چه منبع تغذيه‌اي براي كامپيوتر روميزي ما مناسب است؟

بيشتر كيس‌هاي رايانه‌ي امروزي داراي فضاي زيادي جهت تعبيه‌ي منبع تغذيه هستند. با اين حال برخي از كيس‌هاي كوچك‌تر با آنكه ممكن است قادر به همراهي از اجزاي رده بالا باشند، ولي نمي‌توانند پاورهاي بزرگ را در خود جاي دهند. همچنين پاورهاي كوچك با شكل ساخت SFX وجود دارند كه ممكن است طول كابل مناسب را براي رسيدن به مناطق خاصي در كيس‌هاي استاندارد كوچك و بزرگ نداشته باشند. اما عموما واحدهاي منبع تغذيه‌ي بزرگ‌تر، از خازن‌ها، چوك ها (محفظه) و ساير قطعات داخلي بزرگ‌تر و بادوام‌تري استفاده مي‌كنند و براي ازبين‌بردن بيشتر گرما، از سينك‌ها و سيستم خنك‌كننده‌ي بزرگ‌تري بهره مي‌برند؛ به همين دليل در اكثر مواقع، بهتر از انواع كوچك‌‌‌تر عمل مي‌كنند و براي خريد ارجحيت دارند.

يكي از نكات مهم ديگر هنگام خريد پاور، انتخاب پاوري است‌كه كابل‌هاي رابط يا كانكتورهاي آن با سيستم و مادربرد متخصص سازگار باشد؛ براي مثال در معرفي كانكتور برق مادربرد از دو نوع ۴+۲۰ پين و ۲۴ پين استفاده مي‌شود. رابط ۴+۲۰ پين، مي‌تواند هم ۲۰ پين و هم ۲۴ پين داشته باشد. در واقع چهار پين به‌صورت اضافه به ۲۰ پين قبلي ملحق مي‌شوند تا يك رابط ۲۴ پين شكل بگيرد. تمام مادربردهاي جديد از رابط برق ۲۴ پين استفاده مي‌كنند. همچنين براي اكثر كارت‌هاي گرافيك رده‌بالا و ميان‌رده از دو نوع كانكتور ۶ و ۸ پين استفاده مي‌شود كه مستقيماً از منبع تغذيه منشعب مي‌شود.

نكته‌ي بعدي، اطمينان از بسندگي طول و اندازه‌ي كابل‌هاي منبع تغذيه است. طول كابل‌ها بايد با سيستم مورد انديشه متخصصين مناسب باشد، چرا كه متخصصان از كيس‌ها و مادربردهايي با ابعاد متفاوت استفاده مي‌كنند. غالبا بيشتر توليدكنندگان منبع تغذيه براي محصولات خود جدولي جهت مشخص كردن طول و اندازه‌ي مورد نياز براي كابل‌ها، در واحدهاي منبع تغذيه‌ي مختلف خود منتشر مي‌كنند. جدول زير متعلق به شركت !Be Quiet، يكي از توليد‌كنندگان بزرگ در زمينه‌ي واحدهاي منبع تغذيه است:

به‌طور معمول براي پاورهاي بزرگتر و باكيفيت‌تر كابل‌هاي نسبتا بلندتري استفاده مي‌شود. اما طول كابل‌ها براي انواع منابع تغذيه و طرح‌بندي‌هاي كيس رايانه، به ميزاني استانداردسازي شده است كه جاي نگراني براي  اندازه‌ي اتصالات اصلي، مانند كابل‌هاي رابط برق ۲۴ پينيِ ATX ،اتصال ۸ پينيِ پردازنده و اتصالات ۶ يا ۸ پينيِ PCI Express وجود ندارد. با همه‌ي اين اوصاف ممكن است در برخي از موارد مانند كابل‌هاي SATA با اشكال كوتاه بودن كابل‌ها مواجه شويم؛ براي مثال هنگامي‌كه هارد ديسك در يكي از گوشه‌هاي جعبه‌ي رايانه قرار گيرد و دسترسي به آن دشوار شود، طول كابل پاسخگو نخواهد بود. علاوه بر اين در كيس‌هاي رايانه‌ي بزرگ‌تر، براي دسترسي به تمام قسمت‌هاي محفظه بايد از كابل‌هاي بلندتري استفاده شود. در مورد نوع كابل نيز براي مادربردهاي نوع ITX يا زماني‌كه فضاي پشت مادربرد كم است از كابل‌هاي تخت استفاده مي‌شود. از طرف ديگر كابل‌هاي بافته داخل جعبه‌ي رايانه كمتر ديده مي‌شوند، ولي نسبتا قطورتر هستند.

واحدهاي منبع تغذيه از انديشه متخصصين كابل‌هاي هادي برق، در سه مدل ماژولار، نيمه‌ماژولار و غيرماژولار تقسيم‌بندي مي‌شوند. كابل‌هاي پاورهاي ماژولار در دو سر خود داراي سوكت، جهت اتصال به پاور و اجزاي ديگر سيستم هستند و متخصص در‌ صورت عدم نياز مي‌تواند از كابل‌هاي اضافيِ داخل جعبه استفاده نكند. در اين صورت اثري از كابل‌هاي اضافي در داخل جعبه‌ي رايانه به چشم نمي‌خورد و همچنين در صورت نياز كابل‌ها به‌سادگي تعويض مي‌گردند؛ به‌عنوان مثال اگر متخصص قصد خريد منبع تغذيه‌اي با رابط پردازنده‌ي ۸ پين دوگانه براي سيستم آينده‌ي خود را داشته باشد اما در حال حاضر تنها نياز به رابط ۲۴ پين و ۸ پين داشته باشد، بهترين گزينه استفاده از پاورهاي ماژولار است. همچنين به سبب نوع اتصالات در اين نوع پاورها، طول منبع تغذيه افزايش مي‌يابد. اما در واحدهاي منبع تغذيه‌‌‌ي نيمه ماژولار نمي‌توان اتصالات مهم مانند كابل برق مادربرد و برخي از كابل‌هاي پردازنده‌ي گرافيكي را از پاور جدا كرد و زماني‌كه بعضي از اين كابل‌ها بدون استفاده بمانند، وجود آن‌ها در جعبه‌هاي كوچك رايانه مي‌تواند اشكال‌ساز باشد. ساير كابل‌ها همانند پاورهاي ماژولار در دو سر خود داراي سوكت هستند. در واحدهاي منبع تغذيه‌ي غيرماژولار تمام كابل‌ها به‌صورت مستقيم به منبع تغذيه متصل هستند.

سازندگان واحدهاي منبع تغذيه علاوه بر درج توان خروجي، تعداد ريل‌هاي ۱۲ ولتي محصول را نيز اعلام مي‌كنند. منبع تغذيه‌ي «تك ريلي» داراي يك ريل ۱۲ ولتي پرقدرت، براي تغذيه‌ي برق اجزاي سيستم است. اما واحدهاي منبع تغذيه‌ي «چند ريلي» خروجي را بين چند ريل ۱۲ ولتي تقسيم مي‌كنند.

اگر سيستم به اشكالي بزرگ برخورد كند، اين نقطه‌ضعف تبديل به يك ناجي براي سيستم مي‌گردد. مكانيزم OCP در يك منبع تغذيه‌ي چندريلي به‌صورت مداوم هر ريل را رصد مي‌كند و در‎ صورت تشخيص بار اضافي در هر يك از ريل‌ها، كل واحد را خاموش مي‌كند. OCP در واحدهاي تك ريلي فقط در شدت جريان‌هاي بالا فعال مي‌شود؛ به همين دليل در‌ صورت وجود حجم بالايي از بار اضافي واحد را ذوب مي‌كند.

معمولا از انديشه متخصصين عملكرد، هر دو واحد تك ريلي و چند ريلي كاركرد خوبي دارند و به‌صورت كلي بسيار ايمن هستند. در سيستم‌هاي قدرتمند، مكانيزم OCP در واحدهاي منبع تغذيه‌ي چند ريلي هنگام به‌وجودآمدن اتصالات كوتاه، يك لايه‌ي امنيتيِ اضافي ايجاد مي‌كند و احتمال ازبين‌رفتن اجزاي سيستم در يك اشتباه محاسباتي را كاهش مي‌دهد.

قدرت خروجي واحدهاي منبع تغذيه با واحد وات (Watt) اندازه‌گيري مي‌شود و قدرتي كه براي آن‌‌‌‌ها اعلام مي‌شود، حداكثر تواني است كه پاور در بهترين حالت مي‌تواند توليد‌ كند. پاورهاي موجود در بازار تنوعي در حدود ۲۰۰ تا ۱۸۰۰ وات دارند. براي انتخاب منبع تغذيه‌ي مناسب، توان مصرفيِ كل سيستم (توسط قطعات فعلي يا آينده) در انديشه متخصصين گرفته مي‌شود. بيشتر توليدكنندگان منبع تغذيه، در وب‌سايت خود محاسبه‌گري دارند كه اين امكان را به متخصصان مي‌دهد تا با مشخص‌كردن نوع اجزاي سيستم، ميزان وات مصرفي را محاسبه كنند. هدف از تعبيه‌ي اين محاسبه‌گر صرفا ترغيب متخصصان براي خريد منبع تغذيه نيست بلكه كمك مي‌كند تا آن‌ها درك درستي از ظرفيت بالاتر پاور و تأثير آن در سيستم و به‌روزرساني‌هاي آينده داشته باشند. استفاده از محاسبه‌گر منبع تغذيه سازندگان، روشي مطمئن براي محاسبه‌ي قدرت سيستم است.

مهم‌ترين نكته هنگام خريد، توجه به ميزان بازدهي و بهره‌وري (Efficiency) منبع تغذيه است‌. بازدهي منبع تغذيه عبارت است از ميزان توان دريافتي منبع تغذيه (به‌صورت برق AC) براي تأمين توان معين (به‌صورت برق DC) قطعات سخت‌افزاري در فشار كاري معين. به عبارت ساده‌تر، اين عدد مشخص مي‌كند كه چند درصد از برق متناوب ورودي به برق مستقيم براي تغذيه قطعات سيستم تبديل مي‌گردد و ميزان تلفات توان در پاور چقدر است؛ براي مثال، پاوري ۱۰۰۰ واتي با تنها ۵۰% بازدهي، براي رسيدن به اوج توان، ۲۰۰۰ وات نيرو را از سوكت ديواري دريافت مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌كند. نيروي اضافي به‌صورت گرما تلف مي‌شود كه اين اتلاف انرژي يك شاخص منفي براي سيستم‌هاي كامپيوتري است. در واقع پاورهاي كاراتر، بي‌صداتر و خنك‌تر عمل مي‌كنند.

سايت Hardwarecanucks با انجام آزمايشي ميزان توان مصرفي و بازدهي دو نوع پاور با خروجي توان متفاوت را سنجيده است. روش كار به اين صورت است كه با اتصال منبع تغذيه به بردي شامل پردازنده‌ي Core i7-8700K و كارت گرافيك GTX 1070 Ti در حالت حداكثر فشار كاري (۱۰۰٪ بارگذاري قطعات)، توان مصرفي هر دو پاور به‌صورت جداگانه مطالعه گرديده است. براي بارگذاري ۱۰۰ درصدي قطعات، از برنامه‌هاي Prime95 و FurMark (برنامه‌هايي جهت آزمايش پايداري سيستم) استفاده مي‌شود.

با اتصال پاور با بازدهي طلايي و ظرفيت ۶۵۰ وات، ميزان قدرت مصرفي  از سوكت ديواري حداكثر به حدود كمي پايين‌تر از ۳۰۰ وات رسيد. در طول آزمايش توان مصرفي به‌صورت ناگهاني تا ۳۰۰ وات افزايش يافت كه دليل آن گرم‌شدن اجزاي داخلي مولد و پايين آمدن كارايي آن‌ها بود. در پاور با بازدهي برنزي و ظرفيت ۴۰۰ وات، ميزان توان دريافتي از سوكت ديواري تا ۳۴۰ وات افزايش يافت كه دليل اين تفاوت، نرخ بهره‌وري پايين در محصول دوم است.

نمودار مربوط به نرخ بهره‌وري منبع تغذيه همواره يك نمودار ناقوسي شكل است. همان‌گونه كه نمودار نشان مي‌دهد، بيشترين بهره‌وري در زمان استفاده از نيمي از توان تعيين‌شده براي هر منبع تغذيه است. اين نمودار متعلق به يك پاور ۱۰۰۰ واتي است. همچنين طبق نمودار بالاترين بازدهي اين پاور در گستره‌ي توان مصرفي ۳۰۰ تا ۷۰۰ وات محقق مي‌شود.

نمودار ميزان بازدهي بر حسب توان مصرفي يك منبع تغذيه، كسب گواهينامه‌ي آزمايش و استاندارد 80Plus معيني را در پي دارد. اگر منبع تغذيه‌اي در تست‌ها، بازدهي تواني بيش از ۸۰% در سطوح مختلف خروجي از خود نشان دهد، موفق به دريافت استاندارد و لوگوي 80Plus خواهد شد. بنابراين متخصصان هنگام خريد منبع تغذيه‌‌‌‌‌‌ي داراي استاندارد 80plus مي‌توانند از حداقل بازدهي تواني ۸۰% حين بارگذاري سيستم از ۲۰ تا ۱۰۰٪ بهره‌مند شوند. شايان‌ذكر است، استاندارد 80plus در سطوح مختلفي از جمله طلايي، نقره‌اي، برنزي و پلاتينيوم كسب مي‌گردد. 80plus تيتانيوم نيز به‌تازگي در دسترس قرار گرفته است و برخلاف استانداردهاي 80Plus Bronze/Silver/Gold/Platinum استاندارد 80Plus Titanium كارايي را در بارهاي كاري حداقلي و در حدود ۱۰٪ مي‌سنجد. اين امر از آن جهت حائز اهميت است كه نشان مي‌دهد اين محصول حتي در بارهاي زير ۲۰٪ داراي نرخ بهره‌وري ۸۰ درصدي است.

گزينه‌ي مهم ديگر در انتخاب منبع تغذيه توجه به برچسب آن است. تصوير برچسب در بالا مربوط به منبع تغذيه‌ي Dark Power Pro 850W است. AC Input در بالاي برچسب كه در اين مدل برابر با عدد ۱۰۰-۲۴۰ ولت بوده، نشان‌دهنده‌ي آن است كه محصول يادشده مي‌تواند در كشورهايي كه داراي برق مصرفي AC با ولتاژ ۱۰۰ تا ۲۴۰  ولت هستند، مورد استفاده قرار گيرد. منبع تغذيه، برق متناوب ورودي را به برق مستقيم ۳.۳، ۵، ۱۲، ۱۲- ولت و ۵ ولت SB تبديل مي‌كند. ولتاژهاي مهم در اين برچسب شامل سه ولتاژ اول هستند؛ زيرا ولتاژ 5VSB براي پايداري سيستم مورد استفاده قرار مي‌گيرد و ۱۲- ولت نيز مربوط به برخي قطعات PCI بوده كه در سيستم‌هاي امروزي منقضي شده است. از هر دو خروجي ۳/۳ و ۵ ولتي براي اتصالات SATA و Molex، برخي كنترلرهاي روي مادربرد و همچنين حافظه استفاده مي‌شود. اين منبع تغذيه قادر است تواني در حدود ۱۴۰ وات را به خروجي‌ قطعات ۳/۳ و ۵ ولتي تحويل دهد. اما عموماً نيازي به اين سطح از توان در خروجي‌هاي ۳/۳ و ۵ ولتي نيست؛ چرا كه اكثر سيستم‌هاي امروزي تنها به خروجي منبع تغذيه‌ي ۱۲ ولتي نياز دارند. همچنين با توجه به برچسب، محصول بالا پاوري چند ريلي است كه ۱۲ ولت برق را از چند ريل مختلف با چندين جريان متفاوت عرضه مي‌كند كه پيش‌تر در مورد آن توضيح داديم.