Mais sobre os recursos das fontes de alimentação
O single +12V rail e o uso dos circuitos DC-DC são apenas a ponta do iceberg. As especificações de qualquer fonte atual incluem vários outros termos que podem ser ainda mais complicados de entender. Vamos então a um pequeno índice com o significado de cada um.
SCP (Short Circuit Protection): ?? a proteção básica contra curto-circuitos, que faz com que a fonte se desligue em vez de explodir ou pegar fogo. Via de regra ela é encontrada em qualquer fonte, mesmo as mais vagabundas. Ela faz também parte do padrão ATX12V e de praticamente todos os testes de certificação.
OPP (Overpower Protection): Esta é a função de proteção contra sobrecarga, encarregada de desarmar a fonte caso a capacidade máxima de fornecimento seja ultrapassada, evitando danos à fonte ou ao equipamento.
Qualquer boa fonte deve operar com uma certa margem de tolerância, suportando um pouco mais que a carga estipulada (440 watts em uma fonte de 400 watts, por exemplo) e desligando caso ela seja excedida, sem que ocorram danos. O sintoma nesse caso é que o micro desliga durante atividades intensivas, onde o consumo é mais alto (ao rodar jogos, ou ao tentar aumentar o overclock) mas volta a funcionar.
Por outro lado, em fontes sem o circuito não existe nenhuma restrição e a fonte continua fornecendo energia até que os transístores do circuito de chaveamento ou de retificação realmente explodam, geralmente provocando danos também aos módulos de memória, placa-mãe, ou mesmo ao HD. Outro caso comum é que os circuitos estejam presentes, mas tenham sido configurados com um valor superestimado, fazendo com que a fonte exploda antes que a proteção seja ativada.
?? por isso é sempre recomendável trabalhar com uma boa margem de segurança em fontes baratas ou de baixa qualidade, já que você raramente sabe com certeza qual é o limite real da fonte. Mesmo que ela consiga oferecer a capacidade anunciada quando operando a alguma temperatura baixa, ela pode muito bem falhar bem antes em situações reais de uso, onde a temperatura seja mais elevada.
Overvoltage Protection (OVP): Este é outro recurso básico, que deve estar presente em qualquer fonte. Ele faz com que a fonte se desligue caso a tensão em alguma das saídas ultrapasse o valor nominal em mais do que 20 a 25% (6.5V na saída de 5V, por exemplo). Na prática ele não significa muito, pois se aplica apenas a variações extremas e nem sempre é citado nas especificações, já que se presume que qualquer fonte à venda deve oferecê-lo.
Undervoltage Potection (UVP): Este é o outro lado da moeda, aplicado quando alguma das tensões de saída apresenta um valor muito baixo (2.5V na saída de 3.3V, por exemplo). ?? mais um recurso básico.
RoHS: O RoHS (Reduction of Hazardous Substances) é um programa da União Europeia que limita o uso de substâncias tóxicas, incluindo o chumbo, mercúrio, cromo hexavalente, cádmio e dois tipos de brometos usados como retardantes de chamas. O RoHS não faz nenhuma diferença com relação ao desempenho da fonte, mas reduz o impacto sobre o meio-ambiente quando ela for eventualmente descartada.
Auto-Switching universal AC input: Indica que a fonte é capaz de trabalhar com uma grande faixa de tensões, indo geralmente dos 90 aos 264 volts, sem prejuízo para a estabilidade ou vida útil. Esta é uma característica comum em quase todas as fontes com PFC ativo e é um recurso fortemente desejado, não apenas por que permite o uso em qualquer tomada, mas também por que torna a fonte menos suscetível a variações e quedas de tensão.
High efficiency: A eficiência é mais um fator importante na escolha da fonte, pois afeta o consumo global do micro e o impacto na conta de luz. Hoje em dia as fontes com 80% ou mais de eficiência são bastante comuns e por isso não existe muito motivo para comprar fontes menos eficientes. Entretanto, a palavra do fabricante não significa nada, é preciso checar se a fonte foi certificada pelo 80 PLUS.
SLI Support / CrossFire Support: Tanto a nVidia quanto a AMD/ATI oferecem programas de certificação, que atestam que a fonte oferece os conectores PCIe e possui a capacidade necessária. Naturalmente, qualquer fonte com uma capacidade suficiente pode ser usada para alimentar duas placas em SLI, a certificação é apenas uma chancela oficial, que pode ser usada como ferramenta de marketing pelos fabricantes para justificar o custo das fontes de maior capacidade.
Ball-bearing/thermally controlled fan: Existem dois tipos de exaustores: os com buchas (sleeve bearing) e os com rolamentos (ball-bearing), que são mais caros, porém muito mais duráveis. Qualquer fonte de qualidade hoje em dia usa exaustores com rolamentos. Quase sempre, a rotação é controlada por um sensor de temperatura (thermally controlled), o que faz com que o exaustor mantenha uma rotação de 600 ou 900 RPM na maior parte do tempo e acelere apenas quando a fonte atinge uma determinada temperatura.
Nylon sleeve: ?? a malha de fios de nylon que é usada em volta dos cabos na maioria das fontes atuais. Ela ajuda a manter os cabos mais organizados e indica um maior cuidado por parte do fabricante, mas não é um indicador direto da qualidade da fonte.
Dual-Transformer Design: A maioria das fontes de 1000 watts ou mais utilizam um sistema duplo, onde são usados dois transformadores, criando essencialmente duas fontes separadas, cada uma encarregada de fornecer metade da capacidade da fonte. Como sempre, os fabricantes usam isso como uma ferramenta de marketing, prometendo uma melhor estabilidade ou confiabilidade, mas na verdade o uso de dois transformadores é uma desvantagem, pois é muito difícil dividir igualmente a carga entre os dois, fazendo com que a fonte não atinja a capacidade estipulada em situações reais, ou que ofereça tensões menos estáveis nas saídas.
Anéis de ferrite nos conectores: Em um esforço para oferecer alguma redução adicional no ripple, muitos fabricantes adicionam anéis de ferrite ("ferrite bead" ou "ferrite core" no inglês) nos cabos dos conectores PCIe, do conector ATX e eventualmente também nos demais. Eles nada mais são dos que anéis pré-fabricados que envolvem os fios, que atuam como resistores, convertendo parte do ruído em calor:
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O ganho é muito pequeno, mas como eles são componentes baratos, o aumento do custo acaba fazendo sentido para os fabricantes, que os usam como argumento de marketing. Na prática eles não são importantes e por isso acabam sendo o primeiro acessório a ser removido quando surge a necessidade de desenvolver fontes de baixo custo.
Corrente de Pico (Peak Current, Peak Output): Em geral, fontes baratas são vendidas segundo sua "corrente de pico" e não com relação à capacidade real. Em teoria, a fonte deve capaz de manter a capacidade de pico por até 60 segundos, antes que o circuito de sobrecarga entre em ação e desligue o sistema para evitar danos.
Na prática ela é apenas um engodo dos fabricantes, que indicam algum valor obtido em situações ideias (com a fonte operando a uma temperatura muito baixa, por exemplo) ou simplesmente inventam um valor qualquer. Nenhum fabricante de respeito usa deste artifício, por isso quando as especificações falarem em "Corrente de Pico" ou "Potência de Pico", o melhor é se manter bem longe:
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Tensões de saída: conforme aumenta a carga, é normal que a tensão de saída da fonte decaia sutilmente, uma diferença que é compensada pelos circuitos reguladores de tensão na placa-mãe e nos demais componentes. Assim como no caso do ripple, pequenas variações são esperadas, mas variações excessivas podem causar problemas de estabilidade e até mesmo danificar componentes.
Para se manter nos padrões, a fonte deve apresentar uma variação máxima de 5%, mesmo quando operando na capacidade máxima.
Ripple: Todas as fontes para PC são fontes chaveadas, o que significa que a fonte primeiro aumenta a frequência da corrente alternada recebida da tomada para depois convertê-la em corrente contínua usando o transformador principal. Isso permite que as fontes utilizem transformadores muito menores, operem com melhores níveis de eficiência e sejam mais baratas.
Uma das consequências dessa abordagem é o ripple, que consiste em variações rápidas nas tensões oferecidas pela fonte, que são resquícios dos ciclos da corrente alternada da tomada. Ele pode provocar interferência na saída de áudio e, em casos mais graves, causar problemas de estabilidade e reduzir a vida útil dos componentes.
Mesmo as melhores fontes apresentam variações nas tensões, mas em fontes de baixa qualidade a intensidade das variações pode ser perigosas. As principais vítimas são os módulos de memória, seguidas pelos HDs e pelo chipset da placa-mãe. Os processadores são geralmente os mais resistentes, já que eles contam com a proteção dos circuitos de regulagem de tensão, mas naturalmente não são imunes.
O ripple pode ser medido usando um osciloscópio e é um dos fatores que é examinado nos bons reviews de fontes. Quanto mais estável é o gráfico, melhor, como nesse gráfico do anadtech:
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Como tudo na informática, os componentes possuem um limite de tolerância, por isso um certo nível de ripple é perfeitamente aceitável. Apenas grandes variações é que são realmente prejudiciais.
Para se manter dentro do padrão ATX12V, o ripple não seja superior a 50 milivolts para as saídas de 3.3 e 5V e não seja maior do que 120 milivolts para a saída de 12 volts, uma marca que boas fontes não têm dificuldade em atingir. O grande problema são as fontes genéricas, onde as variações podem ser muito maiores.
O principal fator causador de ripple é o uso de capacitores baratos, que não são capazes de operar de maneira eficiente a altas frequências e cuja eficiência tende a decair ao longo da vida útil da fonte, resultando em níveis de ripple cada vez maiores. Um dos sintomas nesse caso é que o PC se torne progressivamente mais instável, até que a fonte seja substituída.
O ripple não é incluído nas especificações das fontes, por isso é sempre necessário caçar os números em reviews independentes. Duas boas fontes de consulta são os reviews do Anandtech e do Xbitlabs, que empregam boas metodologias de teste:
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