Hány wattos az 550 wattos tápom?

  • (f)
  • (p)
Elemzés – Írta: | 2011-03-17 12:09

A tápegységeken található címkék rejtelmei és más okosságok

Kulcsszavak: . tápegység

[ Új teszt ]

Egy kis történelem...

Egy kis történelem...
Az ATX formátum megjelenése idején a számítógépek jellemzően az +5 V-os tápágat használták. Erről működtek a procik és a bővítőkártyák. A +12 V-ról csak a merevlemezek(HDD) motorjai, az optikai meghajtók (ODD) motorjai, valamint a ventilátorok táplálkoztak.
De aztán növekedni kezdett a procik (és később a VGA kártyák) áramfelvétele, ezért a gyártók jónak látták ezek áramellátását a +5 V-ról a +12 V-os ágra áthelyezni. Ennek az a praktikus oka, hogy az ATX csatlakozó egy-egy érintkezőjén 4 amperél több áramot nem szabad átvinni, az érintkezők számát pedig a szabvány rögzíti. A +12 V-os ágon azonos áramerősség mellett 2,4-szer akkora teljesítmény vihető át, tehát ennyivel kevesebb szál dróttal megoldható a feladat.
Az Intel a P4 procik, az AMD pedig az Athlon sorozat megjelenésekor már a +12 V-os ágra tervezte a tápellátást, de az alaplapgyártók még jó ideig a korábbi, már kipróbált technológiát használták. Az új terhelési igényhez a tápegységeknek is alkalmazkodni kellett, ezért bevezették az ATX2.01 szabványt, és ezzel megjelent a tápokon a 4 tüskés (2 sárga +2 fekete) ATX12V csatlakozó. (Amelyik alaplapon van ez a csatlakozó, és nélküle el sem indul a proci: nos, az egy valódi 12 V-os tápellátású, ATX2.xx szabványú alaplap.)

A későbbi ATX2.xx szabványok aztán újabb és újabb csatlakozókat vezettek be a 12 V-ra, amelyekről a többmagos procik és az egyre brutálisabb fogyasztású VGA kártyák üzemelnek.

Mostanra elértük azt a helyzetet, a teljes teljesítmény 90-95%-át a +12 V-os ága(k) biztosítják.
Erről működnek a procik, a VGA-k, ODD-k és HDD-k motorjai, a ventilátorok, és akár még a fénycső-inverterek is.
Egy mai gépben a +3,3 V-os és a +5 V-os tápágak együttesen sincsenek 25-35 wattnál jobban megterhelve! (Erről táplálkoznak az alaplapok chipjei, a memóriák, a HDD- és ODD elektronikák, a PCI-os kártyák. a kis teljesítményigényű PCIx kártyák, valamint a saját táp nélküli USB-s eszközök.)
Szélsőségesen sok eszközt kell egy gépre aggatni ahhoz, hogy a 35 W ne legyen elég.
Aki "csak" 6-8 db merevlemezt használ, az biztosan nem lépi túl a megadott teljesítményt!

Az 5Vsb tápág mindig rendelkezésre áll, amikor a tápegység feszültség alatt van. Akkor is, ha a gép nincs bekapcsolva. A legfontosabb feladata, hogy az alaplap bekapcsoló áramkörét működésben tartsa, és RAM-ba hibernálás (suspend-to-RAM) esetén a memóriák tartalmát is ez a tápfeszültség őrzi. Opcionálisan vagy kapcsolhatóan az egeret, a billentyűzetet és az USB-ket is elláthatja.

A -12 V-ot az alaplap használja, a -5 V pedig az ATX2.xx óta megszűnt. Utóbbit a régi, főként az AT buszos csatlakozóval szerelt alaplapok igényelhetik, nélküle nem indulnak el.

Ennyi az alapokról, és most nézzük: mit olvashatunk ki a tápok oldalára ragasztott címkékből.

Elméleti címkeböngészés-tan

Elméleti címkeböngészés-tan
Elöljáróban annyit, hogy az írásomban nem fogom megkérdőjelezni a tápokon feltüntetett adatok valódiságát, valamint a továbbiakban megadott adatlapokat én találtam ki, nem valódi, kereskedelemben kapható tápokról vettem át.

Első példa:

Kezdjük az „AC input” sorával! Ebből derül ki, hogy a tápegység milyen áramhálózatokban működőképes, azaz mely országokban lehet használni, illetve mekkora áramot vehet fel maximálisan.
A 220-240 V és 50 Hz azt jelzi, hogy az egész EU-ban, így hazánkban is működőképes lenne. (Aki nem tudná, nálunk 230 V a névleges feszültség és 50 Hz az áram frekvenciája.)
A 3.5A pedig a konnektorból felvett maximális áramerősség. Ez úgy jön ki, hogy a tápot maximálisan megterhelik (ez esetben 570 W-tal), és a legkisebb névleges feszültségnél -a példa szerint 220 V- megnézik az áramfelvételét.
Ezt az áramerősséget tudnia kell a lakás áramhálózatának. Vagy ha a számítógépet több más készülékkel együtt egy elosztóba dugjuk, a készülékek együttes maximális áramigénye kevesebb lehet csak, mint az elosztón feltüntetett megengedett áramerősség.
Fontos megjegyezni, hogy a tápegységek nem állandóan a legnagyobb teljesítményüket veszik fel a hálózatból! Ha a gépben lévő alkatrészek csak 100 wattot igényelnek, akkor egy 1000 W-os táp is csak ezt a 100 W-nyi áramot szolgáltatja, és az áramhálózatról is csak a leadott 100 W-ot és a saját belső veszteségét veszi fel, vagyis összességében nem többet mint 120-150 W-ot.

Térjünk át a példánk kimenő oldalára, azaz a „DC output”-ra.
A felső sorban vannak felsorolva azok az egyenfeszültség ágak, amelyeket a táp előállít, alatta pedig az ágak maximális terhelő áramai. Esetünkben egy db +12 V-os tápág van, aminek a maximális árama meghaladja az ATX2 szabvány szerinti 18 A-t. Ha ez egy valódi táp lenne, akkor emiatt nem lehetne rajta semmiféle ATX szabványra utaló felirat.
A harmadik sorban a kivehető teljesítmények vannak feltüntetve. A +3,3 V és az +5 V együttesen van megadva. (A címkéken szokták még „3,3V&5V=260 W max.”, vagy hasonló értelmű felirattal is feltüntetni.) Ez azt jelenti, hogy az előállításuk közös tekercsen történik, aminek 260 W-ra limitált a terhelhetősége, ezért a két ágról összesen ennyit vehetünk ki, hiába tudna 100 W-ot, ill. 200 W-ot a két ág külön-külön.
A negyedik sorban a „max. power” adat a 3,3 V, az 5 V és a 12 V oszlopaira vonatkozik. Itt is hasonló a limit, mint az előző bekezdésben a 3,3V&5V esetén. Hiába 644 W az összegük, de ha a +12 V-os ágat egy brutális VGA-val és procival teljesen leterheljük, akkor a másik két ágról legfeljebb 166 W vehető ki.
A -12V és az 5Vsb mindezektől függetlenül terhelhető további 10-10 wattal. (Ezzel az 550+10+10 W-tal számoltam az „AC input”-ról szóló bekezdésben.)
Összességében ez a táp 570 W-os.
Vagy mégsem?
Az előző oldalon írtam, hogy egy mai gép a 3,3V&5V ágakat legfeljebb 25-35 W-tal terheli. Úgy viszont a 260-ból 225-235 W sohasem lesz kihasználva.
Vagyis ez a képzeletbeli táp 384+35= ~419 W-ig képes egy modern gépet kiszolgálni.
Hoppá! Egy 420-as táp, 550-es címkével? Nem átverés?
Nem! A gyártó szándéka szerint ez egy olyan „öszvér” készülék, ami mind az ATX1.xx, mind az ATX2.xx gépekhez használható. Előbbi esetben a +5 V ág van jobban terhelve, míg a +12 V csak néhány ampert szolgáltat.
Bár ez jó ötletnek tűnik, de nem gazdaságos egy ilyen tápot megvásárolni. Az ATX2-es rendszert használóknak a kihasználatlan részekért is fizetni kell, míg a régi rendszerek nem érnek már annyit, mint egy új táp ára, érdemes inkább a meglévőt javíttatni, vagy egy használt megvásárlásában gondolkodni.

Második példa:

A bementi oldalon annyi a változás, hogy ez a példány 60 Hz-en is működik, ezért a világnak több egzotikus részén használható, de ebből idehaza nincs semmi hasznunk.
Annak viszont örülhetünk, hogy már 200 V-tól működik, így a feszültség ingadozásokat is jobban viseli, ami egy régi épület ócska és túlterhelt hálózatán nagyon jól jöhet.

A DC oldalon a 3,3 V és az 5V terhelhetősége is lecsökkent, igazodva a modern igényekhez.
A 12V is két ágra van osztva. Közös teljesítmény-limitjük van, ez arra utal, hogy közös forrásról vannak szétágaztatva, mindegyiken egy-egy áramerősséget figyelő elektronikával. A +12V2 ág a processzort látja el árammal, a +12V1 pedig a videokártyát és a villanymotorokat. Az ágak terhelhetősége 18 A alatt marad, ezért a táp megfelel az ATX2 előírásoknak. (Az áramkorlátot tűzvédelmi okokból vezették be. Az értékét az határozta meg, hogy a vezetékekről semmilyen körülmények között sem olvadhasson le a szigetelés.)
Mod: A 300 W-os közös limit miatt ez a táp nem tud annyi 12V-os fogyasztót hajtani, mint az első példa szerinti, de akad itt más probléma is: 150 W feletti fogyasztású VGA-kártyát -a szokásos egy HDD-vel, egy ODD-vel és 2 db ventilátorral együtt- még egy 60 W-os proci mellett sem lehet meghajtani, mert a 12V1 ág áramlimitjébe ütközünk.
Az osztott ágakkal operáló tápoknál rendszeresen bele lehet futni ebbe a problémába, ha valaki nagy teljesítményű VGA-kártyát, vagy azokból egyszerre többet is használni szeretne. A 12V-os ágak összes terhelhetősége bőven elég lenne, de az ágakat nem lehet úgy elrendezni, hogy mindenhova elegendő áram jusson. Egyszerűsíti a használók életét néhány gyártó -legismertebb talán a Corsair-, akik egy nagy közös ágat használnak. Cserébe viszont nem kapnak ATX-plecsnit, vagy ha a használó nem vigyáz, könnyen olvadt műanyag-kupacot csinálhat a tápja vezetékeiből, a merevlemezéből, a VGA-kártyájából. (Utóbbiból inkább szenes műanyag-kupacot.)

Harmadik példa:

A bemeneti oldalon azt láthatjuk, hogy a táp már 100 V-tól működik, vagyis gyakorlatilag az egész világon használható. Ennek mi csak azért örülünk, mert tovább nőtt a feszültség-ingadozásokkal szembeni tolerancia.

A DC oldalon 12 V-os ágankénti limiteket látunk, ami arra utalhat, hogy külön trafóval állítják elő mindkét ágat, vagy egy trafóval, de azt maximális áramokra méretezték. Ezek jók nekünk a terhelhetőség miatt, de drágábbá is válik a táp.
Az előző példában írt áramlimit még mindig áll, nagy teljesítményű VGA-t nem tudunk használni, és egy 130W-os proci komolyabb tuningjához is kevés kakaó. De legalább már csak az egyes ágak limitjeire kell figyelnünk.
Az utolsó sorban látható az, hogy milyen módon jelölik, amikor a legnagyobb teljesítménybe a -12V és az 5Vsb is beleszámít.

Negyedik példa:

A bemeneti oldalon az látszik, hogy az EU-s 50Hz nincs feltüntetve. Ilyen táppal elvileg idehaza nem találkozhatunk. Ha mégis sikerül belefutni, ne vegyük meg, és ne használjuk. Jó esetben csak a hatásfoka romlik, de akár meg is hibásodhat.

A DC oldalon már 4 db 12V-os tápágat láthatunk. Ezeknek párosával van közös teljesítmény-limitjük. Az első kettő és a második kettő ágat valószínűleg külön tekercsről állítják elő.
A +12V3 és +12V4 ágakon 4-6-8 tűs PCIe és ATX12V csatlakozókkal találkozhatunk, amelyekkel kiegészíthetjük a másik két ágat, ha azok teljesítménye nem volna elegendő.
(A gyakorlatban létezik olyan táp is, aminek 3 db 12 V-os ága van. Az egy darab nagy teljesítményű VGA-kártyát tartalmazó rendszerekhez sok esetben ezeket lehet igazán gazdaságosan párosítani.)

Ötödik példa:

Ebben a példában a 4 db tápágnak külön-külön van teljesítmény-limitje, és az áganként kivehető áram is megnőtt az ATX2 szabványban megengedett 18 A-es szintre. (Itt érdemes még megemlíteni, hogy a tapasztalataim alapján a tápgyártók -és főleg a nevesebb gyártók- rendkívül nagyvonalúan kezelik ezt az áramkorlátot, ezért nem kell nagyon csodálkozni, ha 18 A-es megadott érték mellett 20-22 A-t is tartósan elbír némelyik termékük.)
És végül az alsó sorban még egy érdekesség: a sokkal szebben mutató 1000 W van feltüntetve, ami azért jókora kerekítés az ágakból összesen kivehető ~960 W-hoz képest. De hát a reklámérték sok mindennél fontosabb lehet.

Elmélet a gyakorlatban

Elmélet a gyakorlatban

Most pedig az elméletben megismerteket nézzük meg a gyakorlatban is!
De azt gyorsan közbeszúrom, hogy az alábbi címkék nem valódi, létező termékeké, és ha mégis úgy tűnne, az csak a véletlen műve lehet. ;-)

Az első egy jó nevű gyártónak a 350 W-osként árusított tápja:

Az első fejezetben leírtak szerint nézzük meg a 12 V-os ágak összes megengedett terhelhetőségét, adjuk hozzá a 3,3V és az 5 V-ra a 25-35 W-ot, és máris kiderül, mekkora gépet hajthatna a gyakorlatban.
A táp a 12 V-os ágain összesen 300 W-ot tud, vagyis 325-335 W-os gépet lehet vele megtáplálni.
Ez elég közel van a névleges teljesítményéhez.

A következő legyen egy közepes minőségűnek, de még ajánlhatónak tartott 430 W-os táp:

A marketing itt már belopózott, mert a típusszámban a 480-as szám szerepel, de a címke utolsó sorában azért becsületesen leírják, hogy a 480 W-ot csak rövid ideig bírja, a tartós terhelhetősége csak 430W, és -szerencsére- a boltokban is 430 W-osként árusítják.
A két 12 V-os ágán 26 A-t, azaz 312 W-ot tud, tehát 337-347 W-os gépet hajthat.
Itt már nagyobb a különbség a névleges-, és a valóban ki is használható teljesítmény között.

A végére maradt egy olyan 550 W-os táp, amitől a tápajánlós topicon többeket kiráz a hideg:

A 12 V-os ágán 288 W-ra képes, ezért a gyakorlatban 313-323 W-nál többet nemigen tudnánk kivenni belőle, hiába marad a 3,3 és az 5 V-os ágain több mint 200 kihasználatlan wattocska.

Következtetések

Következtetések

A fórumokon gyakran olvasom, hogy a gép kiépítése után nem marad pénz egy márkás gyártó tápjára, így a szükséges teljesítményt csak az olcsóbb gyártók olcsóbb termékével tudják biztosítani.
De vajon jó üzletet csinálnak-e ezek a vásárlók, amikor a fenti példából az látszik, hogy a 350, 430, és az 550 W-os névleges teljesítmények dacára a 3 táp majdnem egyenértékű?
És éppen a legnagyobbnak feliratozott kevésbé neves márkájú táp nyújtja számunkra a legkisebb teljesítményt!

A jobb márkák mellett még további dolgok is szólnak. Jobb minőségű alkatrészekből épülnek fel, ezért a várható élettartamuk nagyobb. A korrekt kapcsolásuk miatt stabilabb feszültséget szolgáltatnak, feszültség-tüskékkel nem teszik tönkre a HDD-ket, és meghibásodásuk esetén is kisebb arányban viszik halálba a számítógép alkatrészeit. És számtalan teszten bizonyították, hogy a rájuk írt paramétereket a gyakorlatban is tudják.

Tulajdonképpen ezzel befejezném az írásomat, de a végére még tartogattam egy csattanót: ha ezek a tápok léteznének a valóságban, akkor az „i”-vel kezdődő, négy betűs webáruházban március 7-én -akkor gyűjtöttem adatot- az áruk az ismertetésem sorrendjében 6875 Ft, 6581 Ft és 7739 Ft-ok lennének.

A leggyengébb táp tehát a legdrágább!

Kérdezem én: ezek után mivel lehet azt igazolni, hogy valaki ne a minőségi tápokból vásároljon???

Folyt. köv.

A helyesírási hibák miatt az OpenOffice.org 3.2.1 helyesírás-ellenőrzőjét hibáztassátok!