INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore AT-ATX
Dimensionamento


Il "wattage calculator"

Per la valutazione a priori della potenza consumata da una certa configurazione PC si può fare riferimento a dati medi, tipici dei vari dispositivi, raccolti in tabelle che si trovano qua e là sul WEB e che, a parte casi particolari, sono assai simili (copiati l' uno dall' altro ?). Inoltre, in Intenet sono disponibili diversi siti in cui, magari con una bella applet, si mettono a disposizione sistemi per il calcolo della potenza dell' alimentatore ottenuto come somma della potenza delle componenti; queste utilities o tabelle sono certamente un punto di riferimento per una valutazione di massima delle richieste del sistema. Hanno comunque i loro pro e contro.

Prima di proseguire, una avvertenza : evitate quei siti in cui, una volta compilate le caselle e uscitone un certo valore, la conclusione a cui arriva il redattore della pagina è del tipo : "se avete dubbi, comperatevi questo bel Xxxxx modello Yyy da soli 500W e avete risolto ogni  problema". Questa non è una conclusione seria, ma una valutazione estemporanea e viscerale : oggi è di moda il Xxxxx modello Yyy per cui fa figo averlo e il redattore "a la page" deve suggerirlo per forza (se non quando il fatto è dovuto a foraggiamento) ! E' la conclusione dell' imbonitore, cui importa o vendere il prodotto Xxxxx (nel caso di siti commerciali) o sostenere la marca del cuore come si potrebbe fare alla curva sud, scelta che si cambierà prontamente quando il focus si sposterà sul prodotto Zzzzz.

Qui, per evitare inutili ripetizioni di lavori già fatti da altri, evitiamo volutamente di riproporre tabelle e applet Java per il calcolo della potenza necessaria al sistema : come già detto,  sul WEB ne potrete trovare parecchie e tutte fornisco risultati analoghi, dato che partono da dati di base assai simili . Sapendo di quali parti è composto il PC e Utilizzando queste tabelle, si ottiene un valore di potenza da applicare all' acquisto dell' alimentatore.
Vogliamo però aggiungere delle considerazioni che ci fanno ritenere questi metodi del tutto inutili.

Fortunatamente alcuni si sono posti la domanda se sia necessario sempre un super alimentatore e la risposta è NO !
Salvo alcuni casi molto, molto, molto particolari, difficilmente un PC consuma più di 200-300 W !!!

Questi dati non sono campati per aria, ma sono ricavabili facilmente misurando il consumo reale del sistema durante le varie attività. Basta disporre di un wattmetro, operazione che abbiamo fatto pure noi, disponendo dell' opportuna strumentazione e del know how necessario. Con gli strumenti a disposizione del nostro Laboratorio abbiamo la conferma certa di quanto detto. Però, siccome pare, secondo molti,  che se non è in inglese, non è una informazione valida, lasciamo parlare altri, visto che che lo stesso genere di valutazione è stato fatto da svariati commentatori che hanno pubblicato i loro risultati sul WEB. 

http://www.codinghorror.com/blog/archives/000351.html
  • Athlon X2 4800+
  • GeForce 6600 video
  • Maxtor 300gb SATA HDD
  • GeForce 5200 PCI video (for 3rd display)
  • 2GB PC3200 DDR RAM
  • generic DVD-ROM
Idle windows desktop 118w
Defragmenting hard drive 122w
1 instance of Prime95 147w
2 instances of Prime95 (affinity set) 177w
Battlefield 2 demo 172w
 

Potenza calcolata : circa 300w

http://www.silentpcreview.com/
  • Intel Pentium 670 (Prescott, 3.8GHz)
  • Intel D915PBL motherboard
  • 2 x 512MB Corsair DDR2 RAM
  • AOpen Aeolus 6800GT PCIe VGA
  • 2 x 250 GB Western Digital Caviar SE HDD
  • Seasonic S12-430W PSU
  • Creative SB Audigy-2 ZS Platinum
  • 3 x 120mm fans
Idle windows desktop 141W
Folding @ Home 214W
PCMark04 264W
 

Potenza calcolata : circa 340W

  • Athlon A64-3800+ (130nm core)
  • Soltek SL-K8TPro-939 motherboard
  • 4 x 512 mb OCZ PC4000 DDRAM
  • ATI 9800-256 Pro VGA
  • Hitachi 7K400 HDD (400gb)
  • Samsung P160 HDD
  • Silverstone ST30NF PSU (fanless)
  • M-Audio Firewire 410 external firewire-driven sound card
  • low speed 80mm fan
 
Idle 

76W

Folding @ Home 102W
PCMark04 147W
 

Potenza calcolata : circa 280W

  • Intel Pentium 4-2.8C
  • AOpen MX4SGI-4DL2 motherboard
  • 2 x 512 mb OCZ PC3700 DDRAM
  • Seagate 7200.7 120G HDD
  • Seagate Barracuda IV 40G HDD
  • Matrox P650 VGA (dual head mode)
  • Seasonic Super Tornado 350W PSU
  • Asus QuieTrack CDRW
  • 6-in-1 card reader / floppy drive
  • 3 low speed fans
 
Idle

54W

Folding @ Home 92W
PCMark04 102W
 

Potenza calcolata : circa 200W

e se ne possono riportare molte altre. Oltre al fatto che, disponendo di un minimo di attrezzature, tra l' altro non eccessivamente costose, è possibile replicare questo genere di misurazioni e rendersi conto direttamente della realtà dei fatti.
Quale è il risultato evidente ? Un discreto PC con un "consumoso" Prescott, VGA non male e due dischi non consuma, sotto stress da test, più di 300W !
Un PC da ufficio non supera i 150W. Mentre la potenza calcolata da uno dei migliori "wattage calculator" risulta sempre in eccesso e a volte anche del doppio.

Perchè ?  Si tratta semplicemente di tabelle in cui sono riportate le varie tipologie di componenti del PC, a cui è attribuito un valore di potenza in watt. L' utente sceglie i componenti che vuole installare ed in base a questa lista, un' applet somma le singole potenze, et voila ! Semplice, ma anche semplicistico, perchè, a parte dove le attribuzioni di potenza sono poco realistiche, per sicurezza vengono indicati valori spesso molto abbondanti i quali danno sì un margine di sicurezza, ma normalmente ingrossano a dismisura il totale. 
Certamente se tutti i componenti, nello stesso istante, consumassero tutto il massimo della loro potenza, si arriverebbe forse a quel valore calcolato, ma nella pratica questo non è, tanto che è assai difficile realizzare test in cui tutte le componenti del PC siano messe sotto stress massimo nello stesso momento.

Ne risulta la conseguenza che l' alimentatore per un PC medio viene situato attorno i 450W o più, mentre il consumo massimo rilevato al wattmetro non supera i 200W. Certamente, vista la bassa qualità di una bella parte degli alimentatori in vendita, sopratutto nelle fasce low cost, i 450W di targa sono dei 250W reali, per cui anche la ciofeca massima funziona. Questo non vuol dire che quel sistema  richiedeva 450W, ma solo che l' alimentatore marcato 450W e da euro 17,00 vale euro 17,00.

Ora,  non è che si debba verificare cosa consuma il sistema acquistando preventivamente un wattmetro e poi, se la lettura è 147W cercare un alimentatore da 147 W !
Sia perchè è opportuno disporre di un certo margine tra consumo e potenza nominale, sia perchè è difficile che possiate trovare un alimentatore da 147W in commercio, sia perchè è necessaria una maggiore disponibilità nelle correnti erogate al momento dell' avviamento del sistema, dove tra motori e condensatori, lo spunto può essere molto maggiore della corrente di mantenimento.
L' installazione di un alimentatore (non troppo !) sovra dimensionato è cosa giusta : si è speso qualche euro in più, ma resta un surplus di potenza che potrà essere utile in (molto improbabili !!) "future expansion" o in picchi di consumo. Inoltre è opportuno utilizzare i dispositivi di alimentazione on al 100% delle prestazioni, ma lasciando un qualche margine di sicurezza, anche per fare la tara ai dati di etichetta dei costruttori (cinesi).
Per contro, l'utilizzare un 550W per una sistema che ne utilizza al massimo 200 è cosa poco utile.

Per inciso, ecco una ulteriore conferma della diffusione degli alimentatori-ciofeca e della loro sopravvivenza : anche se la targa indica 480W e la realtà è la metà o meno, il basso consumo a regime dei PC fa si che anche l' ignobile prodotto "made in cantina-cinese" sia sufficiente nella stragrande maggioranza dei casi ( praticamente tutti i prodotti low cost da centro commerciale hanno simili alimentatori, eppure i PC funzionano, non perchè i 480W di targa siano reali, ma solo perchè un personal "normale" consuma molto, ma molto meno di 480W !). Ovvio che, nel momento in cui il PC sarà uno "special" con RAID da 8 dischi e due VGA, ecco che il pover "power" da 480 pseudo-watt collassa prontamente.

Avvertenza : con quanto detto non si vuole invitare ad acquistare in massa alimentatori da 480 W per 20,00€, perchè anche se sufficienti al PC "normale" dal punto di vista della potenza, possono riservare sorprese di altro genere a riguardo della sicurezza (sia dell' utente che del PC) e della durata, come dimostrato in altre pagine di questa discussione sugli alimentatori.

Bisogna certamente precisare che è possibile realizzare sistemi che richiedono alimentatori più grandi di 360W. Ad esempio il già citato caso di un array di dischi in RAID; si rileva, però, che la maggior potenza nell' alimentatore è richiesta per superare la corrente di spunto all' accensione; ci sono esperienze di sistemi che richiedono un buon 650W per questo, anche se poi il consumo a regime non supera i 400W. Così pure un sistema bi processore (o addirittura quad) o dotato di VGA spropositate o altre schede ad alto consumo richiederà certamente più di 360W : questi sono i casi tipici da richiedere alimentatori da 700/800/1000 o più watt; si tratta però di casi possibili, ma non comunissimi, nei quali si dovrà ricorrere a sistemi di alimentazione altrettanto non comuni. Così come l' alimentatore di un server a 8 processori o di uno storage a 24 dischi saranno elementi non ordinari.
tenete anche presente che il contratto ENEL ordinario è 3kW e se ne usiamo realmente 1 per il PC, difficilmente sarà possibile accenderere in contemporanea un elettrodomestico ...

Tornando ai sistemi di valutazione della potenza presenti sul WEB, alcuni commentatori si sbizzarriscono in calcoli vari per assegnare valori alle correnti per ogni sezione alimentata. Sappiamo da quanto detto finora che il progressivo sviluppo delle tecnologie ha portato varie volte ad una ri distribuzione della potenza sui vari rami di alimentazione; da una iniziale prevalenza del +5V ad una successiva del +3.3V fino all' attuale primaria importanza del +12V.
Fare delle valutazioni generali su dove si concentrerà il consumo di potenza dell' hardware, senza una perfetta conoscenza delle sue caratteristiche specifiche o senza misurazioni strumentali, diventa un esercizio piuttosto sterile. Valutare quanto consuma, ad esempio, il complesso scheda madre / processore / memoria senza disporre di dati precisi è per lo meno poco utile, in quanto dipendente dal progetto, dai componenti usati, dal chipset, ecc..; è ben noto che i costruttori non rendono accessibili facilmente i dati dei loro prodotti al di la di informazioni generiche e ogni realizzazione ha le sue caratteristiche. Dire che, poi, ci saranno tot ampere sul 3.3V e tot sul 12V senza alcuna giustificazione è una bella stupidaggine.
Se la tensione di core dei processori viene ottenuta on board con VRM  (voltage regulation module, ovvero alimentatori a commutazione specifici) che traggono la loro energia vuoi +5V, dal +3.3V e attualmente dal +12V, senza conoscere nei dettagli come è stata progettata la scheda o senza misurazioni, come si può dire quanta corrente sia derivata da una piuttosto che dall' altra linea ?  In mancanza di misure o dati certi, tutto quello che si può arrivare a dire con sicurezza è che, a seconda dello step produttivo, ci sarà una certa prevalenza di uno piuttosto che un' altro ramo dell' alimentatore; ad esempio, ora, in ambiente ATX 2.01, la prevalenza va la 12V (ma non c'è nessun modo, escluse misure o dati certi, di dire quanto consumeranno il +5V e + 3.3V). A seconda delle successive release dello standard ATX, della disponibilità di nuovi componenti e chipset  e così via, i dati di consumo variano.
Oltre, certamente, al fatto che :
- le correnti in lavoro sono diverse da quelle di riposo o medie
- le correnti di avviamento possono essere molto superiori a quelle di lavoro

Certamente la valutazione delle correnti per ogni ramo, senza i mezzi opportuni, è una operazione scientifica quanto la compilazione della schedina del lotto. Se osserviamo la targhetta delle caratteristiche, troviamo che da un certo tempo è diventato comune riportare non solo la potenza totale e le correnti massime, ma anche la potenza di ogni ramo o combinazione di rami. Questi valori sono stabiliti dai costruttori degli alimentatori non certamente a caso, ma proprio in conseguenza delle esigenze dell' hardware del momento. Quindi, se è probabile che un alimentatore ATX di qualche anno fa possa alimentare senza problemi una mainboard di quest' anno, può benissimo anche non essere possibile, in quanto l' alimentatore anzianotto era stato dimensionato per fornire tot watt distribuiti in una certa proporzione tra i vari rami, mentre la mainboard state-of-art richiede si la stessa potenza, ma con una distribuzione specifica diversa.
Da qui la considerazione che non è la potenza complessiva dell' alimentatore ad essere il dato importante, ma la sua possibilità di fornire la potenza nelle modalità richieste dal sistema; un alimentatore da 450W di 10 anni fa probabilmente avrà una distribuzione della potenza preferenzialmente sul ramo 5V, il che ne renderà problematico l' uso su un sistema recente che si aspetta una prevalenza del 12V, che invece va benissimo con un 360W dello scorso anno.

In generale, però, si può fare però una affermazione sicura : un buon alimentatore progettato ieri è molto meglio di uno mediocre venduto oggi e potrà alimentare senza problemi molte delle schede madri attuali. Questa può essere una ulteriore ragione per scegliere un buon prodotto piuttosto che uno scadente.


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Aggiornato il 08/01/08 .