Alimentatore per computer

Gli alimentatori mancano di glamour, quindi quasi tutti li danno per scontati. Questo è un grosso errore, perché l'alimentatore svolge due funzioni critiche: fornisce alimentazione regolata a ogni componente del sistema e raffredda il computer. Molte persone che si lamentano del fatto che Windows si arresti in modo anomalo spesso incolpano Microsoft. Ma, senza scusarsi per Microsoft, la verità è che molti di questi arresti anomali sono causati da alimentatori di bassa qualità o sovraccarichi.

Se desideri un sistema affidabile e resistente agli urti, utilizza un alimentatore di alta qualità. In effetti, abbiamo scoperto che l'utilizzo di un alimentatore di alta qualità consente anche a schede madri, processori e memoria marginali di funzionare con una stabilità ragionevole, mentre l'utilizzo di un alimentatore economico rende instabili anche i componenti di prima qualità.

La triste verità è che è quasi impossibile acquistare un computer con un alimentatore di prima qualità. I produttori di computer contano i centesimi, letteralmente. Buoni alimentatori non vincono punti di marketing, quindi pochi produttori sono disposti a spendere da $ 30 a $ 75 in più per un alimentatore migliore. Per le loro linee premium, i produttori di primo livello utilizzano generalmente quelli che chiamiamo alimentatori di fascia media. Per le loro linee di mercato di massa, di livello consumer, anche i produttori di marchi famosi possono scendere a compromessi sull'alimentazione per soddisfare un prezzo, utilizzando quelli che consideriamo alimentatori marginali sia in termini di produzione che di qualità costruttiva.

Le sezioni seguenti descrivono in dettaglio ciò di cui hai bisogno per capire come scegliere un buon alimentatore sostitutivo.

La caratteristica più importante di un alimentatore è la sua Fattore di forma , che ne definisce le dimensioni fisiche, le posizioni dei fori di montaggio, i tipi di connettori fisici e le piedinature e così via. Tutti i fattori di forma degli alimentatori moderni derivano dall'originale Fattore di forma ATX , pubblicato da Intel nel 1995.

Quando si sostituisce un alimentatore, è importante utilizzarne uno con il fattore di forma corretto, per assicurarsi non solo che l'alimentatore si adatti fisicamente al case, ma anche che fornisca i tipi corretti di connettori di alimentazione per la scheda madre e le periferiche. Tre fattori di forma dell'alimentatore sono comunemente usati nei sistemi attuali e recenti:

ATX12V Gli alimentatori sono fisicamente i più grandi, disponibili con le potenze nominali più elevate e di gran lunga i più comuni. I sistemi desktop full-size utilizzano alimentatori ATX12V, così come la maggior parte dei sistemi mini, mid e full tower. Figura 16-1 mostra un alimentatore Antec TruePower 2.0, che è una tipica unità ATX12V.

Figura 16-1: Alimentatore Antec TruePower 2.0 ATX12V (immagine per gentile concessione di Antec)

SFX12V (s-for-small) gli alimentatori assomigliano agli alimentatori ATX12V rimpiccioliti e vengono utilizzati principalmente nei sistemi microATX e FlexATX con fattore di forma ridotto. Gli alimentatori SFX12V hanno capacità inferiori rispetto agli alimentatori ATX12V in genere da 130 W a 270 W per SFX12V rispetto a 600 W o più per ATX12V e sono generalmente utilizzati nei sistemi entry-level. I sistemi costruiti con alimentatori SFX12V possono accettare una sostituzione ATX12V se l'unità ATX12V si adatta fisicamente al case.

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TFX12V Gli alimentatori (t-for-thin) sono fisicamente allungati (rispetto alla forma cubica delle unità ATX12V e SFX12V) ma hanno capacità simili alle unità SFX12V. Gli alimentatori TFX12V vengono utilizzati in alcuni sistemi SFF (Small Form Factor) con volumi totali di sistema da 9 a 15 litri. A causa della loro strana forma fisica, è possibile sostituire un alimentatore TFX12V solo con un'altra unità TFX12V.

Sebbene sia meno probabile, potresti incontrare un file EPS12V alimentazione (utilizzata quasi esclusivamente nei server), a CFX12V alimentatore (utilizzato nei sistemi microBTX) o un LFX12V alimentazione (utilizzata nei sistemi picoBTX). È possibile scaricare documenti dettagliati delle specifiche per tutti questi fattori di forma da http://www.formfactors.org .

IL MODIFICATORE 12V

Nel 2000, per soddisfare i requisiti + 12V dei loro nuovi processori Pentium 4, Intel ha aggiunto un nuovo connettore di alimentazione + 12V alla specifica ATX e rinominata ATX12V. Da allora, ogni volta che Intel ha aggiornato una specifica di alimentazione o ne ha creato uno nuovo, ha richiesto questo connettore + 12V e ha utilizzato il modificatore 12V nel nome della specifica. I sistemi più vecchi utilizzano alimentatori ATX o SFX non da 12V. È possibile sostituire un alimentatore ATX con un'unità ATX12V o un alimentatore SFX con un'unità SFX12V (o eventualmente un'unità ATX12V).

Le modifiche dalle versioni precedenti della specifica ATX a versioni più recenti e da ATX a varianti più piccole come SFX e TFX sono state evolutive, tenendo sempre ben presente la compatibilità con le versioni precedenti. Tutti gli aspetti dei vari fattori di forma, comprese le dimensioni fisiche, le posizioni dei fori di montaggio e i connettori dei cavi, sono rigidamente standardizzati, il che significa che è possibile scegliere tra numerosi alimentatori standard del settore per riparare o aggiornare la maggior parte dei sistemi, anche i modelli più vecchi.

TUTTO IL SUCCO CHE SI ADATTA

Quando sostituisci l'alimentatore, è importante procurarti un'unità sostitutiva che si adatti alla tua custodia. Se il vecchio alimentatore è etichettato ATX 1.X o 2.X o ATX12V 1.X o 2.X, è possibile installare qualsiasi alimentatore ATX12V corrente. Se è etichettato SFX o SFX12V, è possibile installare qualsiasi alimentatore SFX12V corrente o, se il case ha spazio sufficiente, un'unità ATX12V. Se il vecchio alimentatore è etichettato TFX12V, andrà bene solo un'altra unità TFX12V. Se il tuo vecchio alimentatore non è etichettato con le specifiche e la conformità alla versione, cerca nel sito web del produttore il numero di modello del tuo attuale alimentatore. Se tutto il resto fallisce, misura il tuo attuale alimentatore e confronta le sue dimensioni con quelle delle unità che stai pensando di acquistare.

Ecco alcune altre importanti caratteristiche degli alimentatori:

La potenza nominale che l'alimentatore può fornire. La potenza nominale è una cifra composita, determinata moltiplicando gli amperaggi disponibili a ciascuna delle diverse tensioni fornite da un alimentatore per PC. La potenza nominale è utile principalmente per il confronto generale degli alimentatori. Ciò che conta davvero è l'amperaggio individuale disponibile a tensioni diverse, e questi variano in modo significativo tra alimentatori nominalmente simili.

LA TEMPERATURA È IMPORTANTE

Le valutazioni di potenza non hanno significato a meno che non specifichino la temperatura alla quale è stata eseguita la valutazione. All'aumentare della temperatura, la capacità di uscita di un alimentatore diminuisce. Ad esempio, l'alimentazione e il raffreddamento del PC indicano il wattaggio a 40 ° C, che è una temperatura realistica per un alimentatore in funzione. La maggior parte degli alimentatori ha una potenza nominale di soli 25 C.Questa differenza può sembrare minima, ma un alimentatore valutato a 450 W a 25 C può fornire solo 300 W a 40 C.La regolazione della tensione può anche risentirne con l'aumento della temperatura, il che significa che un alimentatore che soddisfa nominalmente le specifiche di regolazione della tensione a 25 ° C può essere fuori dalle specifiche durante il normale funzionamento a 40 ° C o giù di lì.

Il rapporto tra potenza di uscita e potenza di ingresso espresso in percentuale. Ad esempio, un alimentatore che produce 350 W di uscita ma richiede 500 W di ingresso è efficiente al 70%. In generale, un buon alimentatore ha un'efficienza compresa tra il 70% e l'80%, sebbene l'efficienza dipenda dall'intensità del carico dell'alimentatore. Calcolare l'efficienza è difficile, perché lo sono gli alimentatori per PC alimentatori switching piuttosto che alimentatori lineari . Il modo più semplice per pensarci è immaginare l'alimentatore switching che assorbe corrente elevata per una frazione del tempo di funzionamento e nessuna corrente per il resto del tempo. La percentuale del tempo in cui attinge corrente è chiamata fattore di potenza , che in genere è del 70% per un alimentatore per PC standard. In altre parole, un alimentatore per PC da 350 W richiede effettivamente un ingresso di 500 W il 70% delle volte e 0W il 30% delle volte.

Combinando il fattore di potenza con l'efficienza si ottengono alcuni numeri interessanti. L'alimentatore fornisce 350 W, ma il fattore di potenza del 70% significa che richiede 500 W per il 70% del tempo. Tuttavia, l'efficienza del 70% significa che anziché assorbire effettivamente 500 W, deve assorbire di più, nel rapporto 500 W / 0,7, o circa 714 W. Se esaminate la targhetta delle specifiche per un alimentatore da 350 W, potreste scoprire che per fornire 350 W nominali, ovvero 350 W / 110 V o circa 3,18 ampere, deve effettivamente assorbire fino a 714 W / 110 V o circa 6,5 ampere. Altri fattori possono aumentare l'amperaggio massimo effettivo, quindi è comune vedere alimentatori da 300 W o 350 W che assorbono effettivamente fino a 8 o 10 ampere al massimo. Questa variazione ha implicazioni di pianificazione, sia per i circuiti elettrici che per gli UPS, che devono essere dimensionati per adattarsi all'effettivo assorbimento di corrente piuttosto che al wattaggio di uscita nominale.

L'alta efficienza è auspicabile per due motivi. Innanzitutto, riduce la bolletta elettrica. Ad esempio, se il tuo sistema consuma effettivamente 200 W, un alimentatore efficiente al 67% consuma 300 W (200 / 0,67) per fornire quei 200 W, sprecando il 33% dell'elettricità per cui stai pagando. Un alimentatore efficiente all'80% consuma solo 250 W (200 / 0,80) per fornire gli stessi 200 W al sistema. In secondo luogo, l'energia sprecata viene convertita in calore all'interno del sistema. Con l'alimentatore efficiente al 67%, il tuo sistema deve liberarsi di 100 W di calore disperso, contro la metà di quello con un alimentatore efficiente all'80%.

Fattore di potenza

Il fattore di potenza è determinato dividendo la potenza reale (W) per la potenza apparente (Volt x Amp o VA). Gli alimentatori standard hanno fattori di potenza che vanno da circa 0,70 a 0,80, con le migliori unità che si avvicinano a 0,99. Alcuni alimentatori più recenti utilizzano passivi o attivi correzione del fattore di potenza (PFC) , che può aumentare il fattore di potenza nell'intervallo da 0,95 a 0,99, riducendo la corrente di picco e la corrente armonica. A differenza degli alimentatori standard che alternano l'assorbimento di corrente elevata e l'assenza di corrente, gli alimentatori PFC assorbono sempre una corrente moderata. Poiché il cablaggio elettrico, gli interruttori automatici, i trasformatori e gli UPS devono essere classificati per l'assorbimento di corrente massimo anziché l'assorbimento di corrente medio, l'utilizzo di un alimentatore PFC riduce lo stress sul sistema elettrico a cui si collega l'alimentatore PFC.

Una delle principali differenze tra alimentatori premium e modelli meno costosi è quanto bene sono regolati. Idealmente, un alimentatore accetta l'alimentazione CA, che è probabilmente rumorosa o al di fuori delle specifiche, e trasforma tale alimentazione CA in un'alimentazione CC stabile e senza artefatti. In effetti, nessun alimentatore soddisfa l'ideale, ma i buoni alimentatori sono molto più vicini di quelli economici. Processori, memoria e altri componenti di sistema sono progettati per funzionare con tensione CC pura e stabile. Qualsiasi deviazione da ciò può ridurre la stabilità del sistema e abbreviare la durata dei componenti. Ecco le principali questioni normative:

Un alimentatore perfetto accetterebbe l'ingresso dell'onda sinusoidale CA e fornirebbe un'uscita CC completamente piatta. Gli alimentatori del mondo reale forniscono effettivamente un'uscita CC con un piccolo componente CA sovrapposto ad esso. Quel componente AC è chiamato ondulazione e può essere espresso come picco-picco tensione (p-p) in millivolt (mV) o come percentuale della tensione di uscita nominale. Un alimentatore di alta qualità può avere un'ondulazione dell'1%, che può essere espressa come 1% o come variazione della tensione p-p effettiva per ciascuna tensione di uscita. Ad esempio, a + 12V, un'ondulazione dell'1% corrisponde a + 0,12 V, solitamente espressa come 120 mV. Un alimentatore midrange può limitare il ripple all'1% su alcune tensioni di uscita, ma salire fino al 2% o al 3% su altre. Gli alimentatori economici possono avere il 10% o più di ondulazione, il che rende l'esecuzione di un PC un gioco da ragazzi.

Il carico su un alimentatore per PC può variare in modo significativo durante le operazioni di routine, ad esempio, quando il laser di un masterizzatore DVD entra in azione o un'unità ottica gira su e giù. Regolazione del carico esprime la capacità dell'alimentatore di fornire potenza di uscita nominale ad ogni tensione al variare del carico dal massimo al minimo, espressa come la variazione di tensione subita durante la variazione del carico, sia in percentuale che in differenze di tensione p-p. Un alimentatore con una rigida regolazione del carico fornisce una tensione quasi nominale su tutte le uscite indipendentemente dal carico (all'interno del suo intervallo, ovviamente). Un alimentatore di prim'ordine regola le tensioni sui punti critici binari di tensione + 3,3 V, + 5 V e + 12V entro l'1%, con regolazione del 5% sui binari 5V e 12V meno critici. Un ottimo alimentatore potrebbe regolare la tensione su tutti i binari critici entro il 3%. Un alimentatore midrange potrebbe regolare la tensione su tutte le guide critiche entro il 5%. Gli alimentatori economici possono variare del 10% o più su qualsiasi binario, il che è inaccettabile.

Un alimentatore ideale fornirebbe tensioni di uscita nominali mentre viene alimentato con qualsiasi tensione CA in ingresso nel suo intervallo. Gli alimentatori del mondo reale consentono alle tensioni di uscita CC di variare leggermente al variare della tensione di ingresso CA. Proprio come la regolazione del carico descrive l'effetto del carico interno, regolazione della linea può essere pensato come una descrizione degli effetti del carico esterno, ad esempio, un improvviso calo della tensione di linea CA erogata quando entra in azione un motore di ascensore. La regolazione della linea viene misurata mantenendo costanti tutte le altre variabili e misurando le tensioni di uscita CC come tensione di ingresso CA varia nell'intervallo di input. Un alimentatore con una rigida regolazione della linea fornisce tensioni di uscita entro le specifiche poiché l'ingresso varia dal massimo al minimo consentito. La regolazione della linea è espressa allo stesso modo della regolazione del carico e le percentuali accettabili sono le stesse.

La ventola dell'alimentatore è una delle principali fonti di rumore nella maggior parte dei PC. Se il tuo obiettivo è ridurre il livello di rumore del tuo sistema, è importante scegliere un alimentatore appropriato. Alimentatori a bassa rumorosità modelli come Antec TruePower 2.0 e SmartPower 2.0, Enermax NoiseTaker, Nexus NX, PC Power & Cooling Silencer, Seasonic SS e Zalman ZM sono progettati per ridurre al minimo il rumore della ventola e possono essere la base di un sistema quasi impercettibile in un stanza silenziosa. Alimentatori silenziosi , come l'Antec Phantom 350 e il Silverstone ST30NF, non hanno alcuna ventola e sono quasi totalmente silenziosi (potrebbe esserci un piccolo ronzio dai componenti elettrici). In termini pratici, raramente c'è molto vantaggio nell'usare un alimentatore senza ventola. Sono piuttosto costosi rispetto agli alimentatori a riduzione del rumore e le unità a riduzione del rumore sono sufficientemente silenziose che qualsiasi rumore emesso sia assorbito dal rumore delle ventole del case, del dispositivo di raffreddamento della CPU, del rumore di rotazione del disco rigido e così via.

Volare fuori dai binari

La regolazione del carico sulla linea + 12V è diventata molto più importante quando Intel ha spedito il Pentium 4. In passato, + 12V è stato utilizzato principalmente per far funzionare i motori di azionamento. Con il Pentium 4, Intel ha iniziato a utilizzare i VRM a 12V per fornire le correnti più elevate richieste dai processori Pentium 4. I processori AMD recenti utilizzano anche VRM a 12V per fornire alimentazione al processore. Gli alimentatori compatibili con ATX12V sono progettati tenendo presente questo requisito. Gli alimentatori ATX più vecchi e / o economici, sebbene possano essere classificati per un amperaggio sufficiente sulla linea + 12V per supportare un processore moderno, potrebbero non avere una regolamentazione adeguata per farlo correttamente.
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Negli ultimi anni, ci sono stati alcuni cambiamenti significativi negli alimentatori, tutti causati direttamente o indirettamente dall'aumento del consumo di energia e dai cambiamenti nelle tensioni utilizzate dai processori moderni e da altri componenti di sistema. Quando si sostituisce un alimentatore in un sistema più vecchio, è importante comprendere le differenze tra l'alimentatore più vecchio e le unità attuali, quindi diamo una breve occhiata all'evoluzione degli alimentatori della famiglia ATX nel corso degli anni.

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Per 25 anni, ogni alimentatore per PC ha fornito connettori di alimentazione Molex (disco rigido) e Berg (unità floppy) standard, utilizzati per alimentare unità e periferiche simili. Dove gli alimentatori differiscono è nei tipi di connettori che utilizzano per fornire alimentazione alla scheda madre stessa. La specifica ATX originale definiva il 20 pin Connettore di alimentazione principale ATX mostrato Figura 16-2 . Questo connettore era utilizzato da tutti gli alimentatori ATX e dai primi alimentatori ATX12V.

Figura 16-2: Connettore di alimentazione principale ATX / ATX12V a 20 pin

Il connettore di alimentazione principale ATX a 20 pin è stato progettato in un momento in cui i processori e la memoria utilizzavano + 3,3 V e + 5 V, quindi ci sono numerose linee + 3,3 V e + 5 V definite per questo connettore. I contatti all'interno del corpo del connettore sono classificati per trasportare al massimo 6 ampere. Ciò significa che le tre linee + 3,3 V possono trasportare 59,4 W (3,3 V x 6 A x 3 linee), le quattro linee + 5 V possono trasportare 120 W e una linea + 12V può trasportare 72 W, per un totale di circa 250 W.

Quella configurazione era sufficiente per i primi sistemi ATX, ma quando i processori e la memoria diventavano più assetati di energia, i progettisti di sistema si resero presto conto che il connettore a 20 pin forniva una corrente inadeguata per i sistemi più recenti. La loro prima modifica è stata l'aggiunta del file Connettore alimentazione ausiliaria ATX , mostrato Figura 16-3 . Questo connettore definito nelle specifiche ATX 2.02 e 2.03 e in ATX12V 1.X, ma abbandonato dalle versioni successive della specifica ATX12V utilizza contatti classificati per 5 amp. Le sue due linee + 3,3 V aggiungono quindi 33 W di capacità di carico di + 3,3 V, e la sua linea + 5 V aggiunge 25 W di capacità di carico + 5 V, per un'aggiunta totale di 58 W.

Figura 16-3: Connettore di alimentazione ausiliaria ATX / ATX12V a 6 pin

Intel ha abbandonato il connettore di alimentazione ausiliaria dalle versioni successive della specifica ATX12V perché era superfluo per i processori Pentium 4. Il Pentium 4 utilizzava l'alimentazione a + 12V invece dei + 3.3V e + 5V usati dai precedenti processori e altri componenti, quindi non c'era più bisogno di + 3.3V e + 5V aggiuntivi. La maggior parte dei produttori di alimentatori ha smesso di fornire il connettore di alimentazione ausiliaria subito dopo la spedizione del Pentium 4 all'inizio del 2000. Se la scheda madre richiede il connettore di alimentazione ausiliaria, questa è una prova sufficiente che quel sistema è troppo vecchio per essere economicamente aggiornabile.

Sebbene l'alimentazione ausiliaria collegata fornisse una corrente extra di + 3,3 V e + 5 V, non ha fatto nulla per aumentare la quantità di corrente di + 12V disponibile per la scheda madre, e questo si è rivelato critico. Uso delle schede madri VRM (moduli di regolazione della tensione) per convertire le tensioni relativamente alte fornite dall'alimentatore alle basse tensioni richieste dal processore. Le schede madri precedenti utilizzavano VRM a + 3,3 V o + 5 V, ma l'aumento del consumo energetico del Pentium 4 rendeva necessario il passaggio a VRM a + 12V. Ciò ha creato un grosso problema. Il connettore di alimentazione principale a 20 pin potrebbe fornire al massimo 72 W di alimentazione + 12V, molto meno di quanto necessario per alimentare un processore Pentium 4. Il connettore di alimentazione ausiliaria non aggiungeva + 12V, quindi era necessario un altro connettore supplementare.

Intel ha aggiornato la specifica ATX per includere un nuovo connettore 12V a 4 pin, chiamato + Connettore di alimentazione 12V (o, casualmente, il Connettore P4 , sebbene anche i processori AMD recenti utilizzino questo connettore). Allo stesso tempo, hanno rinominato la specifica ATX con la specifica ATX12V per riflettere l'aggiunta del connettore + 12V. Il connettore + 12V, mostrato in Figura 16-4 , ha due pin + 12V, ciascuno valutato per trasportare 8 ampere per un totale di 192W di alimentazione + 12V e due pin di terra. Con i 72 W di alimentazione a + 12V forniti dal connettore di alimentazione principale a 20 pin, un alimentatore ATX12V può fornire fino a 264 W di alimentazione a + 12V, più che sufficiente anche per i processori più veloci.

Figura 16-4: il connettore di alimentazione a 4 pin + 12V

Il connettore di alimentazione + 12V è dedicato a fornire alimentazione al processore e si collega a un connettore della scheda madre vicino alla presa del processore per ridurre al minimo le perdite di potenza tra il connettore di alimentazione e il processore. Poiché il processore era ora alimentato dal connettore + 12V, Intel ha rimosso il connettore di alimentazione ausiliaria quando ha rilasciato la specifica ATX12V 2.0 nel 2000. Da quel momento, tutti i nuovi alimentatori sono stati forniti con il connettore + 12V, e alcuni continuano fino ad oggi per fornire il connettore di alimentazione ausiliaria.

Questi cambiamenti nel tempo significano che un alimentatore in un sistema più vecchio può avere una delle seguenti quattro configurazioni (dalla più vecchia alla più recente):

Solo connettore di alimentazione principale a 20 pin
Connettore di alimentazione principale a 20 pin e connettore di alimentazione ausiliaria a 6 pin
Connettore di alimentazione principale a 20 pin, connettore di alimentazione ausiliaria a 6 pin e connettore da + 12V a 4 pin
Connettore di alimentazione principale a 20 pin e connettore da + 12V a 4 pin

A meno che la scheda madre non richieda il connettore ausiliario a 6 pin, è possibile utilizzare qualsiasi alimentatore ATX12V corrente per sostituire una qualsiasi di queste configurazioni.

Questo ci porta all'attuale specifica ATX12V 2.X, che ha apportato ulteriori modifiche ai connettori di alimentazione standard. L'introduzione dello standard video PCI Express nel 2004 ha sollevato nuovamente il vecchio problema della corrente a + 12V disponibile sul connettore di alimentazione principale a 20 pin che era limitata a 6 ampere (o 72W totali). Il connettore + 12V può fornire molta corrente + 12V, ma è dedicato al processore. Una scheda video PCI Express veloce può facilmente assorbire più di 72 W di corrente a + 12V, quindi è necessario fare qualcosa.

Intel avrebbe potuto introdurre un altro connettore di alimentazione supplementare, ma invece ha deciso questa volta di stringere i denti e sostituire il vecchio connettore di alimentazione principale a 20 pin con un nuovo connettore di alimentazione principale che potrebbe fornire più + 12V corrente alla scheda madre. Il nuovo 24 pin Connettore di alimentazione principale ATX12V 2.0 , mostrato Figura 16-5 , è stato il risultato.

Figura 16-5: Connettore di alimentazione principale ATX12V 2.0 a 24 pin

Il connettore di alimentazione principale a 24 pin aggiunge quattro fili a quelli del connettore di alimentazione principale a 20 pin, un cavo di terra (COM) e un cavo aggiuntivo ciascuno per + 3,3 V, + 5 V e + 12V. Come per il connettore a 20 pin, i contatti all'interno del corpo del connettore a 24 pin sono classificati per trasportare al massimo 6 ampere. Ciò significa che le quattro linee + 3,3 V possono trasportare 79,2 W (3,3 V x 6 A x 4 linee), le cinque linee + 5 V possono trasportare 150 W e le due linee + 12V possono trasportare 144 W, per un totale di circa 373 W. Con i 192W di + 12V forniti dal connettore di alimentazione + 12V, un moderno alimentatore ATX12V 2.0 può fornire un totale fino a circa 565W.

Si potrebbe pensare che 565 W sarebbero sufficienti per qualsiasi sistema. Non è vero, ahimè. Il problema, come al solito, è una questione di quali tensioni sono disponibili e dove. Il connettore di alimentazione principale ATX12V 2.0 a 24 pin alloca una delle sue linee + 12V al video PCI Express, che al momento del rilascio delle specifiche era ritenuto sufficiente. Ma le attuali schede video PCI Express più veloci possono consumare molto più dei 72 W che la linea dedicata + 12V può fornire. Ad esempio, abbiamo un adattatore video NVIDIA 6800 Ultra che ha un assorbimento di picco + 12V di 110W.

Ovviamente, erano necessari alcuni mezzi per fornire energia supplementare. Alcune schede video AGP ad alta corrente hanno risolto questo problema includendo un connettore per disco rigido Molex, a cui è possibile collegare un cavo di alimentazione per periferiche standard. Le schede video PCI Express utilizzano una soluzione più elegante. Il 6 pin Connettore di alimentazione della scheda grafica PCI Express , mostrato Figura 16-6 , è stato definito da PCISIG ( http://www.pcisig.org ) l'organizzazione responsabile del mantenimento dello standard PCI Express specificamente per fornire la corrente aggiuntiva + 12V necessaria per le schede video veloci PC Express. Sebbene non sia ancora una parte ufficiale della specifica ATX12V, questo connettore è ben standardizzato e presente sulla maggior parte degli alimentatori attuali. Ci aspettiamo che venga incorporato nel prossimo aggiornamento della specifica ATX12V.

Figura 16-6: il connettore di alimentazione della scheda grafica PCI Express a 6 pin

Il connettore di alimentazione della scheda grafica PCI Express utilizza una spina simile al connettore di alimentazione da + 12V, con contatti anche classificati per trasportare 8 amp. Con tre linee da +12 V a 8 amp ciascuna, il connettore di alimentazione della scheda grafica PCI Express può fornire fino a 288 W (12 x 8 x 3) di corrente a +12 V, che dovrebbe essere sufficiente anche per le schede grafiche più veloci del futuro. Poiché alcune schede madri PCI Express possono supportare due schede video PCI Express, alcuni alimentatori ora includono due connettori di alimentazione grafica PCI Express, che aumentano la potenza totale di + 12V disponibile per le schede grafiche a 576W. Aggiunto ai 565W disponibili sul connettore di alimentazione principale a 24 pin e sul connettore + 12V, ciò significa che un alimentatore ATX12V 2.0 potrebbe essere costruito con una capacità totale di 1.141W. (La più grande che conosciamo è un'unità da 1.000 W disponibile da PC Power & Cooling.)

Con tutti i cambiamenti nel corso degli anni, i connettori di alimentazione del dispositivo erano stati trascurati. Gli alimentatori realizzati nel 2000 includevano gli stessi connettori di alimentazione Molex (disco rigido) e Berg (unità floppy) degli alimentatori realizzati nel 1981. La situazione è cambiata con l'introduzione di Serial ATA, che utilizza un connettore di alimentazione diverso. Il 15 pin Connettore di alimentazione SATA , mostrato Figura 16-7 , include sei pin di messa a terra e tre pin ciascuno per + 3,3 V, + 5 V e + 12V. In questo caso, l'elevato numero di pin che trasportano tensione non è destinato a supportare una corrente più elevata, un disco rigido SATA assorbe poca corrente e ogni unità ha il proprio connettore di alimentazione ma per supportare il make-before-break e il break-before-make connessioni necessarie per consentire il collegamento a caldo o il collegamento / scollegamento di un'unità senza spegnerla.

Figura 16-7: Connettore di alimentazione Serial ATA ATX12V 2.0

Nonostante tutti questi cambiamenti nel corso degli anni, la specifica ATX ha fatto di tutto per garantire la retrocompatibilità dei nuovi alimentatori con le vecchie schede madri. Ciò significa che, con pochissime eccezioni, puoi collegare un nuovo alimentatore a una vecchia scheda madre o viceversa.

FARE ATTENZIONE AI VECCHI SISTEMI DELL

Per alcuni anni alla fine degli anni '90, Dell ha utilizzato connettori standard sulle sue schede madri e alimentatori, ma con connessioni pin non standard. Il collegamento di un alimentatore ATX standard a una di queste schede madri Dell non standard (o viceversa) potrebbe distruggere la scheda madre e / o l'alimentatore. Fortunatamente, questi sistemi ora sono così vecchi che non sono più aggiornabili economicamente. Tuttavia, se ti ritrovi a sostituire l'alimentatore o la scheda madre in un vecchio sistema Dell, sii assolutamente certo che non sia una delle unità Dell non standard. A tale scopo, controllare il numero di modello del sistema sul sito Web di alimentazione e raffreddamento del PC ( http://www.pcpowerandcooling.com ). PC Power & Cooling vende alimentatori sostitutivi per questi sistemi Dell non standard, ma dato che il più giovane di questi sistemi è ormai piuttosto vecchio, nessuno sa per quanto tempo PC Power & Cooling continuerà a vendere questi alimentatori non standard.

Anche la modifica del connettore di alimentazione principale da 20 a 24 pin non presenta alcun problema, perché il connettore più recente mantiene le stesse connessioni pin e codifica per i pin da 1 a 20 e aggiunge semplicemente i pin da 21 a 24 all'estremità del vecchio 20 pin disposizione. Come Figura 16-8 mostra, un vecchio connettore di alimentazione principale a 20 pin si adatta perfettamente al connettore di alimentazione principale a 24 pin. In effetti, la presa del connettore di alimentazione principale su tutte le schede madri a 24 pin che abbiamo visto è progettata specificamente per accettare un cavo a 20 pin. Notare la sporgenza a tutta lunghezza sullo zoccolo della scheda madre Figura 16-8 , progettato per consentire a un cavo a 20 pin di agganciarsi in posizione.

Figura 16-8: un connettore di alimentazione principale ATX a 20 pin collegato a una scheda madre a 24 pin

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Ovviamente, il cavo a 20 pin non include i cavi extra + 3,3 V, + 5 V e + 12V presenti sul cavo a 24 pin, il che solleva un potenziale problema. Se la scheda madre richiede la corrente extra disponibile sul cavo a 24 pin per funzionare, non può funzionare utilizzando il cavo a 20 fili. Come soluzione alternativa, la maggior parte delle schede madri a 24 pin fornisce una presa per connettore Molex standard (disco rigido) da qualche parte sulla scheda madre. Se utilizzi quella scheda madre con un cavo di alimentazione a 20 fili, devi anche collegare un cavo Molex dall'alimentatore alla scheda madre. Quel cavo Molex fornisce i + 5V e + 12V extra (anche se non + 3,3V) necessari alla scheda madre per funzionare. (La maggior parte delle schede madri non ha requisiti + 3,3 V superiori a quelli che il cavo a 20 fili può soddisfare quelli che lo fanno possono utilizzare un VRM supplementare per convertire alcuni dei + 12V aggiuntivi forniti dal connettore Molex a + 3,3 V.)

Poiché il connettore di alimentazione principale ATX a 24 pin è un superset della versione a 20 pin, è anche possibile utilizzare un alimentatore a 24 pin con una scheda madre a 20 pin. Per fare ciò, inserire il cavo a 24 pin nella presa a 20 pin, con i quattro pin inutilizzati che pendono dal bordo. Il cavo e la presa della scheda madre sono codificati per impedire un'installazione errata del cavo. Un possibile problema è illustrato in Figura 16-9 . Alcune schede madri mettono condensatori, connettori o altri componenti così vicini alla presa del connettore di alimentazione principale dell'ATX che non c'è spazio sufficiente per i quattro pin extra del cavo di alimentazione a 24 pin. In Figura 16-9 , ad esempio, quei pin aggiuntivi si intromettono nel socket ATA secondario.

Figura 16-9: un connettore di alimentazione principale ATX a 24 pin collegato a una scheda madre a 20 pin

Fortunatamente, c'è una soluzione semplice per questo problema. Diverse aziende producono cavi adattatori da 24 a 20 pin come quello mostrato in Figura 16-10 . Il cavo a 24 pin dall'alimentatore si collega a un'estremità del cavo (l'estremità sinistra in questa illustrazione) e l'altra estremità è un connettore standard a 20 pin che si collega direttamente alla presa a 20 pin sulla scheda madre. Molti alimentatori di alta qualità includono un adattatore di questo tipo nella confezione. Se il tuo non lo fa e hai bisogno di un adattatore, puoi acquistarne uno dalla maggior parte dei fornitori di componenti per computer online o da un negozio di computer locale ben fornito.