu dzier\
y niewątpliwie
CPU. Ten niepozorny w sumie element potrafi zu\
ywać tyle energii co osiemdziesięcio-, a nawet stuwatowa
\
arówka. I choć przyjęło się uwa\
ać, \
e im nowszy procesor, tym więcej potrzebuje prądu, warto pamiętać, \
e
zale\
ność ta obowiązuje tylko w ramach jednej rodziny procesorów, wytwarzanych w tym samym procesie
technologicznym. Starsze technologie odznaczały się znacznie większym zapotrzebowaniem na energię ni\

obecnie stosowane, dlatego te\
stary Pentium 4 2,0 GHz (Willamette) dopiero ostatnio stracił miano "grzałki
wszech czasów" na rzecz Pentium 4 3,2C.
Nale\
y przy tym pamiętać, \
e zaopatrzenie CPU w energię wymaga dostarczenia o ok. 1/4 większej
mocy, ni\
wynosi zapotrzebowanie samego procesora. Sprawność regulatorów napięcia przetwarzających
napięcie 12 V, płynące z zasilacza, na właściwe do zasilania procesora wynosi ok. 80%.
B. Dubińska, T. Dobosz - TZN 2006/2007 str. 1
URZADZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ  klasa II technik informatyk 312[01]/T/MENiS/2004.06.14
Dlatego te\
, by obliczyć prąd, jaki pobierze procesor z zasilacza, nale\
y posłu\
yć się następującym wzorem:
I = ((Vcore * Acore)/12) * 1,25
gdzie: I - natę\
enie prądu, Vcore - napięcie zasilające rdzeń procesora, Acore - pobór prądu przez rdzeń CPU
Stąd te\
bierze się dysproporcja pomiędzy katalogowym poborem mocy dla poszczególnych układów
a uwzględnionym w naszym zestawieniu. Podobna sytuacja zachodzi w przypadku wszystkich podzespołów
zasilanych "nietypowym" napięciem, które wytwarzane jest przez przetwornice płyty głównej - np. pamięci DDR.
" Karta graficzna
Kolejnym po\
eraczem energii w naszym pececie jest z pewnością karta graficzna. O ile "bud\
etowe"
konstrukcje zachowują się przyzwoicie, zadowalając się zazwyczaj ok. 10 watami energii, o tyle najlepsze
modele, bazujące na najbardziej wydajnych wersjach układów graficznych, często przekraczają limit prądowy
magistrali AGP, wynoszący 25 W. Karty takie łatwo rozpoznać po dodatkowym gniez
dzie zasilającym typu
Molex +12V/+5V. Tak du\
e zapotrzebowanie na energię elektryczną wydajnych kart graficznych wynika nie
tylko z "apetytu" samych procesorów graficznych, ale i z wyposa\
ania ich w coraz większą ilość pamięci.
Najbardziej prądo\
erne konstrukcje, bazujące np. na układzie GeForce FX 5800, pobierają w trybie 3D nawet
70 W.
" Napędy pamięci masowych
Następne "w kolejce" po energię elektryczną są wszelkiego rodzaju napędy pamięci masowych. Choć
jednostkowo nie pobierają one zbyt du\
o energii, to problem powstaje, gdy w pececie jest większa liczba
dysków. Zaczynamy zwykle od jednego napędu optycznego i dysku, by po kilku latach skończyć na dwóch
napędach optycznych oraz dwóch (albo i trzech) dyskach twardych (bo starego nie opłaca się sprzedawać).
Tymczasem ka\
de z tych urządzeń oznacza zapotrzebowanie na 5-20 watów energii elektrycznej. Co
charakterystyczne, pobór prądu przez dyski twarde w minimalnym stopniu (bądz
wcale) nie zale\
y od
pojemności dysku. Z reguły parametry elektryczne wspólne są dla całej rodziny napędów i zale\
ą od
pozostałych właściwości urządzenia, takich jak np. prędkość obrotowa talerzy.
" Dodatkowe wentylatory
Jeszcze kilka lat temu montowanie dodatkowych wentylatorów w obudowie uznawane było za lekką
ekstrawagancję. Dziś nikt ju\
konieczności zapewnienia właściwego obiegu powietrza nie neguje, choć
z realizacją tego postulatu nie jest, niestety, najlepiej. Większość obudów ma co prawda miejsce na dodatkowy
wentylator pod zasilaczem, jednak gniazda pozostałych wiatraczków umieszczone są często bezsensownie.
Typowy przypadek to jedno bądz
dwa gniazda zamontowane za przednią maskownicą, w której nie ma \
adnych
otworów. W takiej sytuacji wentylator wytwarza jedynie podciśnienie pod przednią ścianką i niemiłosiernie
hałasuje.
Za wzorcowe pod względem mo\
liwości zapewnienia właściwego chłodzenia nale\
y uznać obudowy
Chiefteca (oraz bazujące na ich szkielecie konstrukcje firm Antec, Thermaltake i Coolermaster). Jest tam
wystarczająco du\
o miejsca na dwa wentylatory zasysające i tyle\
wyciągających powietrze z obudowy
(w niektórych wersjach dochodzą jeszcze wiatraczki montowane na ściankach bocznych). Umo\
liwiają one
odprowadzenie naprawdę pokaz
nej ilości ciepła z wnętrza obudowy. Mo\
na by się zapytać, czy tyle
wentylatorów to nie przesada - otó\
nie. Zamontowanie du\
ej liczby wolnoobrotowych wentylatorów znacznie
redukuje wytwarzany przez nie hałas.
B. Dubińska, T. Dobosz - TZN 2006/2007 str. 2
URZADZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ  klasa II technik informatyk 312[01]/T/MENiS/2004.06.14
Zastosowanie wielu wiatraczków pozwala na lepsze rozło\
enie strumieni powietrza przepływających
przez obudowę, a więc wydajniejsze chłodzenie poszczególnych komponentów. Dodatkowe wentylatory nie
zawsze jednak zapewniają lepsze chłodzenie - ich niewłaściwe zamontowanie powoduje, \
e powietrze krą\
y na
krótkich trasach, omijając tak newralgiczne punkty, jak CPU czy karta graficzna. Dlatego te\
przydałaby się
mo\
liwość zamykania niewykorzystanych otworów w obudowie, tak by przedwcześnie nie uciekało z niej
nienagrzane powietrze. Niestety, nie przewidział tego \
aden producent.
Najdalej w zapewnianiu odpowiedniego chłodzenia posunęła się firma Thermaltake, która oferuje pod
własną marką zmodyfikowane obudowy Chiefteca. Nie dość, \
e standardowo obsadziła wentylatorami
wszystkie dostępne gniazda, to jeszcze dodała wyświetlacz temperatury wewnątrz obudowy oraz
trójpoło\
eniowy przełącznik sterujący pracą wentylatorów. Podobna obudowa Anteca wyposa\
ona została w
rozbudowany panel, pozwalający na niezale\
ne sterowanie wszystkimi wentylatorami (produkcji Zalmana). Za
to urządzenie (i komplet wentylatorów) trzeba jednak sporo dopłacić.
Ad. 3. Dobór mocy zasilacza do potrzeb podzespołów komputerowych
Aby stwierdzić, o jakiej mocy zasilacz jest nam naprawdę potrzebny, musimy zsumować
zapotrzebowanie na energię wszystkich podzespołów komputera. Przy podsumowaniach takich trzeba
pamiętać, \
e poszczególnych obwodów zasilających nie mo\
na obcią\
ać w dowolny sposób. Ka\
dy zasilacz
powinien być zaopatrzony w tabliczkę znamionową, na której wyszczególnione są maksymalne obcią\
enia
poszczególnych napięć. Przekroczenie któregokolwiek z nich spowoduje w najlepszym wypadku wyłączenie
zasilacza, a często niestety jego zniszczenie.
Choć stosunkowo łatwo wyliczyć mo\
emy, ile energii pochłania nasz pecet, to zasilacz o mocy dobranej
"na styk" nie jest dobrym rozwiązaniem. Po pierwsze, pozbawiamy się mo\
liwości rozbudowy naszego peceta,
a przynajmniej skazujemy się na szybszą wymianę zasilacza. Po drugie, najtańsze zasilacze często mocą
znamionową wykazują się jedynie na nalepce. Ich trwałość pod pełnym obcią\
eniem mo\
e być katastrofalnie
niska. Zresztą nawet konstrukcje renomowanych producentów nie są projektowane do ciągłej pracy "na maksa".
Po trzecie, wiele tzw. cichych zasilaczy zaczyna hałasować przy du\
ym obcią\
eniu. Po czwarte wreszcie,
z nominalnej mocy zasilacza odliczyć musimy od 15 do 25 W przeznaczonych na nieu\
ywane praktycznie
napięcia -5 V i -12 V oraz +5 V, wykorzystywane jedynie do podtrzymania pracy komputera w trybie uśpienia
(tzw. +5 Vsb).
Dlatego te\
zasilacz nale\
y dobierać z przynajmniej 20-procentowym zapasem, jeśli zaś decydujemy
się na tani podzespół nieznanego producenta, lepiej ten margines bezpieczeństwa jeszcze zwiększyć. Stosując
się do powy\
szych zaleceń, mo\
na przyjąć, \
e dla dwóch słabszych z naszych przykładowych konfiguracji
(patrz tabelka poni\
ej) zupełnie wystarczający jest porządny, trzystuwatowy zasilacz. Trzecia konfiguracja le\
y
co prawda w zasięgu mo\
liwości "trzysetki", ale bezpieczniej będzie zainwestować w urządzenie o mocy
350 W. Czwarta, dwuprocesorowa konstrukcja nie pozwoli nam raczej na \
adne oszczędności.
Niestety, niektóre zasilacze mogą mieć problemy z zaopatrzeniem w energię najprostszej
z przedstawionych konfiguracji. Zasilacze MAV-300-P4 i MAV-300-W nieznanego producenta (montowane
wobudowach 2N i Xpower) mogą dostarczyć napięcie +12 V przy natę\
eniu odpowiednio 8 i 10 A. Nawet przy
zastosowaniu najoszczędniejszych ze współczesnych procesorów mo\
e zabraknąć energii na zasilanie napędu
DVD i dysku twardego.
B. Dubińska, T. Dobosz - TZN 2006/2007 str. 3
URZADZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ  klasa II technik informatyk 312[01]/T/MENiS/2004.06.14
POBÓR MOCY W RÓśNYCH KONFIGURACJACH SPRZ
TOWYCH
Pobór prądu Przykładowe konfiguracje Potrzebna moc zasilacza
Komponent
+5 +12 konf. konf. konf. konf.
+3,3 V konf. 1 konf. 2 konf. 3 konf. 4
V V 1 2 3 4
Athlon XP 1600+* - - 5,1 A 1 szt. - - - 61,2 W - - -
Athlon XP 3200+* - - 8,0 A - 1 szt. - - - 96,0 W - -
10,5
Pentium 4 3,2C* - - - - 1 szt. - - - 126,0 W -
A
Athlon MP 2600+* - - 6,3 A - - - 2 szt. - - - 151,2 W
2,5
Płyta główna 3,5 A - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 24,1 W 24,1 W 24,1 W 24,1 W
A
0,25
Wentylator na procesorze - - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 2 szt. 3,0 W 3,0 W 3,0 W 6,0 W
A
0,25
Wentylatory dodatkowe - - 1 szt. 2 szt. 2 szt. 3 szt. 3,0 W 6,0 W 6,0 W 9,0 W
A
1,125
DDR 256 MB* - - 1 szt. 2 szt. 2 szt. 4 szt. 3,7 W 7,4 W 7,4 W 14,9 W
A
Karta graficzna AGP 3,0 A - - 1 szt. - - 1 szt. 9,9 W - - 9,9 W
Bardzo wydajna karta
7,5 A - - 1 szt. 1 szt. - - 24,8 W 24,8 W -
graficzna AGP
0,5
Modem PCI - - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 2,5 W 2,5 W 2,5 W 2,5 W
A
0,5
Karta dz
więkowa PCI 0,5 A - 1 szt. 1 szt. 1 szt. - 4,2 W 4,2 W 4,2 W -
A
0,4
Karta sieciowa PCI 0,4 A - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 2 szt. 3,3 W 3,3 W 3,3 W 6,6 W
A
0,6 0,24
HDD 40GB 5400 EIDE - 1 szt. - - - 6,1 W - - -
A A
0,8 0,45
HDD 120GB 7200 SATA - - 1 szt. 2 szt. - - 9,4 W 18,8 W -
A A
0,9 1,05
HDD 72GB 15000 SCSI320 - - - - 4 szt. - - - 68,4 W
A A
Zaawansowany kontroler 3,5
1,0 A - - - - 1 szt. - - - 20,8 W
SCSI A
1,2
Napęd CD-RW - 0,8 A 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 15,6 W 15,6 W 15,6 W 15,6 W
A
1,2
Napęd DVD - 1,1 A - 1 szt. 1 szt. - - 19,2 W 19,2 W -
A
0,8
Stacja dyskietek - - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 4,0 W 4,0 W 4,0 W 4,0 W
A
0,5
Urządzenia USB - - 1 szt. 2 szt. 3 szt. 1 szt. 2,5 W 5,0 W 7,5 W 2,5 W
A
1,5
Urządzenia FireWire - - - 1 szt. 1 szt. - - 7,5 W 7,5 W -
A
0,2
Klawiatura - - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1,0 W 1,0 W 1,0 W 1,0 W
A
0,2
Mysz - - 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. 1,0 W 1,0 W 1,0 W 1,0 W
A
65,9/79,6 101,2/133,2 107,7/168,6 111,7/226,2
Natę\
enie pobieranego prądu (dla nap. +3,3 V,+5 V/+12V)
A A A A
Sumaryczna moc wszystkich komponentów 144,9 W 233,8 W 275,7 W 337,3 W
Zalecana nominalna moc zasilacz 181 W 292 W 345 W 422 W
* pobór prądu podany z uwzględnieniem strat na regulatorze napięcia
B. Dubińska, T. Dobosz - TZN 2006/2007 str. 4
URZADZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ  klasa II technik informatyk 312[01]/T/MENiS/2004.06.14
Ad. 4. Praca domowa
Dobierz zasilacz do komputera pracującego w najnowszej, wybranej przez Ciebie, konfiguracji:
" mikroprocesor dwurdzeniowy
" pamięć DDR 2
" karta graficzna montowana w złączu PCI Express
B. Dubińska, T. Dobosz - TZN 2006/2007 str. 5