Em que condições um PSU regulado por grupo danifica um computador moderno?

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Hoje em dia, o projeto de fornecimento de energia regulado por grupo é considerado obsoleto e é idealmente evitado - principalmente devido à má regulação sob carga cruzada. Por exemplo, Shilka não puxa socos aqui , e enquanto OklahomaWolf é mais moderado nesta revisão é dificilmente complementar. Outros em todo o lugar são positivamente fanáticos em relação a PSUs reguladas por grupos.

No entanto, imagino que existam centenas de milhares (milhões?) de usuários com PSUs regulados por grupos que provavelmente não sabem que há um problema em potencial. Seasonic S12 / M12, Antec Neo Eco / HCG, FSP Raider, etc., tendo sido modelos populares.

Então as perguntas:

  1. Em que condições um PC de jogos ou de uso geral moderno faz com que uma PSU seja carregada?

  2. Qual é o risco prático de usar uma PSU regulada em grupo sob essas condições? Assim como, dada a probabilidade de que isso ocorra combinado com os efeitos prováveis, quais problemas são realmente vistos?

Existem exemplos de danos reais ou instabilidade causados especificamente pela má regulação de um grupo regulado pela PSU?

(Para o bem desta questão, por favor, assuma que a PSU é de outra forma perfeitamente boa qualidade - não uma abertura de 2 dólares - e é especificamente o projeto regulado pelo grupo em questão).

    
por Ash 10.03.2016 / 10:44

2 respostas

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O problema é específico para determinadas configurações de sistemas baseados em Haswell .

Haswell introduziu novos estados de baixíssima potência chamados C6 e C7. O processador praticamente desliga nesses estados de energia, colocando cargas tão baixas quanto 0,05A nos trilhos de + 12V. Como geralmente são apenas dispositivos de alta potência, como o processador e a placa gráfica que consomem energia do barramento de + 12V, alguns desktops de baixa potência que dependem inteiramente de gráficos integrados praticamente não fornecem energia ao barramento de + 12V, enquanto outros componentes do sistema continue a puxar quantidades significativas de energia dos barramentos de + 3.3V e + 5V. Esta é a situação de carregamento cruzado que você descreveu na pergunta.

Em fontes de alimentação reguladas por grupos, a tensão em todos trilhos é regulada com base na carga total em cada um dos trilhos - a fonte compensa a queda de tensão em todos os trilhos à medida que a carga geral aumenta (independentemente de quais trilhos estão sob carga). Antes de Haswell , isso nunca foi um problema porque a maioria dos sistemas mais antigos colocava uma carga não-trivial em todos os principais trilhos. No entanto, em uma situação de carga cruzada como a descrita acima, a regulagem do grupo pode fazer com que a tensão no barramento de + 12V seja supercompensada a ponto de ficar fora da tolerância de tensão de ± 5% exigida pelo padrão ATX12V, excedendo 12,6 volts, enquanto o trilho de + 5V e os trilhos de + 3,3V podem sofrer queda de tensão excessiva. O barramento de + 12V também pode apresentar ruído excessivo (ondulação) quando um suprimento regulado por grupo é sobrecarregado dessa maneira.

Uma fonte de alimentação adequadamente projetada detectará esta condição de sobretensão e desligará. No entanto, alguns projetos muito baratos podem não ter esse tipo de proteção e permitir que o barramento de + 12V fique bem fora das especificações, levando potencialmente a danos no hardware. Mesmo que não fique fora de especificação, uma voltagem que esteja consistentemente afastada (para não mencionar a ondulação excessiva) não é exatamente boa para a longevidade do hardware (e lembre-se de que os PCs do escritório ficam ociosos a maior parte do tempo, significando que esta condição de carregamento cruzado pode persistir por longos períodos de tempo).

A maioria das fontes modernas usa abordagens diferentes para gerar os trilhos de + 3,3V e + 5V que eliminam esse problema, gerando apenas um barramento de + 12V no "lado secundário" (saída do transformador) e obtendo o + 3,3V e trilhos de + 5V a partir do trilho + 12V através da conversão DC-DC, ou através de regulação independente de cada trilho. Uma solução alternativa para esse problema em suprimentos regulamentados por grupo é desabilitar os estados de energia C6 / C7 no firmware do sistema (BIOS ou UEFI), mas você perderá o benefício de consumo de energia desses estados.

O HEXUS tem um exemplo onde um suprimento regulado por um grupo mais antigo, a quietude! Pure Power L8 500W, apresenta desempenho ruim em um teste de carga cruzada destinado a simular a operação Haswell C6 / C7 . Observe que o trilho de + 5V quase cai da especificação em -4.8% enquanto o trilho de + 12V sobe para +3.3%:

[...]settingthe12Vtopracticallynothing,imitatingaC6/C7stateforaHaswellCPU,forcesthe5Vlinetonosedivebyjustunderfivepercent,thusgettingveryclosetotheminimumlimitmandatedbytheATXspecification.

MaisinformaçõessobreoproblemadecarregamentocruzadoHaswellpodemserencontradasneste artigo da Corsair . A questão foi relatada pela primeira vez pela VR-Zone.

    
por 08.09.2016 / 19:50
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Minha adição à resposta de @bwDraco:

  1. Em uma PSU regulada por um grupo, a regulação da voltagem é ruim e isso pode reduzir a vida do seu hardware, mesmo que esteja dentro da especificação.
  2. Uma PSU regulada por grupo pode precisar de cargas nos 12V e 5V e nas cargas pode precisar ser balanceado de acordo com suas especificações.
  3. Quando ocorre um mau funcionamento da energia, como quando uma porta USB está em curto, a PSU pode colocar cargas irracionais nos outros trilhos e causar maiores danos.

Resumo: Em condições normais, um PSU regulado em grupo pode encurtar a vida útil do computador. No entanto, deve ser usado com cautela em compilações de computadores DIY, com boa compreensão de suas limitações. Um mau funcionamento de energia pode ter conseqüências prolongadas com uma PSU.

    
por 08.09.2016 / 21:54