Distribuição da capacidade

Um fator importante ao escolher uma fonte é a distribuição da capacidade entre as tensões de 3.3, 5 e 12V. Micros antigos (até o Pentium III no caso da Intel e até o Athlon soquete A no caso da AMD) utilizam primariamente energia das saídas de 3.3 e 5V (usando a saída de 12V apenas para os drives e exaustores) enquanto os PCs atuais usam quase que exclusivamente a saída de 12V.

Fontes antigas, baseadas no padrão ATX12V 1.3 são dimensionadas para os PCs antigos, fornecendo apenas 12 ou 16 amperes na saída de 12V, o que é insuficiente para os PCs atuais. Um bom exemplo é a Thermaltake HPC-420-102, uma fonte que oferece 420 watts no total, mas que devido à distribuição é capaz de fornecer apenas 216 watts (18 amperes) na saída de 12V:

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A redistribuição da capacidade veio junto com o padrão ATX12V 2.0, que reduziu a capacidade recomendada de fornecimento nas saídas de 3.3 e 5V, priorizando a de 12V. Uma fonte atual é, tipicamente, capaz de fornecer 28 amperes ou mais na saída de 12V, com algumas dividindo a corrente em duas ou mais vias de 18A e outras oferecendo uma via unificada. Vamos aos detalhes:

O termo “rail” pode ser traduzido como “via” ou “trilho” e nada mais é do que um circuito separado dentro da fonte, responsável pelo fornecimento de uma das tensões.

Antes do padrão ATX, as fontes possuíam dois circuitos separados, um para a tensão de 5V e outro para a de 12V. Com o padrão ATX, foi adicionado um terceiro, responsável pela tensão de 3.3V. Todas as fontes fornecem também tensões de -5V e -12V, mas a corrente é muito baixa e elas não são mais usadas desde o século passado.

Em micros antigos (até o 486), a maioria dos componentes eram alimentados diretamente a partir da saída de 5V da fonte e a saída de 12V era usada apenas para os motores dos HDs, drives de disquete e coolers. Conforme foram sendo introduzidas técnicas mais avançadas de fabricação, os componentes passaram a utilizar tensões cada vez mais baixas, o que tornou necessário o uso de circuitos de regulagem de tensão.

Eles começaram como simples resistores que eliminavam o excesso na forma de calor (que não era um grande problema na época, já que os processadores consumiam pouca energia) e progrediram até chegarem aos complexos conversores DC/DC usados nas placas atuais.

Conforme o consumo dos processadores e placas 3D foi crescendo, as placas deixaram de usar as saídas de 3.3 e 5V e passaram a obter energia diretamente a partir da saída de 12V. O motivo é simples: com uma tensão maior, é possível transmitir a mesma quantidade de energia usando uma “amperagem” muito mais baixa, o que simplifica os projetos e permite atingir níveis bem maiores de eficiência. Hoje em dia, todos os processadores e placas 3D (que são os responsáveis por mais de 80% do consumo total do PC) são alimentados quase que exclusivamente pela saída de 12V da fonte.

Essa migração exigiu mudanças nos projetos das fontes. Um boa fonte ATX de 300 watts da década de 1990 era tipicamente capaz de fornecer 10 amperes na saída de 12V (120 watts), enquanto boas fontes de 400 ou 450 watts atuais fornecem 30 amperes ou mais.

A confusão surgiu com o padrão ATX12V 1.3, que recomendava o uso de um máximo de 18 amperes na saída de 12V (com um topo de 20 amperes, ou 240 watts), uma precaução contra a possibilidade de acidentes. Dentro do padrão, fontes capazes de fornecer mais do que isso nas saídas de 12V devem utilizar duas ou mais vias separadas, daí termos tantas fontes que são capazes de fornecer 400 watts ou mais, mas utilizam duas ou mais saídas independentes, cada uma limitada a um máximo de 18 amperes.

A configuração mais comum nesses casos é uma das vias ser usada para alimentar o conector de 24 pinos (que alimenta o processador e a maioria dos componentes) e a outra usada para os conectores molex e PCI Express, que alimentam a placa 3D e os drives. Nesse exemplo, temos uma Cooler Master de 360W, que utiliza duas vias de 12V, onde você pode exigir 15A (180 watts) de cada uma, desde que o total não ultrapasse 288 watts:

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As duas vias podem ser obtidas através do uso de dois circuitos independentes (o que é muito raro, já que encarece a fonte) ou através de um único circuito de maior capacidade e dois limitadores de potência, que geram as duas vias separadas (o mais comum).

O grande problema é que caso os dispositivos ligados a uma das vias exijam mais do que 180 watts (imagine o caso de duas placas 3D em SLI, por exemplo), eles poderiam facilmente sobrecarregar a via em que estão ligados, fazendo com que a fonte desligasse, independentemente de quantas vias de 12V ela possuísse.

Em um PC “normal”, com uma única placa 3D e um processador mediano, isso não chega a ser um grande problema, já que o processador (consumindo energia dos conectores de 24 e 4 pinos da placa-mãe) e a placa 3D (usando o conector PCIe, ou conectores molex) utilizariam vias separadas e seria muito difícil que cada um utilizasse sozinho mais do que 180 watts.

Entretanto, é fácil de atingir o limite ao usar duas placas em SLI, ou mesmo ao usar um processador quad-core em overclock, o que levou a Intel a flexibilizar a norma a partir do padrão ATX12V 2.0. Surgiram então as fontes “single +12V rail”, onde toda a capacidade de fornecimento da fonte em 12V é oferecida em uma única via, eliminando a divisão.

Isso permite que os componentes se sirvam de energia à vontade, sem o antigo limite de 180 watts. Além de servir como um bom argumento de marketing, essa abordagem também reduz um pouco o custo de produção (já que não é mais preciso usar os limitadores de potência) e evita que você precise superdimensionar a capacidade da fonte, com medo de ultrapassar o limite de alguma das vias.

A Corsair VX450W, por exemplo, oferece 33 amperes (396 watts) através da via única de 12V, enquanto fontes maiores chegam a fornecer 1000 watts em uma única via:

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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 comprar fontes single +12V rail de fabricantes responsáveis. Se a fonte não for bem construída, coisas realmente interessantes podem acontecer.

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