sabato 6 luglio 2013

Come Scegliere l'Hardware - L'Alimentatore



1. Introduzione

Ciao a tutti amici di tecnologiasumisura.net dedichiamo questa quarta puntata delle serie "come scegliere l'hardware" all'alimentatore.

Più nello specifico tratteremo i parametri da considerare per scegliere un alimentatore di buona qualità. L’acquisto di un alimentatore è un fattore da non sottovalutare mai: infatti, cercando di risparmiare a tutti i costi e ignorando certi standard, che vedremo a breve nel corso dell'articolo, si rischia di acquistare un prodotto che potenzialmente può danneggiare il nostro sistema in maniera irreversibile.



2. La funzione dell’alimentatore

Il compito dell’alimentatore consiste nel trasformare la corrente alternata della presa elettrica in corrente continua, necessaria per fornire l’energia all'hardware interne del nostro PC.

Cominciamo a imparare come leggere l’etichetta dell’alimentatore. (Da prendere come riferimento l'etichetta del filmato)

AC INPUT indica i parametri della corrente alternata in ingresso con cui l’alimentatore è compatibile. In questo caso il modello in questione supporta correnti in ingresso con tensioni comprese tra 100V e 240V e frequenza compresa tra i 47Hz e 63Hz, assorbendo 6A.

DC OUTPUT indica le tensioni in uscita che l’alimentatore fornisce all'hardware tramite le relative linee di alimentazione. Ora andiamo a visualizzare ogni linea nello specifico:

  • La linea da 3.3V è utilizzata per alimentare le memorie.

  • La linea da 5V è utilizzata per alimentare le componenti elettroniche delle periferiche di memorizzazione di massa.

  • La linea da 12Vx è utilizzata per alimentare il processore, schede video, motorini elettrici degli hard disk e lettori ottici. Segnaliamo che un alimentatore puo` disporre di più linee da 12V, in questo caso verranno indicate come 12V1, 12V2 ecc…

  • La linea da -12V è scarsamente utilizzata. Richiesta dai controller periferici più datati.

  • La linea da 5Vsb è utilizzata per i remote wake-up, viene generata anche ad alimentatore “spento”.

  • La linea da -5V non è più utilizzata. Richiesta dagli obsoleti dispositivi MOS quali i controller ISA.

MAX LOAD indica il massimo di intensità di corrente, in ampere, che ogni singola linea è in grado di erogare al sistema. La quantità di potenza massima erogata si calcola applicando questa formula: potenza(W)=potenziale elettrico(V)* intensita` di corrente(A). E' importante non sottovalutare mai gli amperaggi delle singole linee: amperaggi troppo alti per le le linee 3.3V e 5V sono pressoché inutili mentre e` bene fare attenzione che la linea 12V abbia l’amperaggio piu alto possibile, dato che è quest’ultima che si occupa di fornire energia ai componenti più esosi in termini di potenza.

3. Standard di efficienza

Terminata la spiegazione dell'etichetta dell'alimentatore dechiamoci a una dei fattori piu` importanti: l'efficienza. Per cominciare, spieghiamo che cosa si intende per efficienza: è un numero adimensionale, esprimibile anche in percentuale, e ricavato dal rapporto tra potenza in uscita e potenza in entrata. Nel caso degli alimentatori per PC l’efficienza viene calcolata facendo il rapporto tra la potenza erogata al sistema e la potenza assorbita dalla presa di corrente. Cerchiamo di spiegarci meglio tramite un esempio pratico.

Immaginiamo di possedere un alimentatore con efficienza dell 80% e che questo abbia bisogno di 400W per alimentare il nostro sistema. Quanta potenza preleverà l’alimentatore dalla presa elettrica? Per calcolare questo valore bisogna eseguire un semplice calcolo: 400W/0.8=. Questo significa che dalla presa elettrica verranno richiesti 500W di potenza, 100W in più rispetto a quelli necessari. Quindi che fine fanno i Watt in eccesso? Semplice, verranno sprecati in calore. Se rieseguiamo lo stesso calcolo, modificando unicamente il parametro di efficienza e portandolo a 0.9 (90%), noteremo che solamente 44.4 Watt andranno sprecati.

Andiamo ora a vedere quali sono i principali parametri da tenere in considerazione per avere un alimentatore efficiente dal punto di vista energetico:

il PFC attivo serve a diminuire la potenza reattiva (potenza “non utile”) e quindi la corrente assorbita dall’alimentatore, diminuendo il calore prodotto per minore effetto Joule. Sono raccomandati gli alimentatori con PFC Attivo, che incrementa il PF (f.d.p. o fattore di potenza) ad un valore vicino all’unità e riduce idealmente a zero la potenza reattiva.

La sigla 80 PLUS certifica l'alimentatore entro una determinata soglia di efficienza. Come si vede dall’immagine sottostante, esistono diversi tipi di certificazioni 80 Plus, vediamole piu` in dettaglio:

  • 80 Plus

  • 80 Plus Bronze

  • 80 plus Silver

  • 80 Plus Gold

  • 80 Plus Platinum

  • 80 Plus Titanium

Categoria 80 PlusAC Input 230V

Percentuali di carico


10%


20%


50%


100%


Efficienza 80 Plus


-

~80%~80%~80%

Efficienza 80 Plus Bronze


-


81%


85%


81%


Efficienza 80 Plus Silver


-


85%


89%


85%


Efficienza 80 Plus Gold


-


88%


92%


88%


Efficienza 80 Plus Platinum


-


90%


94%


91%


Efficienza 80 Plus Titanium


90%


94%


96%


91%




Naturalmente più l’alimentatore si fa efficiente più sarà elevato il suo costo per via dei circuiti interni più sofisticati, ma si verrà ricompensati di tale spesa quando pagheremo una bolletta decisamente meno salata e noteremo che il nostro sistema soffrirà in misura minore di problemi di surriscaldamento. Un alimentatore efficiente e` di conseguenza silezioso proprio perche` la ventola dovra` dissipare meno calore. Alcuni alimentatori, come il Seasonic Platinum series 520W, possono permettersi di funzionare completamente senza ventola e di dissipare il calore prodotto in modalita` completamente passiva per via della loro sofisticatezza.

4. Circuiteria di sicurezza

Ora guardiamo quali sono le sigle di cui un alimentatore dovrebbe essere provvisto per non recare danni all'hardware:

  • OVP indica protezione da sovratensione

  • UVP indica protezione da bassa tensione

  • NLO indica operazione No-Load

  • BOP indica dei danni causati dalle cadute di tensione

  • SIP indica la protezione sul transitorio di accensione

  • SCP indica protezione corto circuiti

  • OCP indica protezione da sovracorrente

  • OLP o OPP indicano protezione da sovraccarico

  • OTP indica protezione da surriscaldamento

5. Cablaggio

Gli alimentatori più sofisticati sono modulari. A differenza degli alimentatori convenzionali, che hanno i cavi fissi e irremovibili, quelli modulari consentono di inserire, tramite le apposite prese posizionate sull’apparecchio, solo i cavi di cui abbiamo effettivamente bisogno, tralasciando quelli per noi inutili nella confezione. Un alimentatore modulare permette di ottenere un maggior ordine all’interno del case, questo vantaggio si riflette non solo in un pregevole effetto estetico, ma anche in un’efficienza termica migliore. Infatti i cavi rimasti inutilizzati sarebbero solo di ostacolo per i corretti flussi aerodinamici.

Vediamo adesso i principali tipi di spine che gli alimentatori ATX mettono a disposizione e i loro relativo impiego:

  • Il cavo da 20+4 pin ATX serve per fornire potenza alla scheda madre.

  • Il cavo da 4+4 pin ESP/12V serve per fornire potenza alla CPU.

  • Il cavo da 6+2 pin PCI-E serve per fornire potenza alle schede PCI-E ( le schede video).

  • Il cavo da 4 pin Peripheral (detto anche molex) è ideato per essere versatile serve per alimentare le ventole, oppure tramite adattatori appositi può sopperire alla mancanza di spine sata o PCI-E.

  • Il cavo SATA serve per alimentare gli Hard Disk e le unita di lettura ottiche.

  • Il cavo Floppy serve per alimentare il lettore di Floppy disk (ormai praticamente inutilizzato)

6. Capire la potenza che serve

Fino a questo punto abbiamo spiegato tutte le caratteristiche principali che complessivamente ci aiutano a capire se un alimentatore e` di buona o scarsa qualita`. Ora non rimane che capire per quale taglio di potenza optare. Specifichiamo che un alimentatore andrebbe scelto come ultimo componente al fine di aver chiaro il consumo elettrico di tutto il resto dell'hardware.

Esistono diversi servizi che permettono di calcolare la potenza adeguata per alimentare correttamente una configurazione hardware, uno tra questi e` eXtreme Power Supply Calculator Lite. Riempiendo ogni campo ci verra` restituita una stima di potenza per alimentare il nostro sistema.

7. Alimentatori consigliati

Tra i produttori di alimentatori che riteniamo piu` seri citiamo: Seasonic, Corsair, BeQuiet ed Enermax.

Alcuni modelli caratterizzati dal buon rapporto qualita` /prezzo sono: il Seasonic P 400W, il Corsair CX 430W, il Cooler Master Silent Pro M2 620W , Il Corsair AX 860W e il Corsair HX 1050 W.

8. Conclusione

Abbiamo concluso anche con questa parte dedicata agli alimentatori. Speriamo sia stata di vostro gradimento. Un saluto da Valerio a tutti gli amici di Tecnologiasumisura.net

In caso aveste altre curiosita` in merito all'argomento potete contattarci in ogni momento commentando l'articolo.

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