1. Công suất
Công suất nguồn điện, giá trị được tính như sau:
Watt (W) = Voltage (V) x Ampere (A); với V là hiệu điện thế Và A là cường độ dòng điện.Hiện nay, một cấu hình trung bình cần phải có một bộ nguồn có công suất hiệu dụng tối thiểu là 300W. Xin được nói rõ ở đây, công suất hiệu dụng là công suất mà bộ nguồn có thể cung cấp liên tục và ổn định cho hệ thống. Còn công suất ghi trên vỏ được gọi là công suất danh định. Thường thì công suất này chỉ mang tính chất quảng cáo. Trước hết, bạn nên biết hệ thống của bạn có công suất tiêu thụ là bao nhiêu. Bạn có thể tham khảo tại website http://www.extreme.outervision.com/index.jsp. Ở trang web này, bạn chọn các thiết bị của mình hiện có (hoặc sẽ có) và website sẽ tự động tính ra tổng công suất cho bạn. Dựa vào kết quả này, bạn có thể yên tâm chọn một bộ nguồn công suất hiệu dụng thích hợp rồi cộng thêm một hệ số an toàn
2. Các đường điện
Bộ nguồn thường có nhiều đường điện khác nhau, gồm: +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V. Ý nghĩa của chúng như sau:
-12V: Được sử dụng chính cho các mạch điện cổng Serial và hầu như rất ít được dùng trên các hệ thống mới. Mặc dù các PFU mới đều có tính tương thích ngược nhưng công suất các đường -12V chỉ chưa tới 1A.
-5V: Chủ yếu sử dụng cho các bộ điều khiển ổ đĩa mềm và mạch cấp điện cho các khe cắm ISA cũ. Công suất đường -5V cũng chỉ dưới 1A.0V: Đây là đường “mát”
+3,3V: Là một trong những mức điện thế mới trên các bộ nguồn hiện đại, xuất hiện lần đầu tiên khi chuẩn ATX ra đời và ban đầu được sử dụng chủ yếu cho bộ vi xử lý. Hiện nay, các bo mạch chủ (BMC) mới đều nắn dòng +3,3V để nuôi bộ nhớ chính.
+5V: Nhiệm vụ chính là cấp điện cho BMC và những thành phần ngoại vi. Ngoài ra, các loại bộ vi xử lý như Pentium III hay AthlonXP cũng lấy điện từ đường 5V thông qua các bước nắn dòng. Trên những hệ thống mới, đa số các thành phần linh kiện đều dần chuyển qua sử dụng đường 3,3V ngoại trừ CPU và BMC.
+12V: Trong các hệ thống máy tính hiện đại, đây là đường điện đóng vai trò quan trọng nhất, ban đầu nó được sử dụng để cấp nguồn cho mô tơ của đĩa cứng cũng như quạt nguồn và một số thiết bị làm mát khác. Về sau, thiết kế mới cho phép các khe cắm hệ thống, card mở rộng và thậm chí là cả CPU cũng “ăn theo” dòng +12V.
Khi công tắc nguồn được nhấn lần đầu tiên và BN khởi động, nó sẽ mất một khoảng thời gian để các thành phần trong nguồn xuất ra điện năng cho các thành phần máy tính hoạt động. Trước khi đó, nếu máy tính khởi động, các linh kiện sẽ dễ bị hỏng hóc hoặc hoạt động không bình thường do đường điện chưa ổn định. Chính vì vậy trên các hệ thống mới, đôi khi phải mất tới 1-2 giây sau khi bạn nhấn nút công tắc máy thì hệ thống mới bắt đầu làm việc. Điều này là do hệ thống phải chờ tín hiệu đèn xanh cho biết điện thế đã sẵn sàng từ BN gửi tới BMC. Nếu không có tín hiệu này, BMC sẽ không cho phép máy tính hoạt động.
Trong số các đường điện chính, những đường có giá trị dương (+) đóng vai trò quan trọng hơn và bạn phải luôn để mắt tới chúng. Mỗi đường sẽ có chỉ số Ampere (A) riêng và con số này càng cao càng tốt. Công suất tổng được tính bằng công thức W= VxA. Ví dụ đối với BN có đường 3,3V là 30A, 5V là 30A và 12V là 25A thì các đường điện và công suất được tính như sau:
+ Công suất đường điện 3.3V = 3.3V x 30A = 100W
+ Công suất đường điện 5V = 5V x 30A = 150W
+ Công suất đường điện 12V = 12V x 25A = 300W
Như vậy tổng công suất nguồn sẽ là 100W + 150W + 300W = 550W. Tuy nhiên trên thực tế còn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng tới con số tổng này và chúng ta sẽ đề cập tới ở phần sau bài viết.Trong máy tính, các thiết bị thường không sử dụng trực tiếp điện áp từ bộ nguồn mà phải qua các mạch ổn áp của riêng thiết bị đó. Cho nên, một bộ nguồn cấp đủ điện thế và điện thế ấy ổn định sẽ mang lại tuổi thọ cao cho các thiết bị.
Một bộ nguồn tốt thường có các đường điện chính (5Vsb, 3.3V, 5V và 12V) có mức điện thế nằm trong khoảng +/- 5% điện thế chuẩn và rất ít dao động. Để xem được điện thế này, ngoài các thiết bị đo chuyên dùng như đồng hồ đo điện (VOM- Volt Ohm Milliemmeter hay DMM-DigitalMultimeter), bạn có thể xem qua phần mềm tiện ích hiển thị thông số hệ thống kèm theo mainboard hoặc các phần mềm miễn phí như Speedfan (www.almico.com/speedfan.php) hay Sisoft Sandra (www.sisoftware.net/sandra). Do phần mềm đọc số đo qua sensor của bios, nên giá trị đọc thường thấp hơn giá trị thực từ 0.1V ~ 0.6V.
3. Chuẩn của bộ nguồn
Chuẩn thống trị hiện nay trên máy tính để bàn nói chung chính là ATX (Advanced Technology Extended) 12V, được thiết kế bởi Intel vào năm 1995 và đã nhanh chóng thay thế chuẩn AT cũ bởi nhiều ưu điểm vượt trội. Nếu như với nguồn AT, việc kích hoạt chế độ bật được thực hiện qua công tắc có bốn điểm tiếp xúc điện thì với bộ nguồn ATX bạn có thể bật tắt bằng phần mềm hay chỉ cần nối mạch hai chân cắm kích nguồn (dây xanh lá cây và một trong các dây Ground đen). Các nguồn ATX chuẩn luôn có công tắc tổng để có thể ngắt hoàn toàn dòng điện ra khỏi máy tính. ATX có 5 nhánh thiết kế chính:
- ATX: jack chính 20 chân (thường dùng cho Pentium III hoặc Athlon XP).
- WTX: jack chính 24 chân, dùng cho Pentium II, III Xeon và Athlon MP.
- ATX 12V: jack chính 20 chân, jack phụ 4 chân 12v (Pentium 4 hoặc Athlon 64).
- EPS12V: jack chính 24 chân, jack phụ 8 chân dùng cho các hệ thống Xeon hoặc Opteron.
- ATX12V 2.0: jack chính 24 chân, jack phụ 4 chân (Pentium 4 775 và các hệ thống Athlon 64 PCI-Express)
Gần đây xuất hiện một chuẩn mới với tên gọi BTX (Balanced Technology Extended) có cách sắp xếp các thành phần bên trong máy hoàn toàn khác với ATX hiện nay, cho phép các nhà phát triển hệ thống có thêm tùy chọn nhằm giải quyết vấn đề nhiệt lượng, độ ồn… Chuẩn BTX được thiết kế tối ưu cho những công nghệ mới hiện nay như SATA, USB 2.0 và PCI Express. Yếu tố xử lý nhiệt độ trong máy tính BTX được cải tiến rất nhiều: hầu hết các thành phần tỏa nhiệt chính đều được đặt trong luồng gió chính nên sẽ tránh việc phải bổ sung các quạt riêng cho chúng (sẽ gây tốn thêm năng lượng, tăng độ ồn và chật chội không cần thiết). Hiện tại bạn có thể tìm thấy một vài bộ nguồn với tem chứng nhận hỗ trợ BTX nhưng không nhiều vì chưa thông dụng.
4. Các loại chân cắm
Dây cắm của nguồn điện máy tính được đánh mã màu rất chi tiết, màu đỏ là điện +5v, màu vàng là +12v, màu đen là dây “mát” (Ground)… Chúng được tập hợp lại thành những dạng chân cắm cơ bản sau đây:
- Molex: Sử dụng cho các loại đĩa cứng và ổ đĩa quang, ngoài ra bạn cũng có thể sử dụng để cắm quạt và một số thiết bị khác như card đồ họa AGP (Geforce 5, 6 hoặc Radeon X800) hay BMC như của Asus hay DFI.
- Đầu cắm nguồn chính: Nguyên bản ATX ban đầu có 20 chân cắm, chuẩn mới 2.0 đã nâng số chân cắm chính lên 24 chân. Bạn cũng có thể tìm thấy một số BN có dạng chân 20+4 với chốt gắn cho phép sử dụng cả trên các BMC với đầu điện nguồn dạng 20 hay 24 chân.
- Dây điện phụ 12V: Xuất hiện cùng với hệ thống Pentium 4. Dây này gồm 4 đầu cắm với 2 chân 12V và 2 chân “mát”.
- Đầu cắm SATA: Những BN mới nhất đều phải có tối thiểu từ 2 tới 4 chân cắm dẹt dành cho những đĩa cứng SATA hiện đại. Tuy nhiên bạn cũng có thể sử dụng các đoạn dây chuyển nếu như nguồn của mình không có loại chân này.
- Đầu PCI-Express: Cũng tương tự như với chân cắm SATA, đầu cắm PCI-Express là thứ không thể thiếu trong các BN thế hệ mới. Những nguồn điện với chứng nhận SLI hoặc Crossfire cho các hệ thống đồ họa kép luôn có tới 2 đầu cắm dạng này để sử dụng với card đồ họa PCI-Express. Tất nhiên, nếu nguồn của bạn không có đầu cắm mà vẫn muốn sử dụng card đồ họa mới, bạn vẫn có thể sử dụng các jack chuyển đối (đôi khi được tặng kèm theo card).
- Đầu cắm ổ đĩa mềm: Nguyên thủy, giắc cắm này được sử dụng cho ổ đĩa mềm, nó cũng gồm 2 dây ground, 1 dây +5V và 1 dây +12V. Về sau, có khá nhiều thiết bị khác cũng sử dụng kiểu đầu cắm này như các card đồ họa, đầu chuyển đổi ATA – SATA của đĩa cứng và thậm chí là cả BMC như DFI Lanparty NF4.
- Đầu cắm EPS 12V 8 chân: Thường được sử dụng cho các BMC workstation trên những hệ thống máy tính chuyên nghiệp với CPU Opteron hay Xeon. Gần đây, một số BMC desktop mới cũng bắt đầu sử dụng đầu cắm này ví dụ như dòng P5WD2 của Asus.
Hiện nay, thiết kế tháo rời (Modular Concept) của bộ nguồn máy tính đang bắt đầu được sử dụng. Bạn hãy thử hình dung một bộ nguồn chuẩn ATX 2.01 sẽ có khoảng 8-10 đầu cắm Molex, 1 đầu cắm chính, một hoặc hai đầu cắm PCI-Express, 1 đầu 12V, 2 tới 4 đầu SATA và một số các đầu giao tiếp riêng đặc biệt khác. Tuy nhiên hệ thống máy tính của bạn nếu chỉ ở mức cơ bản và sử dụng chưa tới ½ số đầu cắm này thì chắc chắn việc sắp xếp gọn gàng những đầu cắm dư bên trong máy sẽ khá rắc rối. Modular Concept cho phép bạn chỉ cắm những dây với các đầu nối cần dùng và loại bỏ những chân không cần thiết. Nhờ vậy nội thất bên trong case của bạn sẽ gọn gàng và tạo điều kiện thuận lợi cho các giải pháp làm mát nói chung. Tuy nhiên kiểu thiết kế mới này hiện tại mới chỉ được áp dụng trên những BN cao cấp đắt tiền.
5. Các chế độ bảo vệ: bộ nguồn là một thiết bị công suất hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt, với dòng chịu tải cao nên hai chế độ bảo vệ căn bản nhất cần phải có là bảo vệ quá áp và bảo vệ chạm tải. Chúng giúp bộ nguồn bảo vệ thiết bị và tự bảo vệ mình khỏi các sự cố xảy ra khi vận hành.
Bảo vệ quá áp: vì một lý do nào đó mà mạch nắn điện và ổn áp của bộ nguồn có sự cố, làm cho điện thế ở các đường cấp điện tăng cao. Bộ nguồn sẽ tự ngưng hoạt động để không gây thiệt hại cho các thíết bị khác. Ngưỡng điện thế cắt của bộ nguồn còn tuỳ thuộc vào nhà sản suất. Mỗi bộ nguồn khác nhau sẽ có mức cắt khác nhau.
Bảo vệ chạm tải: chế độ này khá quan trọng vì nó sẽ bảo vệ cho bộ nguồn khi các đường điện bị chạm (đoản mạch). Bộ nguồn sẽ ngưng hoạt động để tự bảo vệ và hoạt động trở lại khi đã hết đoản mạch. Nếu có đủ can đảm, bạn có thể thử tính năng này bằng cách dùng dây chung (dây có màu đen) lần lượt chạm nhanh vào các đường điện của bộ nguồn. Nếu bộ nguồn có chế độ bảo vệ này thì nó sẽ ngưng chạy ngay lập tức. Đối với một bộ nguồn có chất lượng tốt, chế độ bảo vệ chạm tải có trên tất cả các đường điện chính. Còn với các bộ nguồn rẻ tiền, chế độ bảo vệ này thường chỉ có trên một hoặc hai đường điện chính (thậm chí không có). Các chế độ bảo vệ khác: các bộ nguồn cao cấp còn có thêm một số chế độ bảo vệ khác như: quá dòng, quá tải, quá nhiệt cho bộ nguồn, quá nhiệt cho hệ thống… Các chế độ bảo vệ này làm tăng độ an toàn cho bộ nguồn và cho cả hệ thống.
6. Hiệu suất: hiệu suất của một bộ nguồn được thể hiện qua tỉ lệ năng lượng tiêu thụ đầu vào (AC in) và năng lượng tạo ra (DC out) cho hệ thống. Giá trị thường dùng để tính là Watts. Bất cứ một vật gì sinh ra công đều không thể đạt được hiệu suất tối đa 100% do một phần công năng bị tiêu tốn dưới dạng nhiệt. Bộ nguồn cũng vậy, chưa có và cũng sẽ không có bộ nguồn nào đạt được hiệu suất lý tưởng 100%.Nhưng chúng ta cố gắng không sử dụng các bộ nguồn có hiệu suất quá thấp vì lý do kinh tế là chính. Nếu bộ nguồn tiêu thụ một lượng điện là 400W (AC in) để cho ra một công suất 320W (DC out) thì ta có thể nói bộ nguồn này có hiệu suất bằng 80% và 20% (80 W) còn lại bị mất đi dưới dạng nhiệt. Có một điều bạn cần lưu ý là 80W này thực sự không mất đi hoàn toàn, mà nó sẽ “thể hiện” trong… hoá đơn tiền điện hằng tháng của bạn. Không những vậy, nó còn khiến môi trường làm việc cùa bạn nóng hơn. Và bạn lại phải tốn thêm một khoảng năng lượng để làm mát cho chính mình.
Như vậy, sở hữu một bộ nguồn có hiệu suất cao đồng nghĩa với việc tiết kiệm năng lượng điện. Bộ nguồn sẽ hoạt động êm hơn do có nhiệt độ thấp hơn và vấn đề nhiệt độ hệ thống không còn là nỗi lo hằng ngày của bạn.
Quạt: để giải quyết vấn đề nhiệt độ cho các linh kiện công suất trong bộ nguồn, tất cả các bộ nguồn hiện nay đều dùng phương pháp tản nhiệt bằng không khí là chính (dùng quạt để làm mát). Quạt thông dụng nhất có kích thước 80mm, tốc độ quay từ 2.200 ~ 3.500 vòng/phút. Quạt có tốc độ quay càng cao thì việc tản nhiệt càng hiệu quả nhưng độ ồn cũng tăng theo. Khi công suất bộ nguồn tăng do nhu cầucủa hệ thống, vấn đề giảm nhiệt độ cho linh kiện trong bộ nguồn càng được các nhà sản xuất quan tâm hơn. Họ đưa ra nhiều cải tiến như tăng tốc độ quạt, thêm tính năng “quạt thông minh - smart fan”, sử dụng hai quạt (một hút, một đẩy), sử dụng quạt lớn (120 mm), làm các khối kim loại tản nhiệt “hầm hố“ hơn hoặc kết hợp các cách trên lại với nhau.
Nhận xétChúng ta dễ dàng nhận thấy các bộ nguồn bán kèm theo case thường có công suất hiệu dụng thấp hơn công suất danh định rất nhiều (khoảng 50%). Tuy nhiên, do giá thành đầu tư thấp, khả năng phục vụ các hệ thống có cấu hình thông thường là tạm ổn, thì chất lượng như vậy có thể chấp nhận.
Nhưng bạn cần lưu ý là khi tiến hành nâng cấp, việc giữ lại các bộ nguồn loại này có thể khiến hệ thống mới không còn sức gánh vác công việc mà bạn giao phó! Trong quá trình thử nghiệm, khi cho một số bộ nguồn “chợ” tải chưa đến 50% công suất danh định, do các bộ nguồn này có chất lượng linh kiện kém, không được trang bị chế độ bảo vệ quá dòng, nên chúng tôi đã làm hỏng chúng. Con số “thương vong” tính được là 4!
Nếu hệ thống của bạn là loại sử dụng bộ vi xử lý Intel Pentium 4 Prescott hay AMD Athlon 64 hoặc cao hơn, bạn nên xem xét sử dụng các bộ nguồn bán rời. Loại này thường có công suất hiệu dụng cao hơn hẳn so với loại bán kèm theo case. Và nếu hầu bao rủng rỉnh thì các bộ nguồn hàng hiệu như Enermax, Antec, Cooler Master, AcBel,…là giải pháp tối ưu nhất cho hệ thống của bạn. Các bộ nguồn loại này tuy giá thành hơi cao nhưng bù lại chúng hoạt động rất ổn định và bền bỉ trong một thời gian khá dài.
Quay lại kết quả thử nghiệm trên, bạn sẽ thấy được hệ số an toàn khi tự mua bộ nguồn là 50% cho các loại đi theo case “hàng chợ” và khoảng 30% cho các loại còn lại. Thật vô lý khi nhiều người có thể bỏ ra cả chục triệu để tậu một hệ thống máy tính mạnh nhưng lại sử dụng bộ nguồn vài trăm ngàn! Hãy tưởng tượng xem, chuyện này giống như một người có cơ thể khoẻ mạnh, cường tráng nhưng lại mang trong mình một trái tim bệnh hoạn, yếu đuối. Một bộ nguồn tốt đôi khi có giá cao hơn những thành phần khác trong máy tính. Nhưng điều đó hoàn toàn hợp lý vì sự ổn định và hiệu năng chung của cả hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị này.
Đăng nhận xét
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét