O problema com as fontes genéricas é que a capacidade real fica quase sempre muito abaixo da capacidade prometida pelo fabricante, de forma que você acaba precisando comprar uma fonte de “600 watts” para ter 300 ou 350 watts reais à disposição. O fabricantes conseguem se safar pois quase ninguém se dá ao trabalho de realmente testar essas fontes baratas e por pouca gente realmente tentar utilizar toda a capacidade especificada. O próprio uso de poucos conectores ajuda, pois dificulta a instalação de um grande número de HDs e outros dispositivos.
No caso das fontes de melhor qualidade, este “superdimensionamento” deixa de ser necessário, já que a capacidade informada é um número muito próximo do da capacidade real. Em geral, fabricantes de boa reputação chegam a trabalhar com uma boa margem de segurança, produzindo fontes que são capazes de fornecer um pouco a mais do que o especificado, com segurança.
Atualmente, existem poucas configurações que não são bem atendias por uma fonte com 450 watts reais. Para você ter uma idéia, uma Radeon 2900 XT tem um consumo de pouco mais de 150 watts em full-load, enquanto um Core 2 Extreme QX6850 (o quad-core de 3.0GHz com 8MB de cache) tem um TDP de 130 watts. Mesmo combinando os dois com mais 4 HDs em RAID (12 watts cada um, em média), o consumo total do PC dificilmente ultrapassaria os 400 watts nos momentos de pico. Naturalmente, nessa configuração seria prudente usar uma fonte com uma capacidade um pouco maior, para manter um bom limite de tolerância, mas o meu ponto é que é bem difícil atingir a barreira dos 450 watts.
Radeon HD 2900 XT
A principal exceção seria usar duas placas de alto desempenho em modo SLI ou CrossFire, já que o consumo das duas placas 3D somadas pode facilmente ultrapassar os 300 watts, demandando uma fonte de 550 watts ou mais para atender o consumo somado das placas e dos demais componentes do PC.
No caso de um PC “normal”, que utiliza uma placa 3D de médio desempenho, combinada com um Athlon X2 ou um Core 2 Duo e dois HDs, o consumo geralmente fica na casa dos 200 a 250 watts, o que faz com que praticamente qualquer fonte de boa qualidade seja suficiente. Como a questão do consumo elétrico é um fator cada vez mais enfatizado pelos fabricantes, dificilmente os PCs do futuro vão consumir mais energia que os atuais. A tendência é justamente o oposto, por isso, antes de gastar seu dinheiro em uma fonte de 750 watts ou mais, calcule o consumo teórico dos componentes para verificar se você realmente precisa de tudo isso.
Voltando à fonte, as especificações da Corsair VX450W são as seguintes:
* ATX 2.2 and ATX 2.01 compatible
* Ultra-quiet 120mm double ball-bearing thermally controlled fan
* Single +12V rail
* Auto-Switching universal AC input from 90~264V.
* Over Current/Voltage/Power Protection, Under Voltage Protection, and Short Circuit Protection
* Active Power Factor Correction (PFC) with PF value of 0.99
* High efficiency, up to 85% under a wide load range
Vamos então a uma explicação do que estas especificações significam:
ATX 2.2 and ATX 2.01 compatible: O padrão ATX 2.0 introduziu o conector de 24 pinos, combinado com o conector auxiliar de 4 pinos. O padrão ATX 2.2 flexibilizou a exigência, permitindo que, respeitadas determinadas condições, fontes com conectores ATX de 20 pinos também pudessem ser usadas. O fato de atender aos dois padrões não quer dizer nada, pois eles são normas para todas as fontes atuais.
Ultra-quiet 120mm double ball-bearing thermally controlled fan: O grande exaustor de 120 mm usado na VX450W usa rolamentos (ball-bearing) no lugar de buchas (sleeve) como os usados nas fontes mais baratas. Isso permite que ele seja mais silencioso e, principalmente, aumenta a durabilidade, evitando que ele comece a fazer barulho e perder velocidade de rotação depois de um ou dois anos, como é comum nas fontes baratas. O “thermally controlled” faz referência à variação na velocidade de rotação do exaustor de acordo com a temperatura da fonte (na verdade apenas dois níveis).
Single +12V rail: O padrão ATX12V diz que cada via (rail) de 12V da fonte não deve ser capaz de transportar mais do que 20 amperes (240 watts), de forma a evitar a possibilidade de acidentes perigosos. Dentro do padrão, fontes capazes de fornecer mais do que isso nas saídas de 12V devem utilizar duas ou mais vias separadas. O problema é que no caso hipotético de um único dispositivo (uma placa 3D, por exemplo) exigir sozinho mais do que 240 watts, ele poderia sobrecarregar a via em que está ligado, fazendo com que a fonte desligasse, independentemente de quantas vias de 12V ela possuísse.
Isso não acontece com os componentes atuais (pelo menos não ao usar fontes de qualidade) pois mesmo as placas 3D mais parrudas ainda consomem na faixa dos 150 watts, mas isso pode eventualmente passar a ser uma limitação. Prevendo isso, os fabricantes passaram a oferecer fontes “single rail”, onde toda a capacidade de fornecimento da fonte em 12V é oferecida em uma única via. Isso permite que os componentes se sirvam de energia à vontade, sem o antigo limite de 240 watts.
A VX450W, por exemplo, oferece 396 watts através da via única de 12V, enquanto outras fontes maiores chegam a fornecer 1000 watts em uma única via. Ao mesmo tempo em que isso é desejável, fornecer tanta energia em uma única via também oferece um certo risco, não apenas para o equipamento, mas também para quem o manuseia, por isso é importante só comprar fontes “single rail” de fabricantes renomados. Se a fonte não for bem construída, coisas realmente interessantes podem acontecer.
Auto-Switching universal AC input from 90~264V: A maioria das fontes possuem chaves seletores “110V/220V”, mas um número cada vez maior de fontes estão passando a utilizar seletores automáticos de tensão ou seja, passam a ser “bivolts”. No caso da VX450W, você pode ligar a fonte em qualquer tensão entre 90V e 264V. Este é um recurso importante, pois permite que a fonte absorva variações na tensão da rede elétrica (surtos e brownouts) sem prejuízo para o equipamento. Uma curiosidade é que apenas fontes sem PFC e fontes com PFC ativo (veja a seguir) podem oferecer seleção automática de tensão. Fontes com PFC passivo precisam, por definição, utilizar a chave seletora.
Over Current/Voltage/Power Protection, Under Voltage Protection, and Short Circuit Protection: Teoricamente, todas as fontes de alimentação deveriam oferecer proteção contra variações de tensão, mas não é isso o que acontece com as fontes mais baratas. Surge então a necessidade de usar um estabilizador ou nobreak para oferecer uma tensão constante para a fonte, mas como bem sabemos, os estabilizadores baratos também não cumprem bem a função, o que no final acaba deixando o equipamento desprotegido.
Fontes de melhor qualidade, sobretudo fontes que possuem seleção automática de tensão oferecem uma tolerância muito grande a variações de tensão, maior do que um estabilizador típico. É muito melhor usar uma fonte de alimentação de qualidade do que combinar um estabilizador ruim e uma fonte ruim, daí o conselho geral de economizar, deixando de comprar o estabilizador e investir o dinheiro na fonte.
Active Power Factor Correction (PFC) with PF value of 0.99: Ao comprar um estabilizador ou um nobreak, a capacidade é sempre informada em VA (Volt-Ampere) e não em watts. Em teoria, um nobreak ou estabilizador de 600 VA seria capaz de suportar uma carga de 600 watts, mas na prática ele acaba mal conseguindo manter um PC que consome 400. Se você realmente ligasse um PC que consumisse 600 watts, ele provavelmente desligaria (ou queimaria) quase que instantaneamente.
Essa diferença ocorre por que a capacidade em VA é igual ao fornecimento em watts apenas em situações onde são ligados dispositivos com carga 100% resistiva, como é o caso de lâmpadas incandescentes e aquecedores. Sempre que são incluídos componentes indutivos ou capacitivos, como no caso dos PCs e aparelhos eletrônicos em geral, a capacidade em watts é calculada multiplicando a capacidade em VA pelo fator de potência da carga, sendo que a maioria das fontes de alimentação trabalha com fator de potência de 0.65 ou 0.7 (não confunda “fator de potência” com “eficiência”, que é outra coisa completamente diferente). Isso significa que um estabilizador de 600 VA suportaria, em teoria, um PC que consumisse 400 watts, utilizando uma fonte de alimentação com fator de potência de 0.65.
Como é sempre bom trabalhar com uma boa margem de segurança, uma boa regra para calcular a capacidade “real” em watts é dividir a capacidade em VA por 2. Assim, um nobreak de 600 VA suportaria um PC com consumo total de 300 watts com uma boa margem.
De alguns anos para cá, estamos assistindo à popularização das fontes com PFC (“Power Factor Correction”, ou “fator de correção de potência”) que reduz a diferença, fazendo com que o fator de potência seja mais próximo de 1. Na verdade, é impossível que uma fonte trabalhe com fator de potência “1”, mas muitas fontes com PFC ativo chegam muito perto disso, oferecendo um fator de potência de 0.99.
Usar uma fonte de alimentação com PFC ativo oferece diversas vantagens. A primeira é que o consumo em VA fica muito próximo do consumo real, em watts, de forma que você não precisa mais superdimensionar a capacidade do nobreak ou do estabilizador.
A segunda é que as fontes com PFC são mais eficientes, ou seja, desperdiçam menos energia na forma de calor. A maioria das fontes genéricas, sem PCF, trabalham com uma eficiência de 70%, 65% ou, em muitos casos, até mesmo 60%. Isso significa que para cada 100 watts consumidos, a fonte fornece apenas 60, 65 ou 70 watts para o PC, o que é um grande desperdício. As fontes com PFC ativo trabalham, na maioria dos casos, com 70 a 80% de eficiência, com muitos modelos atingindo os 85%, o que representa uma economia significativa na conta de luz.
Um PC cujos componentes internos consumam 200 watts em média (sem contar o monitor, já que ele não é alimentado pela fonte de alimentação), acabaria consumindo 307 watts se usada uma fonte com 65% de eficiência. Ao mudar para uma fonte com 80% de eficiência, o consumo cairia para apenas 250 watts, o que, em um PC que fique ligado 12 horas por dia, representaria uma economia anual de 102 reais. O menor consumo também aumenta a autonomia do nobreak, já que, com menos carga, as baterias durarão mais tempo. Isso pode levar a outras economias, já que reduz a necessidade de usar baterias externas, ou de usar um nobreak de maior capacidade.
Vamos então a uma explicação um pouco mais aprofundada sobre o PFC:
Como bem sabemos, a rede elétrica utiliza corrente alternada, que opera a uma freqüência de 60 Hz (50 Hz em muitos países da Europa). A fonte tem a função de transformar a corrente alternada em corrente contínua e entregá-la aos componentes do PC. Além da energia realmente consumida pelo equipamento, medida em watts (chamada de potência real), temos a potência reativa (medida em VA), que é exigida pela fonte no início de cada ciclo e rapidamente devolvida ao sistema, repetidamente. Uma fonte que trabalhe com um fator de potência de 0.65, pode consumir 200 watts de potência real e mais 100 de potência reativa, totalizando 300 VA.
A rede elétrica (ou o nobreak ou estabilizador onde o micro está ligado) precisa ser dimensionado para oferecer a soma da potência real e da potência reativa, por isso seria necessário usar um nobreak de no mínimo 300 VA para alimentar o PC do exemplo anterior, mesmo que na verdade ele consuma apenas 200 watts.
Naturalmente, o vai e vem de corrente causada pela potência reativa causa uma grande perda de energia, parte dela dentro da própria fonte (o que reduz sua eficiência e aumenta o aquecimento) e parte dela nos demais pontos da rede elétrica, que causam prejuízos para a empresa responsável pela geração e transmissão.
O PFC é um circuito adicional, colocado entre a rede elétrica e os demais circuitos da fonte, que tem a função de reduzir a potência reativa, minimizando o problema. Existem dois tipos de circuitos de PFC: passivos e ativos. Os circuitos de PC passivos são os mais simples, compostos basicamente por um conjunto adicional de capacitores e podem ser encontrados até mesmo em algumas fontes baratas. Ela melhora o fator de potência da fonte, elevando-o para até 80 ou 85%, mas não faz muito com relação à eficiência da fonte, que continua sendo baixa. Normalmente, as fontes de alimentação que utilizam PFC passivo trabalham com 65% ou 70% de eficiência, não muito diferente das fontes sem PFC.
Os circuitos de PC ativos, por sua vez, são compostos por componentes eletrônicos e são encontrados exclusivamente nas fontes mais caras. Eles elevam o fator de potência para 95 ou até mesmo 99% e também ajudam a melhorar a eficiência da fonte. Salvo poucas exceções, todas as fontes com 75% de eficiência ou mais utilizam PFC ativo. A presença do PFC ativo é sempre uma informação divulgada à exaustão pelos fabricantes, por isso se a fonte não traz a informação estampada em algum lugar visível nas especificações, você pode ter certeza de que trata-se de uma fonte com PFC passivo, ou sem PFC.
No caso da VX450 o circuito de PFC ativo trabalha com um fator de potência de 99%, o que é o melhor valor possível, já que nenhum circuito de PFC pode atingir a marca dos 100% (já que isso significaria a perfeição). Isso significa que (excluindo componentes externos, como o monitor e o modem ADSL), o PC consome aproximadamente o mesmo valor em Watts e VAs, o que, como comentei, permite que ele seja alimentado por um nobreak de menor capacidade.
High efficiency, up to 85% under a wide load range: O “up to” é sempre uma expressão suspeita, já que indica que o componente atinge o valor especificado apenas em determinadas circunstâncias, sendo que o valor médio é inferior. No caso da VX450W os 85% são atingidos quando a fonte está trabalhando com tensão de 220V e com 50% da carga. Nas demais situações a eficiência varia entre 80 e 83%, o que de qualquer forma é um bom valor, já que a maioria das fontes genéricas trabalham na faixa dos 65%, o que é muito baixo, já que com 65% de eficiência a fonte desperdiça um terço de toda a energia consumida.
A eficiência é na minha opinião o fator mais importante ao escolher uma fonte de alimentação, já que ela representa uma economia (ou um gasto adicional) na conta de luz, um fator diretamente sentido no bolso, que como sabemos é a parte mais sensível do corpo humano :). Vamos então a um teste prático para verificar até que ponto a diferença de eficiência reduz o consumo real do micro.
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