Глава 6. Питание компьютера и его компонентов

 

Глава 6. Питание компьютера и его компонентов
 

1. Стабильное питание — залог "здоровья" ПК

 

Стабильное питание — залог " здоровья " ПК

Персональный компьютер, как и любое другое электронное устройство вро де того же телевизора или музыкального центра, получает энергию из электросети напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Всем печально известно каче ство линий электроснабжения в нашей великой стране, именно поэтому проблема питания компьютера и отдельных его компонентов выделена в целую главу.

В электросети обычно встречаются следующие виды сбоев и неполадок:

  • отключение напряжения — может быть как кратковременным, например, из-за срабатывания автоматической защиты на подстанции, так и дли тельным, которое может возникнуть при серьезной аварии (молния, за мыкание) или при проведении плановых работ в целях профилактики;
  • "проседание" напряжения — чрезмерное понижение напряжения в элек
    тросети, например, из-за резкого увеличения нагрузки в доме или же
    в районе подстанции (возможно, на вашей улице кто-нибудь занимается
    сварочными работами). Такое также возможно при включении мощного
    электрочайника, кипятильника, лифта в подъезде и т. п.;
  • "скачок" напряжения — кратковременное увеличение напряжения в элек
    тросети, что может быть связано с резким уменьшением нагрузки, на
    пример, после того как остановился лифт в подъезде, отключился мощ
    ный электрочайник и т. п.;
  • высоковольтный импульс — сильное кратковременное увеличение на
    пряжения в электросети, которое может быть связано с грозовым разря
    дом (молнией) или же включением напряжения на подстанции после
    аварийного отключения. Кстати, обычно рекомендуют при аварийной
    ситуации все приборы отключать от розетки;
  • электромагнитные и радиопомехи — присутствуют в электросети практи чески постоянно, т. к. в нашем быту постоянно используется весьма ши рокий спектр разнообразных устройств от электробритвы до электро сварки, которые излучают в окружающее пространство не менее широкий спектр электромагнитных волн. При этом следует учитывать, что излучение передатчиков телевидения и радио "ловится" проводами электросети ничуть не хуже, чем антеннами приемников;
  • нестабильность частоты — обычно является следствием перегруженности энергосистемы населенного пункта (местной подстанции).

Как видите, неполадок в электросети может встретиться немало, поэтому для того, чтобы исключить возможность появления сбоев и неполадок при работе компьютера из-за некачественного (нестабильного) питания, прихо дится внимательно подходить к вопросу его подключения к электросети.

Наиболее распространенным мнением является то, что для защиты компью тера вполне достаточно подключить его к электросети через сетевой фильтр или, как его еще называют, "пилот". Но, к сожалению, это не более чем очередной миф.

Наиболее дорогие модели сетевых фильтров на самом деле имеют встроенные блоки, гасящие электромагнитные импульсы, исходящие от приборов вроде электробритвы, холодильника, что позволяет, например, уменьшить громкость щелчков в динамиках звуковых колонок в моменты включения/выключения холодильника. Также "пилот" может спасти от короткого замыкания, но от скачков напряжения ваш компьютер может спасти только источник бесперебойного питания.

При эксплуатации сетевого фильтра следует иметь в виду то, что подключе ние к нему сетевых розеток любых устройств обычно осуществляется со значительным усилием, т. к. только так можно гарантировать качество соединения. Наличие на нем общего выключателя вовсе не говорит о том, что все остальные устройства, включая и системный блок, не обязательно выключать.

Источник бесперебойного питания ( Uninterruptible Power Supply , UPS ) пред ставляет собой устройство, предназначенное для защиты компьютера от сбоев в электросети, вплоть до полного пропадания в ней электричества. Некоторые модели источников бесперебойного питания даже позволяют защитить компьютер от попадания молнии в линию электропередачи. Принцип работы этого устройства основан на наличии в нем аккумулято ров, от которых осуществляется питание в те моменты, когда в сети напряжение пониженное либо повышенное или, например, обнаружено серьезное изменение частоты переменного тока.

Наиболее важным параметром любого источника бесперебойного питания является мощность, которая измеряется в вольт-амперах. Чтобы выяснить реальную мощность в более привычной для нас единице измерения, в ваттах,следует умножить значение в вольт-амперах на коэффициент 0,65—0,7, что и даст в результате мощность, на которую он рассчитан. Большая часть источников бесперебойного питания рассчитана на работу без напряжения в электросети в течение 10—20 минут, в зависимости от нагрузки. Например, подключение 17-дюймового монитора вместо 15-дюймового, как правило, резко снижает количество времени работы от внутренних аккумуляторов.

Для подключения оборудования источники бесперебойного питания, как правило, оснащены стандартными разъемами, но из-за разнообразия стан дартов при выборе не помешает обратить внимание на совместимость имеющихся кабелей питания с выходными разъемами источника бесперебойного питания, в противном случае вам придется дополнительно приоб ретать различные переходники или другие кабели.

При эксплуатации источника бесперебойного питания следует иметь в виду, что к нему нельзя подключать мощные потребители энергии, такие как ла зерные принтеры или копиры ("ксероксы"), которые в некоторые моменты потребляют очень много энергии (в момент прогрева, например). Для этих целей многие производители UPS предусматривают специальные розетки, предназначенные для подключения именно таких устройств. При таком подключении источник бесперебойного питания обеспечивает только защи ту от перенапряжения и электромагнитных помех, что тоже является неплохой и вполне достаточной защитой как для лазерных принтеров, так и для копиров.

Наиболее дорогие модели обладают такой функцией, как "холодный старт". При этом имеется возможность включения компьютера при отсутствии на пряжения в сети электроснабжения.

Современные источники бесперебойного питания имеют возможность под ключения к системному блоку компьютера, что позволяет средствами опе рационной системы контролировать состояние внутренних аккумуляторов и в случае их разряда вовремя сохранить важные данные и отключить компь ютер. Эта функция предназначена для автоматического завершения работы компьютера, если, например, рядом никого нет, а заряд аккумуляторов практически исчерпан.

Обычно внутренние аккумуляторы источника бесперебойного питания рас считаны на работу в течение 3—8 лет, после чего требуется их замена.

 

2. Качественный блок питания?

 

Качественный блок питания ?

"Как, разве может быть блок питания некачественным?" — спросите вы. Да, бывает. Давайте разберемся в этом более подробно.

Проблема качественного электропитания настольных компьютеров возникла не так давно, но она уже успела стать практически основной причиной сбо ев и неполадок. Еще несколько лет назад блока питания на 200 Вт было вполне достаточно, чтобы не только питать основные компоненты компью тера, такие как процессор, жесткий диск и т. п., но и оставалось достаточно мощности для подключения еще нескольких жестких дисков, приводов CD - RW и т. п.

Первым шагом к сегодняшней ситуации было принятие нового стандарта питания — АТХ, который применялся для процессоров Intel Pentium II . Причин нововведению было несколько. Во-первых, блок питания стандарта AT без серьезной переделки не был способен выдавать достаточно большой ток на разъемы питания материнской платы, что было исправлено в стан дарте АТХ. Во-вторых, выросла номинальная мощность блоков питания до 230-250 Вт.

С приходом на рынок процессоров Intel Pentium 4 блоки питания вновь ис пытали на себе очередное нововведение, т. к. был принят новый стандарт питания АТХ v 2.03, который предполагал вывод питания центрального про цессора на отдельный разъем. Это была опять-таки вынужденная мера, т. к. со старыми блоками питания на шину +12 В подавался такой суммарный ток, что очень даже просто вызывало искрение, нагрев контактов и, в конце концов, выход из строя материнской платы.

Компания AMD до сих пор не поддалась такому искушению и не стала применять в материнских платах для своих процессоров дополнительные разъемы питания. Вот только не известно, к чему это приведет, ведь новей шее ядро для процессоров Athlon XP под названием Barton по вполне офи циальным заявлениям требует очень большого тока по шине питания (до 45 А). Да и применяемые сегодня процессоры на более старых ядрах Thoroughbred и Palomino требуют немалой мощности блока питания, что породило мнение (кстати, вполне оправданное), что процессоры от AMD более критичны к качеству питания, чем процессоры от Intel .

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что, например, для новейшей модели процессора Pentium 4 блок питания от компьютера на базе процессора Pentium II явно не подойдет в первую очередь из-за отсутст вия дополнительного разъема. Это уже повод, чтобы считать данный блок питания некачественным.

Но и это еще не все. В последнее время несколько изменился подход к обо значению мощности блоков питания для системных блоков. Если раньше на них указывалась реальная рабочая мощность, то сегодня в обозначении фи гурирует только ее пиковое значение, которое может быть достигнуто толь ко на короткий промежуток времени, например, при включении компьюте ра. Во время же работы этот показатель обычно ниже указанного, что вынуждает приобретать блок питания с "запасом" мощности.

Существует несколько способов определить качество (читайте: стабильность работы) блока питания в системном блоке.

Наиболее простой способ. Установите программу мониторинга за состоянием таких параметров, как напряжения питания, скорость вращения вентиля торов, температура. Такую программу вы, скорее всего, сможете найти на компакт-диске с драйверами для материнской платы. Она может иметь на звание Winbond HWDoctor , Hardware Doctor и т. п. Запишите показания всех напряжений питания, особенно относящихся к материнской плате (это, например, -12 В), после чего запустите игру вроде Quake 3 или подобную ей. По истечении, например, 2—3 часов игры закройте все программы и заново просмотрите значения всех напряжений. Если значения заметно изменились, то это означает, что ваш блок питания склонен к изменению своих характеристик по истечении определенного времени, например, из-за пе регрева компонентов, чего не должно быть в принципе при нормальном ка честве радиаторов и вентилятора.

Второй способ более сложен, к тому же он требует вмешательства в устройство ПК и наличие еще одного жесткого диска (желательно со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин). Как и в первом случае, от вас требуется установить программу и также записать значения всех напряжений. Затем следует подключить еще один жесткий диск, после чего повторить замеры. Если разница между результатами замеров очень большая (в несколько десятых вольта), тогда блок питания имеет реальную мощность, ненамного превышающую текущее потребление, и подключение дополнительных уст ройств может привести к появлению признаков нестабильной работы.

При покупке отдельного блока питания, когда имеется возможность внима тельно рассмотреть его внутренности пусть даже в щелевые отверстия, сле дует иметь в виду, что:

  • качественный блок питания, особенно если речь идет о блоке питания мощностью 300 Вт, должен иметь вес не менее 2 кг, что свидетельствует об установке внутри него достаточно качественного трансформатора, ко торый не должен быть слишком маленьким, а также и других компонен тов: радиаторов, конденсаторов, резисторов и других элементов;
  • производители, пытаясь удешевить производство блоков питания, стара ются как можно больше сэкономить в первую очередь на элементах, при званных фильтровать пульсации, поэтому в "подделке" можно найти пус тующие места, где вместо детали вообще ничего не установлено, хотя и имеется надпись, сигнализирующая о типе установленного элемента, на пример, конденсатора;
  • блок питания, помимо своей основной функции, играет роль своеобраз ной "вытяжки". При помощи вентилятора, установленного в блоке пита ния, теплый воздух из корпуса вытягивается наружу, причем параллельно этому внутрь втягивается более холодный воздух. Качественные блоки питания должны иметь щелевые отверстия со стороны, обращенной к месту установки центрального процессора, способствующие лучшей циркуляции воздуха.
 

3. Как рассчитать реальную потребность в ваттах?

 

Как рассчитать реальную потребность в ваттах ?

К сожалению, найти информацию о реальном потреблении компонентов компьютера практически невозможно, т. к. даже модули памяти различных производителей могут потреблять от 5 до 10 Вт. Такой разброс в параметрах еще больше усложняет выбор блока питания. Примерный расклад по по треблению компонентами персонального компьютера мощности может вы глядеть следующим образом:

  • центральный процессор потребляет в районе от 50 до 90 Вт. Здесь при менимо простое правило — чем выше тактовая частота процессора, тем выше мощность, потребляемая им;
  • материнская плата потребляет от 15 до 30 Вт. Реальная потребляемая мощность здесь зависит от того, есть ли на ней интегрированные устрой ства вроде RAID -контроллера, звуковой платы и т. п.;
  • модули оперативной памяти — от 5 до 10 Вт. Естественно, чем больше емкость модуля, тем больше он потребляет. К тому же, различные "на вески", вроде фильтрующих конденсаторов, также увеличивают потреб ляемую мощность; жесткий диск — от 7 до 30 Вт. Потребляемая мощность жесткого диска зависит от его текущего состояния — в моменты поиска файлов, когда головки "бегают" над поверхностью дисков или когда происходит копи рование очень большого количества мелких файлов, потребление при ближается к максимуму. То же самое происходит при включении компьютера, ведь жесткий диск при этом проходит диагностику, позволяющую выявить критические ошибки при его работе;
  • приводы CD - ROM , CD - RW , DVD - ROM - от 10 до 25 Вт. Потребление зависит как от максимальной скорости вращения дисков, так и от реаль ных режимов работы. При чтении плохих дисков, когда скорость враще ния постоянно меняется, привод потребляет намного больше, чем при чтении нормального диска. И еще один момент — так называемые "ком байны", совмещающие в себе и чтение DVD -дисков, и запись CD - RW , а также чтение обычных компакт-дисков, бьют все рекорды по потребле нию мощности;
  • дисковод для гибких дисков (флоппи-дисковод) — от 5 до 7 Вт. Здесь мощность, потребляемая дисководом, зависит в основном только от про изводителя, т. к. все они обладают вполне стандартной скоростью работы в любых режимах;
  • звуковая плата — от 5 до 10 Вт. Мощность, потребляемая звуковой пла той, напрямую зависит от класса — Hi - Fi платы потребляют на порядок больше, чем звуковые платы среднего класса;
  • вентилятор охлаждения — от I до 2 Вт. Расслабляться по поводу очень низкого потребления не стоит, т. к. количество вентиляторов в домашнем компьютере может достигать пяти и более. Например, один вентилятор на процессоре, один на видеоплате, один в блоке питания, один на жестком диске и один в качестве дополнительного;
  • порты ввода/вывода — от 8 до 10 Вт. Подобных портов на современном ПК можно насчитать целых пять: это два USB -порта, два СОМ-порта. один LPT . К тому же, если на материнской плате имеется интегрирован ная звуковая плата, к ним прибавляется GAME PORT (для джойстика), линейный вход/выход, да еще и микрофонный вход.

На основе этих данных можно хотя бы примерно вычислить реальную по требность вашего компьютера. Например, если на вашем ПК установ лен жесткий диск вроде Seagate Barracuda со скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту, можно считать, что он потребляет в диапа зоне от 15 до 30 Вт. Даже в режиме холостого хода такой диск будет потреблять на порядок больше, чем аналогичный по объему диск, но со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин.

 

4. Компания AMD о блоках питания

 

Компания AMD о блоках питания

В связи с установившейся инфраструктурой процессоров AMD и требованиями по питанию процессоров AMD Athlon XP , компания AMD рекомен дует для удовлетворения требованиям широкого спектра конфигураций на стольных систем использовать стандартные промышленные блоки питания. Тем не менее, не все конфигурации требуют одинаковой поддержки по на пряжению питания. OEM -производители, системные интеграторы и конеч ные пользователи должны выбрать такой источник питания, который адек ватно удовлетворяет требованиям по питанию системы определенной конфигурации со всеми использованными в системе компонентами.

В компьютерах на базе процессора AMD Athlon XP используются блоки пи тания со спецификацией ATX / ATX 12 V .

Некоторые конструктивные нормы, которым обязательно должны удовле творять блоки питания стандарта ATX / ATX 12 V :

  • электрические характеристики (типичные требования по мощности, тре бования по синхронизации, эффективность, защита выходного напряже ния и т. д);
  • механические характеристики (физические размеры, движение потоков воздуха);
  • электромагнитная совместимость;
  • надежность и безопасность.

В системах на базе AMD Athlon XP и AMD Duron обычно используются стандартные источники питания ATX / ATX 12 V . OEM -компании могут применять существующие источники питания тех же спецификаций, но не ограни чиваться традиционным исполнением. При создании систем поставщики обычно стремятся использовать источники питания, имеющиеся в наличии на складе. OEM -производители, системные интеграторы и конечные поль зователи должны определить требования к питанию, исходя из конфигура ции системы и режима ее использования. Главные параметры, которые нужно учитывать, — это стоимость, требования к питанию и размеры блока питания. Сборщики систем должны удостовериться, что данный источник питания удовлетворяет требованиям материнской платы. За более подроб ной информацией вам следует обратиться к конкретному ОЕМ-поставщику.

Компания AMD не берет на себя обязательств и не предоставляет каких- либо гарантий в отношении любых представленных здесь сведений о про дукции других фирм, категорически не признавая любые подразумеваемые гарантии рыночных качеств упомянутой продукции, ее пригодности к ис пользованию в конкретных целях, а равно и не нарушения чьих-либо свя занных с нею прав. Размещение здесь информации о той или иной продук ции не должно рассматриваться как ручательство за нее компании AMD .

Для любых компьютеров на базе процессоров AMD рекомендуются блоки
питания следующих производителей: "

Если говорить о компьютерах на базе процессора Pentium 4/ Celeron , то для ; них обязательно требуется установка блока питания, поддерживающего спе цификацию ATX v 2.03 или, как ее еще называют, ATX 12 V , что указывает на наличие отдельного питания процессора.

Стоит также отметить, что существует, как минимум, три разновидности разъема для дополнительного питания — квадратный, а также два вида пря моугольных. Один из них похож на половинку разъема питания материн ской платы AT , другой похож на стандартный разъем питания устройства вроде жесткого диска.

Следует быть очень внимательным, т. к. наличие дополнительного разъема питания еще не говорит о принадлежности блока питания к стандарту ATX v 2.03, поэтому единственным средством защиты является покупка продукции известных фирм. Для примера можно ориентироваться на спи сок производителей блоков питания, которые сертифицированы для про дукции AMD . В частности, неплохо себя "ведут" те блоки, которые произведены всемирно известными компаниями Codegen или Enlight .

 

5. Рекомендации по заземлению компьютера

 
 

Рекомендации по заземлению компьютера

Немаловажным моментом при эксплуатации любой электроники является заземление металлического корпуса, что позволяет уменьшить вероятность поражения статикой внутренних компонентов компьютера и человека. Для персонального компьютера эта проблема не менее важна, чем, например, для радиоприемника.

Внимательно осмотрите кабель, который используется для подключения системного блока к электросети. Со стороны компьютера этот кабель имеет целых три контакта! Это означает, что изначально предусмотрена возможность заземления всего ПК, в то время как в розетках большинства жилых домов, а также в большей части офисных помещений, заземление отсутству ет. Чем это грозит? В таком случае между корпусом компьютера и, например, батареей отопления будет постоянно иметься напряжение где-то уров ня 110 В с ощутимым током. Краска по углам системного блока примерно через полгода эксплуатации практически перестает служить диэлектриком, поэтому при прикосновении одновременно к системному блоку и батарее вы будете ощущать весьма болезненный удар током. Если для вашего орга низма подобные "щелчки" проходят практически бесследно, то, например, для модема такое испытание может оказаться не "по плечу".

Обратите внимание, что на заземленную розетку рассчитаны все сетевые фильт ры ("пилоты"), причем они работают только в том случае, когда заземление реа лизовано, иначе любой фильтр будет работать обычным "удлинителем".

Категорически запрещается:

  • подключать заземление к нулевому контакту обычной двойной розетки. Если вы все-таки желаете рискнуть, то знайте, что в случае перегорания нулевого провода, что бывает не так уж и редко, вместо "нуля" на корпу се компьютера оперативно появится напряжение 220 В. Как известно, напряжение — это разность потенциалов. Это означает, что при прикос новении к системному блоку между вашим телом и корпусом компьютера возникнет разница потенциалов в 220 В, что вряд ли положительно скажется на вашем здоровье. А если вы еще случайно (в темноте) прикоснетесь к батарее отопления, обычно замкнутой на землю, то тогда вам действительно мало не покажется. Кроме того, никто не мешает "мест ному" электрику при очередном ремонте поменять местами "ноль" и "фазу", что, в принципе, никак не должно сказываться на работе обычных лампочек и других бытовых приборов;
  • подключать заземление к громоотводу, который, несмотря на свое зазем ление, обычно предназначен для других целей — в основном для отвода разряда молний на землю. Сразу представьте себе грозу, гром, молнии, яркую вспышку. Что при этом произойдет? Напряжение, наведенное на громоотводе, начнет "стекать" на землю, при этом оно будет попадать на все предметы, которые имеют контакт с ним, например, на компьютер. Представляете, какое это напряжение? В лучшем случае вы станете свидетелем очень зрелищного "фейерверка";
  • подключать заземление к газопроводу. Не положено!!! (без комментариев).

В любом случае, если вы не очень уверены в своих действиях, то не стоит заниматься экспериментами, потому что при этом цена становится слишком высокой: в первую очередь вы рискуете собственной жизнью, а уже потом дорогостоящим ПК.

Заземление можно организовать подручными средствами, закопав металлическое ведро примерно на метр во влажную землю и не забыв при этом тщательно подсоединить к нему провод, который в дальнейшем и будет служить заземлением.