Wybór zasilaczy na rynku komputerowego sprzętu można spokojnie uznać za zadowalający. Producenci zachęcają potencjalnych klientów tysiącami watów mocy, cichą pracą wentylatora, modularnym okablowaniem i tajemniczą naklejką 80 PLUS. Co termin ten oznacza w praktyce? Jaki zasilacz wybrać? O ile brązowa naklejka jest gorsza od złotej?
Na zasilacze o różnej mocy i przeznaczeniu trafiamy codziennie. Ładujemy telefon, uruchamiamy telewizor, konsolę, włączamy lampę LED, laptop, głośniki czy drukarkę – wszystkie te urządzenia łączy jedna cecha. Pobierana z domowej sieci energia musi zostać dopasowana do wymagań urządzenia na końcu przewodu.
Dlaczego przewodu z gniazdka nie możemy podpiąć bezpośrednio do komputera lub innego sprzętu na końcu? Napięcie 230 V w sieci elektrycznej zostało wybrane nieprzypadkowo. Prąd zmienny, panujący w sieciach przesyłowych, cechuje się niskimi stratami transmisji. Wspomniane napięcie pracy jest konsensusem między bezpieczeństwem a efektywną pracą wszystkiego, co do sukcesu potrzebuje nieprzerwanego, uporządkowanego strumienia elektronów. Niestety, to co w ścianie znajdziemy nie odpowiada światu elektroniki. Wszelkiego rodzaju układy złożone z półprzewodników – mikroprocesory, pamięci Flash, wzmacniacze i przetworniki sygnałów cyfrowych potrzebują znacznie niższych napięć i prądu stałego. Niskie napięcia i prąd stały pozwoliły na zasilanie laptopów czy telefonów akumulatorami (popularnie nazywanymi bateriami). Jakoś jednak i te akumulatory trzeba naładować, bez szkody dla nich.
Czym jest zasilacz? W skrócie – jest to urządzenie elektryczne, które za pomocą układu transformatora zmienia napięcie pracy z sieciowego 230 V na bliższe wymaganiom sprzętu, najczęściej rzędu 5-30 V. Dalej, za transformatorem znajdziemy zespół prostownika, który zamieni nam prąd zmienny (powiedzmy, że przy użyciu czarnej magii, dociekliwym polecam sprawdzić działanie diod prostowniczych) na stały. Po przejściu przez wielorakie obwody, mające na celu stabilizację i filtrację, otrzymujemy pożądane przez urządzenie odbiorcze liczby. W przypadku zasilaczy komputerowych – w postaci oddzielonych od siebie linii o napięciu 5 V, 3,3 V czy 12 V.
Każde, absolutnie każde urządzenie działające za sprawą uporządkowanego ruchu elektronów generuje straty podczas swojej pracy, przejawiające się użytkownikom jako wydzielane przez nie ciepło. Kto z Was kiedykolwiek zajrzał do wnętrza swojego blaszaka wie, że procesor, karta graficzna, pamięć RAM, dyski twarde, płyta główna czy nawet napęd DVD wydzielają większe bądź mniejsze ilości rozgrzanego powietrza, które musi zostać odprowadzone za pomocą układów chłodzenia. Stosunek mocy pobieranej przez nasz sprzęt do mocy wyjściowej nazywamy sprawnością. Im parametr ten jest wyższy, tym lepiej – więcej mocy pobranej zostanie skutecznie wykorzystane do celów, jakie spełnia nam dane urządzenie, a mniej uleci jako ciepła chmurka powietrza.
Różnica między dobrej jakości (po lewej), a bardzo tanim (po prawej) zasilaczem. Uwierzcie, nie warto oszczędzać. Źródło – elektroda.pl
Dla prostego przykładu, większość zasilaczy ma sprawność na poziomie 70-90% – gdy dostarczymy im 100 W mocy z gniazdka, na ich wyjściu otrzymamy moc w przedziale 70-90 W, reszta czyli brakujące 10-30 W, wydzieli się w postaci ciepła, którego nikt za bardzo nie chce (no, może poza paroma pasjonatami AMD, używającymi kart graficznych Radeon jako kaloryfery w swoich mieszkaniach). Jako ciekawostkę spoza branży warto przytoczyć fakt, że silniki spalinowe sprawność mają na poziomie 40%. Przy ich mocach rzędu 100 kW (100000W) otrzymujemy 60 kW ciepła. Rozumiecie dlaczego tak ważny jest układ chłodzenia cieczą w samochodach? Wracając do branży – procesory CPU, karty graficzne i inne układy, wykonujące matematyczną robotę marnują energię na potęgę. Na efekt ich pracy, w postaci wyników obliczeń dokonywanych przez zespoły tranzystorów, przekazywane jest około 5% dostarczonej energii. Reszta, czyli aż 95% mocy dostarczonej do bebechów naszego pieca traci się, w formie wydzielanego przez nie ciepła. Niestety nic poza założeniem odpowiedniego chłodzenia zrobić nie możemy. Tu delikatnie sprawę poprawia coroczne obniżanie przez producentów procesu technologicznego i zmniejszanie pojedynczych tranzystorów, jednak na tym poziomie rozwoju techniki nie możemy liczyć na wielkie zmiany, przynajmniej w najbliższej przyszłości.
Dobra, co to sprawność – już wiemy, podstawy wiedzy potrzebne do pełnego zrozumienia zjawisk posiadamy. Znamy też liczby dotyczące zasilaczy komputerowych.
Co daje nam certyfikat 80 PLUS?
Jego podstawową zaletą jest zapewnienie, że zasilacz jaki planujemy sobie sprawić ma ściśle określoną sprawność. Im wyższy poziom certyfikatu, tym lepiej – zasilacz zmarnuje mniejszą ilość prądu, co może przełożyć się na mniejsze rachunki, a ilości wydzielonego ciepła będą mniejsze. Mniej wydzielanego ciepła pozwala przy okazji na założenie wolniejszego i tym samym cichszego wentylatora. Co więcej, poprawi się też żywotność sprzętu – im mniej ciepła wokół elektroniki – tym lepiej. Wszyscy fani overclockingu wiedzą o tym doskonale.
[nextpage title=”Rodzaje i znaczenie certyfikatów 80 PLUS”]
Podział certyfikatu obejmuje kolejne poziomy, prezentujące się następująco:
- 80 PLUS
- 80 PLUS Bronze
- 80 PLUS Silver
- 80 PLUS Gold
- 80 PLUS Platinum
- 80 PLUS Titanium
Jakie różnice uświadczymy między nimi? Czy warto dopłacać do tytanowego progu certyfikatu 80 PLUS czy wystarczy złoty? Tabela, opisująca wymagane poziomy sprawności na terenie Unii Europejskiej (w USA mamy inne napięcie sieciowe, co przekłada się na delikatnie różniące się progi) widoczna jest poniżej:
| Rodzaj certyfikatu | Poziom sprawności, gwarantowany przez certyfikat dla sieci elektrycznej 230V AC na terenie UE | |||
| Obciążenie zasilacza | 10% | 20% | 50% | 100% |
| 80 Plus | 82% | 85% | 82% | |
| 80 Plus Bronze | 85% | 88% | 85% | |
| 80 Plus Silver | 87% | 90% | 87% | |
| 80 Plus Gold | 90% | 92% | 89% | |
| 80 Plus Platinum | 92% | 94% | 90% | |
| 80 Plus Titanium | 90% | 94% | 96% | 94% |
Na pierwszy rzut oka widać dosyć spore różnice między najniższym a najwyższym progiem certyfikatu. Różnica w sprawności zasilaczy to ponad 10%, a uwierzcie mi na słowo – jest to dużo, przynajmniej w świecie elektroniki.
Wspominałem o opłacalności, przejdźmy więc do prostej kalkulacji dotyczącej pierwszej zalety posiadania certyfikatu – oszczędności na energii elektrycznej. Założenia do obliczeń są następujące:
- sprzęt PC pobiera podczas grania lub innej, wymagającej czynności 400 W
- gramy lub intensywnie pracujemy przez 4 godziny dziennie
- rok to 365 dni 🙂
Posiadacz zasilacza z certyfikatem 80 PLUS w najniższym, dostępnym poziomie będzie podczas sesji zużywał ok. 490 watów mocy. Mnożąc to przez godziny, przekształcając jednostkę na zgodną z używaną przez dostawców energii elektrycznej – otrzymujemy wynik 1,96 kWh (kilowatogodzina). Przez rok zużyjemy odpowiednio 715,4 kWh, co przy aktualnych cenach prądu na poziomie 50 groszy za 1 kWh przeliczyć możemy na 358 złotych.
Odpowiednio – tytanowy poziom zagwarantuje nam pobór mocy z gniazdka na poziomie nie przekraczającym okolic 426 W, co zwróci wynik odpowiednio 1,7 kWh dziennie i 621 kWh rocznie. Proste mnożenie i otrzymujemy kwotę równą 311 złotych.
Tak więc różnica między najniższym a najwyższym poziomem, uwzględniając powyższe założenia to oszczędność energii elektrycznej, przekładającej się rocznie na 47 złotych w portfelu. Mało? Raczej nikt nie wymienia zasilacza częściej niż raz na 5 lat, co pozostawi nam 235 złotych na cokolwiek tylko chcecie. Oczywiście nie ma nic za darmo, wyższa sprawność przekłada się na większy stopień skomplikowania zasilacza lub wyższą jakość jego podzespołów, a w dalszej kolejności – cenę.
[nextpage title=”A więc w co celować, co naprawdę się opłaca?”]
Wspomniałem nieco wyżej o prostej zasadzie. Im niższa sprawność, tym więcej wydzielonego ciepła w przeliczeniu na każdy wat mocy. Dwa zasilacze, oznaczone tą samą naklejką 80 Plus – w wersji 400 W oraz 800 W będą emitować podczas pracy na pełnym obciążeniu odpowiednio 72 i 144 Watów w formie ciepła. Ilość rozgrzanego powietrza wydzielana przez słabszego przedstawiciela nie będzie dużym problemem dla układu chłodzenia, a hałas jaki wygeneruje zintegrowany wentylator będzie akceptowalny. Gorzej będzie z tym o większej mocy.
Usunięcie z obudowy 800 W zasilacza aż 144 W ciepła i zrobienie tego w sposób kulturalny to już duże inżynieryjne wyzwanie. Potrzebne będą nadzwyczaj efektywne układy radiatorów, jak i dobór wentylatora o akceptowalnych parametrach pracy. Przełoży się to na żywotność zasilacza, a także na kulturę pracy, niemal wykluczając takową konstrukcję z sensownych propozycji dla klienta. Wobec tego, najmocniejsze jednostki, przebijające się przez barierę 1000 W, są oferowane zazwyczaj wraz z certyfikatem 80 Plus Platinum lub wyższym. Przy tej mocy, gwarantowana sprawność utrzymuje ilość ciepła emitowanego przez zasilacz na poziomie 90 W, zdecydowanie bardziej akceptowalnym aniżeli w przykładzie powyżej. W skrócie, im więcej watów potrzebujecie, tym wyższego potrzeba też certyfikatu:
| Zalecany poziom certyfikatu 80 Plus a moc zasilacza | |
| 80 Plus | do 400 W |
| 80 Plus Bronze | 400 – 500 W |
| 80 Plus Silver | 500 – 550 W |
| 80 Plus Gold | 550 – 650 W |
| 80 Plus Platinum | 650W – 850W |
| 80 Plus Titanium | powyżej 850W |
Jeśli chcecie wygodnie grać, a nie wsłuchiwać się w dźwięk suszarki do włosów, koniecznie zwróćcie uwagę na wspomniany certyfikat i postarajcie się wybrać model z możliwie wysoką klasą. Zapewni on bowiem wysoką trwałość jednostki PSU (czyli zasilacza), a także pracę o akceptowalnym poziomie głośności. Równie ważną decyzją przy budowie lub modernizacji naszego sprzętu będzie dobór solidnego producenta. Na liście sprawdzonych marek warto umieścić między innymi:
-
- SilentiumPC
- Corsair
- be quiet!
- Chieftec
- Thermaltake
- Cooler Master
- XFX
- EVGA
- Enermax
- LEPA
- Seasonic
- Tacens
- Zalman
- Fortron
Odpowiedni certyfikat i ceniony producent, to kombinacja, która zapewni Wam przemyślaną i prawidłowo zabezpieczoną konstrukcję. A przecież nie chodzi tutaj o samo bezpieczeństwo zasilacza, lecz przede wszystkim o bezpieczeństwo waszych danych i portfeli w przypadku awarii podzespołów. Porządny zasilacz wywiązuje się ze swojego zadania zarówno poprzez dostarczenie stabilnego zasilania karcie graficznej czy procesorowi, jak i zmniejszenie ryzyka szkód wywołanych wyładowaniami atmosferycznymi czy przepięciami w instalacji. Mamy nadzieję, że powyższy poradnik pomoże Wam wybrać sprzęt, który będzie służył przez długie lata… intensywnego grania ;-).
A wy? Przyznajcie się jak dużo mocy drzemie w waszych zasiłkach!
Źródło: Opracowanie własne
