Guia de Compras: Fonte de alimentação

É com alguma frequência que nos deparamos que existe alguma falta de cuidado aquando a compra de fontes de alimentação: para certas pessoas gastar 1000€ em cpu+gpu parece uma coisa banal, mas 80€ pela fonte já é algo assustador (a experiência indica que ~10% do orçamento total deve ser direcionado para a fonte). Sim, é verdade que normalmente se perde muito tempo na seleção de componentes como processadores ou placas gráfica, mas também é verdade que muitas pessoas simplesmente compram a primeira fonte de alimentação que lhes aparece à frente, menosprezando totalmente o impacto que este equipamento tem no resto do sistema. Se quisermos tomar uma analogia, o processador está para o cérebro assim como a fonte de alimentação está para o coração, e nós acreditamos que ninguém gostaria de ter um coração que falha ao mínimo esforço.

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Para tentar ajudar na seleção de uma fonte de alimentação correta para um determinado sistema, decidimos criar este pequeno guia de compras onde explicamos quais os aspetos a ter em consideração na altura de fazer o investimento e os principais erros cometidos (e a evitar), explorando os tópicos que achamos serem os mais pertinentes.

Potência total

Este é um dos parâmetros mais importantes a ter em consideração. A potência de uma fonte, como será fácil de imaginar, está associada à capacidade de alimentar um sistema e apresenta a unidade de Watts. Normalmente, uma fonte de alimentação de um computador apresenta uma potência entre os 300W e os 1500W, sendo as fontes de 450W a 750W as mais utilizadas.

Mas como é que podemos saber qual a potência a escolher

Tudo depende dos componentes do sistema. Existem algumas formas de determinar ou pelo menos estimar o consumo de cada componente e com isso determinar a potência total mínima que uma fonte tem de apresentar. Uma das formas mais simples é seguindo as recomendações dos fabricantes de placa gráfica que se vai usar, sendo que esse valor é meramente uma recomendação e que deve ser tomado com algum ceticismo. E no caso de querermos um valor mais exato ou se não tivermos uma placa gráfica dedicada? Nessa situação é necessário recorrer a uma folha de especificações do fabricante de cada componente ou usar um simulador como o eXtreme Power Supply Calculator da Outervision. Este simulador é fácil de usar e consegue apresentar um resultado mais próximo ao real do que as recomendações de fabricantes, sendo que nós usamos esta ferramenta sempre que criamos uma build nova.

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Tendo sido determinada a potência total mínima que a fonte deve ter, como determinar então a potência recomendada?

Neste ponto não existe uma resposta exata e imutável, sendo que o valor final depende de outros fatores como a eficiência da fonte e futuros upgrades. No entanto uma coisa é certa: nunca se deve optar por uma fonte com menos potência que a potência mínima como é óbvio. Posto isto, as regras heurísticas que nós definimos como sendo satisfatórias são as seguintes (as opiniões podem variar):

  • A potência mínima deve ser entre 60% a 80% da potência total da fonte para que esteja a operar próximo do máximo da curva de eficiência, evitando também gastar dinheiro numa fonte excessivamente potente (que poderá não trazer nenhum benefício). Quanto mais longe deste valor se estiver, mais próximo dos mínimos da curva de eficiência nos vamos encontrar e com isso estaremos a aumentar desnecessariamente os custos operatórios;
  • Se estivermos a pensar em fazer upgrades num futuro próximo, além da recomendação anterior devemos adicionar uma potência igual ou ligeiramente superior à potência dos componentes que se pretende adicionar;
  • Exemplo: para determinado sistema estimou-se que teria uma potência mínima de 400W. Tendo em consideração a primeira regra então poderíamos optar por uma fonte de 500W ou 550W. Se se pretender adicionar futuramente outra placa gráfica de 150W então teríamos de optar por uma fonte de 650W a 700W, sendo que neste caso recomendaríamos uma fonte de 750W (por ser um valor “redondo” e para garantir alguma margem de manobra).

Eficiência do equipamento

A eficiência de uma fonte pode ser definida como a relação entre a potência de output e a potência de input. Por exemplo, se uma fonte tem um output de 500W mas tem um input de 600W então apresenta uma eficiência de 80%, sendo que deve ser comercializada com a designação de 500W com 80% de eficiência e não 600W com 80% de eficiência (isso seria, segundo as regras, publicidade enganosa). De referir que a eficiência da psu varia em função da carga de uso e da temperatura de operação, sendo que o máximo se atinge algures entre os 50% e 60% de carga (dependendo do equipamento) e a temperaturas baixas.

Porque é que é importante ter em conta a eficiência de uma fonte?

Esta pergunta pode parecer um pouco estranha para muitos devido à sua trivialidade, mas a verdade é que já encontramos vários exemplos de pessoas que ignoram completamente este fator, sem realmente se aperceberem do real impacto que tem. Para começar, quanto mais eficiente for uma psu menor será o seu desperdício de energia – como consequência irá consumir menos levando a uma fatura elétrica ligeiramente inferior. Mas esta não é a problemática principal… A energia que é consumida e que não é utilizada para alimentar o sistema é convertida em calor, diminuindo assim o desempenho do próprio equipamento e contribuindo para a dor de cabeça que é o aquecimento dos computadores.

Que cuidados devemos ter então?

Apesar de ser um aspeto de elevada importância, existe alguma flexibilidade na escolha de uma fonte em termos de eficiência. Para ajudar a promover uma cultura de eficiência energética, foi proposto em 2004 um programa de certificação voluntário conhecido por 80 PLUS. Esta certificação para além de incentivar o desenvolvimento de equipamento mais amigos do ambiente, acabou por permitir a introdução de uma métrica facilmente identificável pelos consumidores, e que acaba por ser usada como ponto forte no marketing e valorização do produto.

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Como regra de ouro, nunca devemos escolher uma fonte que não tenha certificação 80 PLUS, uma vez que não foi sujeita a testes de controlo de qualidade e por isso não é possível garantir que o que é publicitado na ficha de especificações corresponde minimamente à realidade.

Rails, segurança e intensidade da corrente

É sabido que para operar um computador é necessário que, de uma maneira muito simplista, a fonte converta corrente alternada em corrente contínua, que posteriormente “forneça” corrente em várias tensões, nomeadamente 3.3V, 5V e 12V, havendo por isso rails para cada tensão no circuito da fonte aos quais se encontram ligados os cabos. Embora pareça um processo simples e direto, ocorrem várias transformações e correções da corrente AC até que possa ser usada pelo sistema. Ora, como é comum a todos os fenómenos físicos, existem sempre flutuações e falhas no processo que poderiam causar danos permanentes ao equipamento. Para evitar acidentes (e muita tristeza) são implementadas medidas de segurança que disparam caso haja alguma anomalia, nomeadamente proteções contra curto-circuito, sobrevoltagem, sobreaquecimento, entre várias outras.

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Desta forma não será de estranhar que deva ser necessário prestar alguma atenção às medidas de proteção contra estes fenómenos que se encontram implementadas na fonte de alimentação, para evitar que ocorram acidentes (incêndios… sim, incêndios).

Em relação às rails, é um tópico que já foi mais pertinente no passado. Agora nem tanto. Mas para se ter noção, nos primórdios do standard ATX das PSU havia uma limitação na potência máxima numa rail de 12V (eram 240W, ou se preferirem 12V/20A). Uma forma de os fabricantes conseguirem ter potências superiores seria através da introdução de várias rails de 12V – as chamadas fontes multi-rail. No entanto surgiu um problema: começaram a surgir equipamentos mais exigentes e que as PSU não conseguiam alimentar eficientemente. E uma vez mais os fabricantes tiveram de se adaptar e desenvolver uma estratégia que contorna-se essa limitação dando origem às chamadas fontes single-rail (nomeadamente não integrando Over-Current Protection).

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Poderá pensar-se que as psu multi-rail então não são capazes de alimentar gráficas mais exigentes, por isso temos de optar por single-rail. E a resposta é: depende. Depende da intensidade da corrente em cada rail. Se a GPU precisa de 15A na rail 12V é preciso garantir que a PSU, single ou multi-rail, tem pelo menos 15A por rail.

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Então qual é que devemos escolher? Na hipótese de poder escolher, multi-rail deve ser sempre a escolha uma vez que inclui OCP em todas as suas rails. Mas não se esqueçam de confirmar a intensidade em cada rail!

Tamanho, conectores e modularidade

Este ponto não costuma ser problema, mas já assistimos a casos de pessoas com caixas de pequenas dimensões que não tem espaço para a fonte, e outras que por terem comprado fontes de péssima qualidade repararam que não tinham conectores PCIE para alimentar a sua gráfica. Para tudo há uma solução, mas se tivessem prestado mais atenção não tinham passado por esses problemas.

Em relação à modularidade, este foi um aspeto que durante muito tempo esteve associado a entusiastas, modding e what not, mas na realidade a modularidade de uma fonte traz algumas vantagens: mais fácil de arrumar a cablagem permitindo diminuir a obstrução à passagem de ar, e permite uma melhor estética. No entanto traz alguns pequenos incómodos: são um pouco mais dispendiosas e acrescentam mais uns centímetros à fonte, mas as vantagens compensam largamente as hipotéticas desvantagens.

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Qualidade de construção

Uma vez mais, este é um ponto que tende a ser esquecido. Escolher uma fonte com boa qualidade de construção é imperativo. E não se enganem: o que não falta para aí são boas fontes, mas a quantidade de lixo que vagueia pelas prateleiras também é muito. Há marcas que transmitem uma segurança na escolha, e outras em que a escolha é seguramente um risco.

Não vamos aqui enumerar as nossas escolhas até porque seria uma opinião baseada numa experiência limitada, no entanto a imagem seguinte tenta categorizar vários modelos em função da sua qualidade e isso será uma boa métrica para ajudar na escolha. Ah, e já sabem, se não encontrarem lá um modelo (ou pelo menos a marca) é porque ou saiu depois desta lista ou é tão mau que nem merece ser destacado.

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Boas compras!

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