Khi xây dựng hệ thống máy tính mới, người dùng thường không mấy khi chú ý tới một thành phần rất quan trọng - bộ nguồn.
Thường người ta chi khá bộn cho các thành phần chính của máy tính như CPU, RAM, bo mạch chủ... Việc chi 150 USD cho card đồ họa thế hệ mới có vẻ hợp lý hơn đầu tư khoản tiền đó cho bộ nguồn (BN) hay Power Supply Unit (PSU).
Tuy nhiên, những thử nghiệm cho thấy BN đóng vai trò quan trọng đối với hiệu quả hoạt động của hệ thống. Chip lõi kép, đồ họa kép cùng với những "món đồ chơi" ngốn điện khủng khiếp khác đang ngày càng dồn "áp lực" lên BN. Bài viết này giới thiệu các khái niệm cơ bản, những thông số quan trọng, cách thức để nhận biết một BN tốt và phù hợp với máy tính của bạn.
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN
Tất cả các loại BN khi xuất xưởng đều phải có tem chứng nhận chất lượng với đầy đủ thông số như điện thế, công suất...
1. Công suất
Công suất nguồn điện, giá trị được tính như sau:
Watt (W) = Voltage (V) x Ampere (A); với V là hiệu điện thế Và A là cường độ dòng điện.
2. Các đường điện
Bộ nguồn thường có nhiều đường điện khác nhau, gồm: +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V. Ý nghĩa của chúng như sau:
-12V: Được sử dụng chính cho các mạch điện cổng Serial và hầu như rất ít được dùng trên các hệ thống mới. Mặc dù các BN mới đều có tính tương thích ngược nhưng công suất các đường -12V chỉ chưa tới 1A.
-5V: Chủ yếu sử dụng cho các bộ điều khiển ổ đĩa mềm và mạch cấp điện cho các khe cắm ISA cũ. Công suất đường -5V cũng chỉ dưới 1A.
0V: Đây là đường "mát" (Ground) của các hệ thống máy tính cá nhân.
+3,3V: Là một trong những mức điện thế mới trên các bộ nguồn hiện đại, xuất hiện lần đầu tiên khi chuẩn ATX ra đời và ban đầu được sử dụng chủ yếu cho bộ vi xử lý. Hiện nay, các bo mạch chủ (BMC) mới đều nắn dòng +3,3V để nuôi bộ nhớ chính.
+5V: Nhiệm vụ chính là cấp điện cho BMC và những thành phần ngoại vi. Ngoài ra, các loại bộ vi xử lý như Pentium III hay AthlonXP cũng lấy điện từ đường 5V thông qua các bước nắn dòng. Trên những hệ thống mới, đa số các thành phần linh kiện đều dần chuyển qua sử dụng đường 3,3V ngoại trừ CPU và BMC.
+12V: Trong các hệ thống máy tính hiện đại, đây là đường điện đóng vai trò quan trọng nhất, ban đầu nó được sử dụng để cấp nguồn cho mô tơ của đĩa cứng cũng như quạt nguồn và một số thiết bị làm mát khác. Về sau, thiết kế mới cho phép các khe cắm hệ thống, card mở rộng và thậm chí là cả CPU cũng "ăn theo" dòng +12V.
Khi công tắc nguồn được nhấn lần đầu tiên và BN khởi động, nó sẽ mất một khoảng thời gian để các thành phần trong nguồn xuất ra điện năng cho các thành phần máy tính hoạt động. Trước khi đó, nếu máy tính khởi động, các linh kiện sẽ dễ bị hỏng hóc hoặc hoạt động không bình thường do đường điện chưa ổn định. Chính vì vậy trên các hệ thống mới, đôi khi phải mất tới 1-2 giây sau khi bạn nhấn nút công tắc máy thì hệ thống mới bắt đầu làm việc. Điều này là do hệ thống phải chờ tín hiệu đèn xanh cho biết điện thế đã sẵn sàng từ BN gửi tới BMC. Nếu không có tín hiệu này, BMC sẽ không cho phép máy tính hoạt động.
Trong số các đường điện chính, những đường có giá trị dương (+) đóng vai trò quan trọng hơn và bạn phải luôn để mắt tới chúng. Mỗi đường sẽ có chỉ số Ampere (A) riêng và con số này càng cao càng tốt. Công suất tổng được tính bằng công thức W= VxA. Ví dụ đối với BN có đường 3,3V là 30A, 5V là 30A và 12V là 25A thì các đường điện và công suất được tính như sau:
+ Công suất đường điện 3.3V = 3.3V x 30A = 100W
+ Công suất đường điện 5V = 5V x 30A = 150W
+ Công suất đường điện 12V = 12V x 25A = 300W
Như vậy tổng công suất nguồn sẽ là 100W + 150W + 300W = 550W. Tuy nhiên trên thực tế còn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng tới con số tổng này và chúng ta sẽ đề cập tới ở phần sau bài viết.
3. Chuẩn của bộ nguồn
Chuẩn thống trị hiện nay trên máy tính để bàn nói chung chính là ATX (Advanced Technology Extended) 12V, được thiết kế bởi Intel vào năm 1995 và đã nhanh chóng thay thế chuẩn AT cũ bởi nhiều ưu điểm vượt trội. Nếu như với nguồn AT, việc kích hoạt chế độ bật được thực hiện qua công tắc có bốn điểm tiếp xúc điện thì với bộ nguồn ATX bạn có thể bật tắt bằng phần mềm hay chỉ cần nối mạch hai chân cắm kích nguồn (dây xanh lá cây và một trong các dây Ground đen). Các nguồn ATX chuẩn luôn có công tắc tổng để có thể ngắt hoàn toàn dòng điện ra khỏi máy tính. ATX có 5 nhánh thiết kế chính:
- ATX: jack chính 20 chân (thường dùng cho Pentium III hoặc Athlon XP).
- WTX: jack chính 24 chân, dùng cho Pentium II, III Xeon và Athlon MP.
- ATX 12V: jack chính 20 chân, jack phụ 4 chân 12v (Pentium 4 hoặc Athlon 64).
- EPS12V: jack chính 24 chân, jack phụ 8 chân dùng cho các hệ thống Xeon hoặc Opteron.
- ATX12V 2.0: jack chính 24 chân, jack phụ 4 chân (Pentium 4 775 và các hệ thống Athlon 64 PCI-Express)
Gần đây xuất hiện một chuẩn mới với tên gọi BTX (Balanced Technology Extended) có cách sắp xếp các thành phần bên trong máy hoàn toàn khác với ATX hiện nay, cho phép các nhà phát triển hệ thống có thêm tùy chọn nhằm giải quyết vấn đề nhiệt lượng, độ ồn... Chuẩn BTX được thiết kế tối ưu cho những công nghệ mới hiện nay như SATA, USB 2.0 và PCI Express. Yếu tố xử lý nhiệt độ trong máy tính BTX được cải tiến rất nhiều: hầu hết các thành phần tỏa nhiệt chính đều được đặt trong luồng gió chính nên sẽ tránh việc phải bổ sung các quạt riêng cho chúng (sẽ gây tốn thêm năng lượng, tăng độ ồn và chật chội không cần thiết). Hiện tại bạn có thể tìm thấy một vài bộ nguồn với tem chứng nhận hỗ trợ BTX nhưng không nhiều vì chưa thông dụng.
4. Các loại chân cắm
Dây cắm của nguồn điện máy tính được đánh mã màu rất chi tiết, màu đỏ là điện +5v, màu vàng là +12v, màu đen là dây "mát" (Ground)... Chúng được tập hợp lại thành những dạng chân cắm cơ bản sau đây:
- Molex: Sử dụng cho các loại đĩa cứng và ổ đĩa quang, ngoài ra bạn cũng có thể sử dụng để cắm quạt và một số thiết bị khác như card đồ họa AGP (Geforce 5, 6 hoặc Radeon X800) hay BMC như của Asus hay DFI.
- Đầu cắm nguồn chính: Nguyên bản ATX ban đầu có 20 chân cắm, chuẩn mới 2.0 đã nâng số chân cắm chính lên 24 chân. Bạn cũng có thể tìm thấy một số BN có dạng chân 20+4 với chốt gắn cho phép sử dụng cả trên các BMC với đầu điện nguồn dạng 20 hay 24 chân.
- Dây điện phụ 12V: Xuất hiện cùng với hệ thống Pentium 4. Dây này gồm 4 đầu cắm với 2 chân 12V và 2 chân "mát".
- Đầu cắm SATA: Những BN mới nhất đều phải có tối thiểu từ 2 tới 4 chân cắm dẹt dành cho những đĩa cứng SATA hiện đại. Tuy nhiên bạn cũng có thể sử dụng các đoạn dây chuyển nếu như nguồn của mình không có loại chân này.
- Đầu PCI-Express: Cũng tương tự như với chân cắm SATA, đầu cắm PCI-Express là thứ không thể thiếu trong các BN thế hệ mới. Những nguồn điện với chứng nhận SLI hoặc Crossfire cho các hệ thống đồ họa kép luôn có tới 2 đầu cắm dạng này để sử dụng với card đồ họa PCI-Express. Tất nhiên, nếu nguồn của bạn không có đầu cắm mà vẫn muốn sử dụng card đồ họa mới, bạn vẫn có thể sử dụng các jack chuyển đối (đôi khi được tặng kèm theo card).
- Đầu cắm ổ đĩa mềm: Nguyên thủy, giắc cắm này được sử dụng cho ổ đĩa mềm, nó cũng gồm 2 dây ground, 1 dây +5V và 1 dây +12V. Về sau, có khá nhiều thiết bị khác cũng sử dụng kiểu đầu cắm này như các card đồ họa, đầu chuyển đổi ATA – SATA của đĩa cứng và thậm chí là cả BMC như DFI Lanparty NF4.
- Đầu cắm EPS 12V 8 chân: Thường được sử dụng cho các BMC workstation trên những hệ thống máy tính chuyên nghiệp với CPU Opteron hay Xeon. Gần đây, một số BMC desktop mới cũng bắt đầu sử dụng đầu cắm này ví dụ như dòng P5WD2 của Asus.
Hiện nay, thiết kế tháo rời (Modular Concept) của bộ nguồn máy tính đang bắt đầu được sử dụng. Bạn hãy thử hình dung một bộ nguồn chuẩn ATX 2.01 sẽ có khoảng 8-10 đầu cắm Molex, 1 đầu cắm chính, một hoặc hai đầu cắm PCI-Express, 1 đầu 12V, 2 tới 4 đầu SATA và một số các đầu giao tiếp riêng đặc biệt khác. Tuy nhiên hệ thống máy tính của bạn nếu chỉ ở mức cơ bản và sử dụng chưa tới ½ số đầu cắm này thì chắc chắn việc sắp xếp gọn gàng những đầu cắm dư bên trong máy sẽ khá rắc rối. Modular Concept cho phép bạn chỉ cắm những dây với các đầu nối cần dùng và loại bỏ những chân không cần thiết. Nhờ vậy nội thất bên trong case của bạn sẽ gọn gàng và tạo điều kiện thuận lợi cho các giải pháp làm mát nói chung. Tuy nhiên kiểu thiết kế mới này hiện tại mới chỉ được áp dụng trên những BN cao cấp đắt tiền.
5. Các đường điện âm
Nếu sử dụng một số phần mềm đo điện hay thậm chí là đồng hồ đo, bạn sẽ thấy các giá trị của đường điện âm (-) khá thấp so với các đường dương (+). Điều này là do hiện nay chúng không còn quan trọng nữa. Mặc dù một bộ nguồn ATX 20 chân có chân số 12 là -12v và chân số 18 là -5v nhưng hầu như không bao giờ được dùng. Một số thiết bị cần tới điện thế âm bao gồm:
+ Các card mở rộng ISA.
+ Cổng serial hoặc LAN
+ Ổ đĩa mềm thế hệ cũ.
6. Thời gian duy trì điện (Hold-up time)
Giá trị Holdup Time xác định khoảng thời gian tính bằng mili-giây mà một bộ nguồn có thể duy trì được các đường điện ra ở đúng định mức khi đường điện vào bị ngắt (ví dụ như mất điện). Điều này rất có ích đặc biệt khi bạn sống trong khu vực điện không ổn định (ví dụ trường hợp điện đột ngột chớp ngắt rồi có lại thì máy tính vẫn có thể hoạt động bình thường). Giá trị Hold-up time của chuẩn ATX là 17ms và bộ nguồn máy tính nên có chỉ số này càng cao càng tốt.
7. Power Factor Correction (PFC)
PFC cho phép việc cung cấp điện đạt hiệu quả sử dụng cao. Có hai loại PFC chính là Active PFC và Passive PFC. Tất cả các bộ nguồn được sản xuất vào hiện tại đều thuộc một trong hai loại này.
- Active PFC: Đây là kiểu hiệu quả nhất. Nó sử dụng mạch điện tự động điều chỉnh để hiệu suất sử dụng điện có thể đạt tới 95% (theo lý thuyết). Ngoài ra, Active PFC cũng có khả năng khử nhiễu và căn chỉnh đường điện vào (cho phép bạn cắm vào bất kì ổ cắm 110V cho tới 220V thông dụng nào mà không cần phải quan tâm tới các chỉ số). Tuy nhiên do kiến trúc phức tạp của Active PFC nên những bộ nguồn dùng công nghệ này đều có giá khá cao. Một số bộ nguồn Active PFC vẫn cho phép người dùng sử dụng công tắc chuyển xác định dòng điện đầu vào.
- Passive PFC: Đây là kiểu thông dụng nhất hiện nay. Khác với Active PFC, Passive PFC căn chỉnh dòng điện thông qua các tụ lọc và chính vì thế khả năng làm việc của nó sẽ bị thay đổi theo thời gian cũng như chịu ảnh hưởng khá lớn từ các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, chấn động... Những bộ nguồn dùng công nghệ Passive PFC đều yêu cầu người dùng phải chỉnh lại điện thế đầu vào thông qua một công tắc nhỏ. Nguồn Passive PFC có giá rẻ hơn nguồn Active PFC.
Các loại nguồn không sử dụng PFC (Non PFC) hiện nay đều được khuyến cáo không nên dùng. Ở một số quốc gia EU, mọi bộ nguồn đưa ra thị trường đều được yêu cầu phải có trang bị hoặc Active PFC hoặc Passive PFC. PFC cho phép tiết kiệm điện sử dụng, giảm sức tải cho các đường dây điện trong nhà: điều này rất có lợi khi bạn thành lập phòng máy hoặc sử dụng nhiều máy cùng một nguồn điện. Bộ nguồn dạng Active PFC thường cho đường điện ra ổn định hơn so với Passive PFC, nhờ vậy thiết bị trong máy hoạt động ổn định và có tuổi thọ cao hơn.
8. Năng lượng cực đại và năng lượng liên tục
Mức năng lượng liên tục (Continuous Power) là chỉ khả năng cấp điện của nguồn trong khoảng thời gian dài liên tục còn năng lượng cực đại (Peak Power) lại chỉ mức tối đa trong khoảng thời gian ngắn. Ví dụ bạn cắm một loạt thiết bị với tổng công suất khoảng 430W vào bộ nguồn có chỉ số Continuous Power là 400W, chúng vẫn có thể hoạt động được trong khoảng thời gian ngắn nếu mức Peak Power của nguồn đạt trên 430W nhưng sau một khoảng thời gian nhất định, các linh kiện trong nguồn sẽ bị trục trặc.
9. Độ ồn
Chỉ số xác định độ ồn của một bộ nguồn được đo bằng đơn bị dB và nó phải phù hợp với độ ồn của môi trường làm việc. Lấy ví dụ, trong văn phòng ồn ào, bộ nguồn 30dB có thể không phải là vấn đề nhưng nếu trong phòng khách gia đình yên tĩnh, con số này sẽ gây khó chịu, đặc biệt là về đêm. Một quy tắc bất thành văn là bộ nguồn với quạt 120mm sẽ làm việc êm hơn so với bộ nguồn có quạt 80mm hay 90mm tốc độ cao mặc dù hiệu năng làm mát của chúng có thể tương đương nhau. Khi bộ nguồn làm việc nặng nhọc hơn (nuôi nhiều thiết bị) thì nhiệt lượng do nó tỏa ra cũng tăng cao và đối với những bộ nguồn có quạt tự điều chỉnh tốc độ, số vòng quay của quạt cũng tăng lên và khi đó những âm thanh ồn ào bắt đầu xuất hiện. Ví dụ khi một bộ nguồn làm việc ở mức 70%, tiếng ồn chỉ khoảng 20dB nhưng khi lên tới con số 90% thì âm lượng phát ra sẽ có thể lên tới 35dB hoặc hơn. Bạn nên xem xét kĩ vấn đề này: nếu cần nguồn 300W, bạn nên chọn loại 350W để công suất làm việc vừa đủ 85%, nếu chọn loại 400W thì con số này chỉ còn 75% và có thể độ ồn cũng giảm theo.
Một số bộ nguồn loại siêu êm có thể không sử dụng quạt hoặc chỉ dùng những loại quạt rất êm nhưng hầu hết chúng không dành cho những máy tính bình thường vì giá cực đắt, điển hình như XG Magnum 500 của MGE.
Nếu hay lượn lờ trên các website công nghệ, có thể bạn cũng sẽ bắt gặp một số bộ nguồn với giải pháp làm mát bằng nước nhưng loại này khá nguy hiểm đối với những người ít kinh nghiệm.
10. Chiết áp chỉnh điện thế (Adjustable Pot)
Một số bộ nguồn tốt có kèm theo các chiết áp nhỏ bên trong để chỉnh hiệu điện thế cho các đường điện. Trong thực tế, nếu đường điện 12V của bạn tụt xuống dưới 11,5V, nó sẽ gây ra mất ổn định cho toàn hệ thống. Hãy nhớ rằng chuẩn ATX cho phép điện thế mỗi đường dao động trong khoảng 5% và bạn có thể chỉnh lại lên 12V thông qua những chiết áp đó. Tuy nhiên đây là tính năng nâng cao và chỉ nên thực hiện nếu bạn biết mình đang làm điều gì. Một số sản phẩm nguồn chuyển hẳn các chiết áp này ra ngoài để người dùng tự thay đổi thoải mái ví dụ như series TrueControl của Antec.
Giá trị giới hạn an toàn của các đường điện theo chuẩn ATX như sau:
11. Chế độ Soft Power và tín hiệu chờ 5V
Soft Power là cách thức mà bộ nguồn máy tính được bật lên hoặc tắt đi nhưng thay vì dùng công tắc cứng như chuẩn AT trước kia thì được kích hoạt khi BMC ra lệnh cho bộ nguồn. Cũng nhờ vào điều này mà người dùng có thể điều khiển năng lượng hệ thống qua phần mềm. Bạn có thể dễ dàng kiểm chứng điều này bằng khả năng tắt máy của hệ điều hành Windows hay bật máy lên từ bàn phím, chuột. Nguyên tắc chính để BMC ra lệnh cho bộ nguồn là thông qua tín hiệu chờ của đường +5V Standby. Đường điện này độc lập hoàn toàn với các đường nuôi thiết bị khác và sẽ có tín hiệu bất cứ khi nào bạn cắm điện vào nguồn, một số BMC mới thường có đèn tín hiệu để báo trạng thái +5V Standby. Ngoài ra trên hệ thống máy tính còn có một vài đường điện phụ khác, gồm:
+ Dòng cảm ứng +3.3V (+3.3V Sense): Chức năng chính là theo dõi điện thế của đường +3.3V nuôi BMC. Nhờ vậy, bộ nguồn có thể căn chỉnh dòng cho chính xác.
+ Điều khiển quạt (Fan Control): Tín hiệu điều khiển quạt cho phép hệ thống nói chung và BMC nói riêng thay đổi tốc độ quạt của bộ nguồn. Khi điện thế của dòng này tụt xuống dưới 1V, quạt sẽ tự động tắt. Khi đạt giá trị trên 10.5V, quạt sẽ hoạt động ở mức tối đa. Chức năng chính của thiết kế này là cho phép hệ thống tắt quạt khi máy tính chuyển sang trạng thái nghỉ (Sleep Mode) hoặc thay đổi tốc độ quạt theo nhiệt độ linh kiện.
+ Theo dõi trạng thái quạt (Fan Monitor): Đây là bạn đồng hành của tính năng điều kiển quạt, nó cho phép theo dõi tốc độ quay của quạt trong hệ thống. Nhiệm vụ chính của nó là cảnh báo người dùng khi có một quạt làm mát nào đó gặp trục trặc và ngừng hoạt động.
CÁCH CHỌN BỘ NGUỒN TỐT
Bạn đang dự định lắp một bộ máy tính mới và phân vân chưa biết nên mua bộ nguồn nào? Hãy tham khảo những bước sau đây:
1. Tính toán đường điện 12V của nguồn
Như bạn đã biết, 3 đường điện chính của một bộ nguồn là +12V, +5V và +3.3V. Công suất tổng được tính toán dựa trên cường độ mỗi dòng. Tuy nhiên thực tế đáng buồn là rất nhiều nhà sản xuất bộ nguồn máy tính thường sử dụng thủ thuật tăng số watt lên bằng cách "đẩy" những đường điện không quan trọng (+5V và +3.3V). Chính vì thế, bạn hãy bỏ qua con số watt và tập trung vào cường độ của đường điện 12V để xác định chất lượng một bộ nguồn. Chỉ số Ampere của đường +12V có thể tìm thấy trong tài liệu đi kèm hoặc ngay trên tem sản phẩm (ví dụ +12V: 25A). Chú ý rằng những nguồn ATX12V 2.0 mới có tới 2 đường 12V cho phép chia tải năng lượng giữa CPU và BMC (+12v1) độc lập khỏi những linh kiện khác (+12v2). Điều đó cho phép dòng điện ổn định hơn. Một số nguồn thậm chí còn có tới 3 đường 12V khác nhau ví dụ như RealPower 550W của CoolerMaster. Mặc dù điều này không có ý nghĩa đối với những hệ thống thông thường nhưng khi sử dụng với những máy tính siêu mạnh cho game hay các ứng dụng chuyên nghiệp thì sẽ có khác biệt lớn.
2. Đảm bảo tính chính xác
Nếu bạn vừa mua một bộ nguồn chỉ 10-20USD với tem dán 28A cho đường +12V thì chắc chắn điều đó không chính xác. Tại thị trường Việt Nam hiện nay có nhiều bộ nguồn kém chất lượng xuất xứ không rõ ràng, bạn thậm chí có thể mua được một bộ nguồn công suất cực cao lên tới 600W-700W với giá chỉ 2/3 so với bộ nguồn 350W hàng hiệu, tuy nhiên đó không phải là công suất thực. Đó là chưa kể nguồn điện kém chất lượng thường không ổn định sau một thời gian dài sử dụng và có thể làm hỏng một số linh kiện đắt tiền của máy tính. Theo kinh nghiệm cá nhân, thường thì BMC sẽ là nạn nhân đầu tiên.
3. Xem xét vấn đề công suất
Bạn có thể lấy được những thông số về năng lượng của hầu hết các loại thiết bị từ tài liệu đi kèm sản phẩm hoặc website của nhà sản xuất để tính toán định mức gần đúng. Hai bảng tham khảo đối với đường điện +12V ở trên sẽ phần nào giúp bạn giải quyết vấn đề. Chúng ta có một ví dụ hệ thống máy tính như sau:
Bạn có thể thấy rằng có nhiều thiết bị sử dụng 2 hay 3 đường điện cùng một lúc. Ví dụ như card đồ họa đời mới lấy năng lượng từ cả khe cắm mở rộng AGP/PCI-Express lẫn đầu cắm 12V ngoài. Với một cấu hình máy tính tương đối mạnh như trên, bạn sẽ cần tới nguồn điện khoảng 350W. Tuy nhiên với mục đích an toàn, chúng ta nên tính toán dư ra một chút.
Thực tế, khi xây dựng một hệ thống máy tính, người dùng sẽ có 2 trường hợp:
a. Làm việc cơ bản:
Chỉ cần tính toán đúng công suất tiêu thụ của các linh kiện, hiếm khi cần vượt trội hơn nhiều. Chính vì thế các yếu tố chọn bộ nguồn chủ yếu tập trung vào yêu cầu về độ an toàn, chỉ số tiếng ồn. Thông thường, bạn có thể tính dư ra khoảng 10%-20% so với con số dự kiến là vừa. Trong trường hợp trên bạn có thể chọn nguồn 400W là đủ. Tất nhiên chúng ta đề cập tới công suất thực chứ không phải chỉ là những con số ghi trên tem. Nếu dự kiến bổ sung thêm các đồ chơi trang trí, quạt hay ổ đĩa, bạn sẽ cần tới nguồn 450W với đường 12V khoảng 24A.
b. Những người thích "nghịch":
Trong trường hợp này, ép xung, đèn đóm, tản nhiệt nước lắp trong... sẽ ngốn thêm của bạn rất nhiều năng lượng. Những thành phần máy tính chạy ở tốc độ cao hơn dĩ nhiên sẽ "ngốn" thêm nhiều điện hơn so với mặc định. Thông thường bạn sẽ cần thêm tới 45% công suất và như vậy tổng công suất cần thiết trong ví dụ trên sẽ lên tới 145% x 350W = 507W. Đường điện 12V sẽ phải đạt tối thiểu 18.84A x 145% = 27.3A.
Một khi đã tìm được một bộ nguồn phù hợp cả về công suất lẫn đường +12V, chúng ta phải đảm bảo kiến trúc đường điện +12V đáp ứng được các thiết bị cần thiết, ví dụ riêng con chip Pentium 4 3,4 Extreme Edition đã cần tới 11A trên đường 12V. Nếu bạn dùng một bộ nguồn có 2 đường 12V - 14A thì khoảng an toàn cần thiết để nghịch ngợm ép xung sẽ hạn hẹp hơn.
Bạn cũng có thể sử dụng một vài công cụ tính toán công suất trực tuyến để tìm ra con số cần thiết, ví dụ như:
- http://www.jscustompcs.com/power_supply/
- http://www.mymp3car.com/MP3Car/PSUpower.asp
Thực tế thử nghiệm một hệ thống có cấu hình khá mạnh như sau:
+ AMD Opteron DualCore 165 @ 2,9GHz.
+ DFI LanpartyUT nForce4 SLI-D.
+ nVIDIA GeForce 6800Ultra
+ 4x512 Corsair XMS PC3200C2.
+ 3x Maxtor Diamond Plus 9 120GB 7200rpm
+ DVD + DVD-RAM
+ Creative X-Fi Platinum
+ Card PCI Wifi
+ Đồ chơi: CoolerMaster Cooldrive6, Aerogate III, Aquamini/Hyper 6, Musketeer II, đèn Cold Cathode, 2 quạt LED 120mm và 4 quạt LED 80mm.
+ Thiết bị USB: Logitech G5 Mouse, G15 Keyboard, Momo Racing Wheels, Dinovo Media Desktop, đầu đọc thẻ.
Kết quả chỉ dừng ở mức 180W khi rỗi và gần 300W khi chơi những game tương đối nặng như Halflife 2, Ages of Empire III hay Quake 4.
Lưu ý, một số nhà sản xuất đưa chỉ số không rõ ràng, chúng ta hãy tìm hiểu vấn đề này qua hai ví dụ nhỏ sau.
- Bộ nguồn thứ nhất có chỉ số:
Output:
+3.3V rail = 30A
+5V rail = 40A
+12V rail = 34A
Continuous power = 510W max
Peak power = 650W max
Ta có thể tính ra công suất các đường điện như sau:
+3.3V: 100W
+5V: 200W
+12V: 408W
- Bộ nguồn thứ hai có chỉ số:
Output
+3.3V rail = 30A
+5V rail = 40A
+12V rail = 30A
Total power = 660W max
Measurements taken at 40F
Tính toán tương tự như trên, chúng ta có:
+3.3V: 100W
+ 5V: 200W
+12V: 360W
Mới nhìn thoáng qua, thật khó có thể nhận ra điểm khác biệt giữa chúng. Nhưng hãy chú ý thật kĩ: trên tem bộ nguồn thứ hai có ghi nhiệt độ thử nghiệm của nhà sản xuất chỉ ở mức 40 độ F tức là chỉ khoảng âm 4 độ C. Nhiệt độ hoạt động thông thường của bộ nguồn máy tính vào khoảng 38 độ C tương đương 100 độ F, ở mức này trên lý thuyết bộ nguồn thứ hai chỉ có thể cấp được dòng điện ổn định liên tục chưa tới 300W. Đặc biệt khi nhiệt độ lên tới 70 độ C, bộ nguồn này thậm chí mất hẳn khả năng cung cấp điện năng cho hệ thống. Thực tế chẳng mấy khi nhà sản xuất cho bạn biết họ tiến hành thử nghiệm công suất nguồn ở nhiệt độ nào. Bộ nguồn thuộc loại cao cấp luôn phải đảm bảo khả năng cung cấp đủ số watt trong điều kiện nhiệt độ 40-50 độ C.
Vì thế, bạn nên xem xét cẩn thận khi gặp một bộ nguồn công suất cao với giá quá rẻ. Chất lượng luôn tỉ lệ thuận với giá thành, đó là lý do tại sao bạn nên chọn sản phẩm của những nhà sản xuất uy tín. Luôn chú ý đọc các thông số thật cẩn thận và đừng bỏ qua bất cứ chi tiết nào. Ví dụ, Antec có tới 3 chủng loại nguồn 480W khác nhau. Phiên bản TruePower có đường 12V lên tới 28A trong khi TrueBlue chỉ có 22A mà thôi. Bạn nên tìm hiểu ý kiến từ bạn bè hay các nguồn thông tin trực tuyến về những thông số của bộ nguồn mà mình định mua cũng như đọc các bài giới thiệu sản phẩm trước khi đưa ra quyết định.
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CÁC LOẠI NGUỒN HÀNG HIỆU
Những nhà sản xuất tên tuổi thường tung ra thị trường rất nhiều sản phẩm đa dạng, phong phú về mẫu mã và tính năng. Hiện nay bạn có thể tìm thấy các loại nguồn với những tính năng phụ khá hấp dẫn như sau:
- Đồng hồ đo tải: lọai bộ nguồn này sẽ thông báo cho người dùng biết tổng công suất hệ thống đang sử dụng là bao nhiêu. Các mức chỉ số được theo dõi liên tục trong chế độ thời gian thực, nhờ thế bạn có thể tiến hành nâng cấp khi nhận thấy bộ nguồn liên tục bị quá tải.
- Dây điện riêng cho quạt: Một số nguồn điện có riêng dây Molex 4 chân với kí hiệu "Fan Only" để người dùng gắn các loại quạt làm mát vào đó. Thông thường những nguồn này cũng sẽ kèm theo chiết áp để chỉnh điện thế của dây Fan Only để thay đổi tốc độ quay của quạt.
- Dây điện được bọc dạng tròn: Mỗi dây nguồn đều gồm nhiều sợi nhỏ nên sẽ khá vướng víu khi đưa vào bên trong case máy tính, vấn đề được giải quyết bằng cách bó gọn chúng trong ống lưới hay vỏ sợi kim loại chống nhiễu. Độc đáo hơn, một số dây nguồn còn có lớp bảo vệ UV, phát sáng khi bị tia cực tím chiếu vào.
- Lưới thoát nhiệt hình tổ ong: Với những bộ nguồn thoát nhiệt bằng quạt gió thông dụng, dạng lưới tổ ong sẽ cho phép luồng không khí đi qua dễ dàng, tăng mức giảm nhiệt, tăng công suất và tuổi thọ của thiết bị. Bạn cũng sẽ gặp các sản phẩm với lưới dạng tròn hoặc dạng dải, tuy nhiên hiệu năng kém hơn.
- Fanless Design – SuperQuiet: Những nguồn với chứng nhận dạng này thường tập trung xử lý vấn đề tiếng ồn nhờ lớp vỏ nhôm. Bên trong là các khối tản nhiệt đồng cực lớn kèm theo hệ thống ống dẫn nhiệt heatpipe đồ sộ. Nhờ khả năng truyền tải nhiệt hiệu quả của các heatpipe (Xem thêm "Tản nhiệt kim loại – Lý thuyết và thực tế", ID: A0603_124) kèm theo những lá đồng nên các bộ nguồn loại này không cần tới quạt làm mát và tuyệt đối không phát sinh âm thanh nào trong khi hoạt động. Một số thử nghiệm của diễn đàn XtremeVN (www.xtremevn.com) trong điều kiện môi trường Việt Nam cho thấy nhiệt độ nguồn vẫn khá ổn định ở mức dưới 50 độ C khi hoạt động "hết mình".
- Modular Concept: Như đã đề cập ở trên, những bộ nguồn được thiết kế kiểu này cho phép tháo rời các dây cắm và chỉ sử dụng những sợi nào cần thiết để tiết kiệm diện tích vốn khá chật hẹp bên trong case.
- Tích hợp UPS: Một số bộ nguồn có tích hợp thành phần lưu điện UPS sẵn để hỗ trợ người dùng trong các tình huống mất điện bất chợt. Ưu điểm của các sản phẩm dạng này là bạn sẽ không cần phải mua thêm bộ lưu điện bên ngoài tuy nhiên khi ắc quy bị chai hoặc trục trặc sẽ rất khó thay thế.
- Khe điện phía sau: Việc đưa cổng molex ra phía sau của nguồn sẽ đem lại nhiều lợi ích hơn bạn tưởng. Những loại đèn trang trí, các ổ đĩa cứng gắn ngoài qua giao tiếp e-SATA thường thấy trên các BMC đời mới sẽ thực sự được hưởng lợi từ kiểu thiết kế này.
- Bộ nguồn đôi: Một số bộ nguồn hoặc case máy tính cao cấp thường tặng kèm người dùng một cáp chuyển cho phép cắm 2 bộ nguồn cùng nuôi máy tính để tăng công suất. Thiết kế này đòi hỏi bạn phải tự bố trí thêm khoảng trống cho bộ nguồn thứ hai.
KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DÒNG ĐIỆN
Có nhiều cách thức để kiểm tra dòng điện mà bộ nguồn cung cấp cho máy tính của bạn. Bộ nguồn tốt phải cung cấp được dòng điện "sạch" cho các linh kiện. Có nhiều người cho rằng các đường điện càng cao sẽ càng tốt nhưng thực tế điều này không đúng. Vấn đề ổn định dòng điện phải được đặt lên hàng đầu. Thao tác căn chỉnh các đường điện lên thật cao để khi hệ thống tải nặng chúng tụt xuống mức vừa đúng là chuyện lợi bất cập hại. Để theo dõi đường điện của bộ nguồn mới mua, bạn có thể sử dụng một số phần mềm chuyên dụng như Speedfan (www.almico.com) với chức năng lập biểu đồ theo thời gian.
Tất nhiên, giá trị cụ thể của các dòng điện do chương trình đưa ra chỉ mang tính tham khảo. Để có con số chính xác, bạn nên sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng.
Có thể sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tò mò kiểm tra lại bộ nguồn mà mình đang sử dụng và giật mình khi thấy những nhược điểm của nó hoặc hài lòng vì mình đã có lựa chọn sáng suốt. Nhìn chung, trong lần ráp máy tính tiếp theo, hãy dành cho bộ nguồn một sự quan tâm xứng đáng. Nếu bạn dự kiến chi hơn 1000 USD cho máy tính của mình, nên dành 10% cho bộ nguồn. Chọn lựa đúng bộ nguồn sẽ đem lại sự ổn định và tuổi thọ lâu dài cho toàn hệ thống.
Thường người ta chi khá bộn cho các thành phần chính của máy tính như CPU, RAM, bo mạch chủ... Việc chi 150 USD cho card đồ họa thế hệ mới có vẻ hợp lý hơn đầu tư khoản tiền đó cho bộ nguồn (BN) hay Power Supply Unit (PSU).
Tuy nhiên, những thử nghiệm cho thấy BN đóng vai trò quan trọng đối với hiệu quả hoạt động của hệ thống. Chip lõi kép, đồ họa kép cùng với những "món đồ chơi" ngốn điện khủng khiếp khác đang ngày càng dồn "áp lực" lên BN. Bài viết này giới thiệu các khái niệm cơ bản, những thông số quan trọng, cách thức để nhận biết một BN tốt và phù hợp với máy tính của bạn.
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN
Tất cả các loại BN khi xuất xưởng đều phải có tem chứng nhận chất lượng với đầy đủ thông số như điện thế, công suất...
1. Công suất
Công suất nguồn điện, giá trị được tính như sau:
Watt (W) = Voltage (V) x Ampere (A); với V là hiệu điện thế Và A là cường độ dòng điện.
2. Các đường điện
Bộ nguồn thường có nhiều đường điện khác nhau, gồm: +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V. Ý nghĩa của chúng như sau:
-12V: Được sử dụng chính cho các mạch điện cổng Serial và hầu như rất ít được dùng trên các hệ thống mới. Mặc dù các BN mới đều có tính tương thích ngược nhưng công suất các đường -12V chỉ chưa tới 1A.
-5V: Chủ yếu sử dụng cho các bộ điều khiển ổ đĩa mềm và mạch cấp điện cho các khe cắm ISA cũ. Công suất đường -5V cũng chỉ dưới 1A.
0V: Đây là đường "mát" (Ground) của các hệ thống máy tính cá nhân.
+3,3V: Là một trong những mức điện thế mới trên các bộ nguồn hiện đại, xuất hiện lần đầu tiên khi chuẩn ATX ra đời và ban đầu được sử dụng chủ yếu cho bộ vi xử lý. Hiện nay, các bo mạch chủ (BMC) mới đều nắn dòng +3,3V để nuôi bộ nhớ chính.
+5V: Nhiệm vụ chính là cấp điện cho BMC và những thành phần ngoại vi. Ngoài ra, các loại bộ vi xử lý như Pentium III hay AthlonXP cũng lấy điện từ đường 5V thông qua các bước nắn dòng. Trên những hệ thống mới, đa số các thành phần linh kiện đều dần chuyển qua sử dụng đường 3,3V ngoại trừ CPU và BMC.
+12V: Trong các hệ thống máy tính hiện đại, đây là đường điện đóng vai trò quan trọng nhất, ban đầu nó được sử dụng để cấp nguồn cho mô tơ của đĩa cứng cũng như quạt nguồn và một số thiết bị làm mát khác. Về sau, thiết kế mới cho phép các khe cắm hệ thống, card mở rộng và thậm chí là cả CPU cũng "ăn theo" dòng +12V.
Khi công tắc nguồn được nhấn lần đầu tiên và BN khởi động, nó sẽ mất một khoảng thời gian để các thành phần trong nguồn xuất ra điện năng cho các thành phần máy tính hoạt động. Trước khi đó, nếu máy tính khởi động, các linh kiện sẽ dễ bị hỏng hóc hoặc hoạt động không bình thường do đường điện chưa ổn định. Chính vì vậy trên các hệ thống mới, đôi khi phải mất tới 1-2 giây sau khi bạn nhấn nút công tắc máy thì hệ thống mới bắt đầu làm việc. Điều này là do hệ thống phải chờ tín hiệu đèn xanh cho biết điện thế đã sẵn sàng từ BN gửi tới BMC. Nếu không có tín hiệu này, BMC sẽ không cho phép máy tính hoạt động.
Trong số các đường điện chính, những đường có giá trị dương (+) đóng vai trò quan trọng hơn và bạn phải luôn để mắt tới chúng. Mỗi đường sẽ có chỉ số Ampere (A) riêng và con số này càng cao càng tốt. Công suất tổng được tính bằng công thức W= VxA. Ví dụ đối với BN có đường 3,3V là 30A, 5V là 30A và 12V là 25A thì các đường điện và công suất được tính như sau:
+ Công suất đường điện 3.3V = 3.3V x 30A = 100W
+ Công suất đường điện 5V = 5V x 30A = 150W
+ Công suất đường điện 12V = 12V x 25A = 300W
Như vậy tổng công suất nguồn sẽ là 100W + 150W + 300W = 550W. Tuy nhiên trên thực tế còn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng tới con số tổng này và chúng ta sẽ đề cập tới ở phần sau bài viết.
3. Chuẩn của bộ nguồn
Chuẩn thống trị hiện nay trên máy tính để bàn nói chung chính là ATX (Advanced Technology Extended) 12V, được thiết kế bởi Intel vào năm 1995 và đã nhanh chóng thay thế chuẩn AT cũ bởi nhiều ưu điểm vượt trội. Nếu như với nguồn AT, việc kích hoạt chế độ bật được thực hiện qua công tắc có bốn điểm tiếp xúc điện thì với bộ nguồn ATX bạn có thể bật tắt bằng phần mềm hay chỉ cần nối mạch hai chân cắm kích nguồn (dây xanh lá cây và một trong các dây Ground đen). Các nguồn ATX chuẩn luôn có công tắc tổng để có thể ngắt hoàn toàn dòng điện ra khỏi máy tính. ATX có 5 nhánh thiết kế chính:
- ATX: jack chính 20 chân (thường dùng cho Pentium III hoặc Athlon XP).
- WTX: jack chính 24 chân, dùng cho Pentium II, III Xeon và Athlon MP.
- ATX 12V: jack chính 20 chân, jack phụ 4 chân 12v (Pentium 4 hoặc Athlon 64).
- EPS12V: jack chính 24 chân, jack phụ 8 chân dùng cho các hệ thống Xeon hoặc Opteron.
- ATX12V 2.0: jack chính 24 chân, jack phụ 4 chân (Pentium 4 775 và các hệ thống Athlon 64 PCI-Express)
Gần đây xuất hiện một chuẩn mới với tên gọi BTX (Balanced Technology Extended) có cách sắp xếp các thành phần bên trong máy hoàn toàn khác với ATX hiện nay, cho phép các nhà phát triển hệ thống có thêm tùy chọn nhằm giải quyết vấn đề nhiệt lượng, độ ồn... Chuẩn BTX được thiết kế tối ưu cho những công nghệ mới hiện nay như SATA, USB 2.0 và PCI Express. Yếu tố xử lý nhiệt độ trong máy tính BTX được cải tiến rất nhiều: hầu hết các thành phần tỏa nhiệt chính đều được đặt trong luồng gió chính nên sẽ tránh việc phải bổ sung các quạt riêng cho chúng (sẽ gây tốn thêm năng lượng, tăng độ ồn và chật chội không cần thiết). Hiện tại bạn có thể tìm thấy một vài bộ nguồn với tem chứng nhận hỗ trợ BTX nhưng không nhiều vì chưa thông dụng.
4. Các loại chân cắm
Dây cắm của nguồn điện máy tính được đánh mã màu rất chi tiết, màu đỏ là điện +5v, màu vàng là +12v, màu đen là dây "mát" (Ground)... Chúng được tập hợp lại thành những dạng chân cắm cơ bản sau đây:
- Molex: Sử dụng cho các loại đĩa cứng và ổ đĩa quang, ngoài ra bạn cũng có thể sử dụng để cắm quạt và một số thiết bị khác như card đồ họa AGP (Geforce 5, 6 hoặc Radeon X800) hay BMC như của Asus hay DFI.
- Đầu cắm nguồn chính: Nguyên bản ATX ban đầu có 20 chân cắm, chuẩn mới 2.0 đã nâng số chân cắm chính lên 24 chân. Bạn cũng có thể tìm thấy một số BN có dạng chân 20+4 với chốt gắn cho phép sử dụng cả trên các BMC với đầu điện nguồn dạng 20 hay 24 chân.
- Dây điện phụ 12V: Xuất hiện cùng với hệ thống Pentium 4. Dây này gồm 4 đầu cắm với 2 chân 12V và 2 chân "mát".
- Đầu cắm SATA: Những BN mới nhất đều phải có tối thiểu từ 2 tới 4 chân cắm dẹt dành cho những đĩa cứng SATA hiện đại. Tuy nhiên bạn cũng có thể sử dụng các đoạn dây chuyển nếu như nguồn của mình không có loại chân này.
- Đầu PCI-Express: Cũng tương tự như với chân cắm SATA, đầu cắm PCI-Express là thứ không thể thiếu trong các BN thế hệ mới. Những nguồn điện với chứng nhận SLI hoặc Crossfire cho các hệ thống đồ họa kép luôn có tới 2 đầu cắm dạng này để sử dụng với card đồ họa PCI-Express. Tất nhiên, nếu nguồn của bạn không có đầu cắm mà vẫn muốn sử dụng card đồ họa mới, bạn vẫn có thể sử dụng các jack chuyển đối (đôi khi được tặng kèm theo card).
- Đầu cắm ổ đĩa mềm: Nguyên thủy, giắc cắm này được sử dụng cho ổ đĩa mềm, nó cũng gồm 2 dây ground, 1 dây +5V và 1 dây +12V. Về sau, có khá nhiều thiết bị khác cũng sử dụng kiểu đầu cắm này như các card đồ họa, đầu chuyển đổi ATA – SATA của đĩa cứng và thậm chí là cả BMC như DFI Lanparty NF4.
- Đầu cắm EPS 12V 8 chân: Thường được sử dụng cho các BMC workstation trên những hệ thống máy tính chuyên nghiệp với CPU Opteron hay Xeon. Gần đây, một số BMC desktop mới cũng bắt đầu sử dụng đầu cắm này ví dụ như dòng P5WD2 của Asus.
Hiện nay, thiết kế tháo rời (Modular Concept) của bộ nguồn máy tính đang bắt đầu được sử dụng. Bạn hãy thử hình dung một bộ nguồn chuẩn ATX 2.01 sẽ có khoảng 8-10 đầu cắm Molex, 1 đầu cắm chính, một hoặc hai đầu cắm PCI-Express, 1 đầu 12V, 2 tới 4 đầu SATA và một số các đầu giao tiếp riêng đặc biệt khác. Tuy nhiên hệ thống máy tính của bạn nếu chỉ ở mức cơ bản và sử dụng chưa tới ½ số đầu cắm này thì chắc chắn việc sắp xếp gọn gàng những đầu cắm dư bên trong máy sẽ khá rắc rối. Modular Concept cho phép bạn chỉ cắm những dây với các đầu nối cần dùng và loại bỏ những chân không cần thiết. Nhờ vậy nội thất bên trong case của bạn sẽ gọn gàng và tạo điều kiện thuận lợi cho các giải pháp làm mát nói chung. Tuy nhiên kiểu thiết kế mới này hiện tại mới chỉ được áp dụng trên những BN cao cấp đắt tiền.
5. Các đường điện âm
Nếu sử dụng một số phần mềm đo điện hay thậm chí là đồng hồ đo, bạn sẽ thấy các giá trị của đường điện âm (-) khá thấp so với các đường dương (+). Điều này là do hiện nay chúng không còn quan trọng nữa. Mặc dù một bộ nguồn ATX 20 chân có chân số 12 là -12v và chân số 18 là -5v nhưng hầu như không bao giờ được dùng. Một số thiết bị cần tới điện thế âm bao gồm:
+ Các card mở rộng ISA.
+ Cổng serial hoặc LAN
+ Ổ đĩa mềm thế hệ cũ.
6. Thời gian duy trì điện (Hold-up time)
Giá trị Holdup Time xác định khoảng thời gian tính bằng mili-giây mà một bộ nguồn có thể duy trì được các đường điện ra ở đúng định mức khi đường điện vào bị ngắt (ví dụ như mất điện). Điều này rất có ích đặc biệt khi bạn sống trong khu vực điện không ổn định (ví dụ trường hợp điện đột ngột chớp ngắt rồi có lại thì máy tính vẫn có thể hoạt động bình thường). Giá trị Hold-up time của chuẩn ATX là 17ms và bộ nguồn máy tính nên có chỉ số này càng cao càng tốt.
7. Power Factor Correction (PFC)
PFC cho phép việc cung cấp điện đạt hiệu quả sử dụng cao. Có hai loại PFC chính là Active PFC và Passive PFC. Tất cả các bộ nguồn được sản xuất vào hiện tại đều thuộc một trong hai loại này.
- Active PFC: Đây là kiểu hiệu quả nhất. Nó sử dụng mạch điện tự động điều chỉnh để hiệu suất sử dụng điện có thể đạt tới 95% (theo lý thuyết). Ngoài ra, Active PFC cũng có khả năng khử nhiễu và căn chỉnh đường điện vào (cho phép bạn cắm vào bất kì ổ cắm 110V cho tới 220V thông dụng nào mà không cần phải quan tâm tới các chỉ số). Tuy nhiên do kiến trúc phức tạp của Active PFC nên những bộ nguồn dùng công nghệ này đều có giá khá cao. Một số bộ nguồn Active PFC vẫn cho phép người dùng sử dụng công tắc chuyển xác định dòng điện đầu vào.
- Passive PFC: Đây là kiểu thông dụng nhất hiện nay. Khác với Active PFC, Passive PFC căn chỉnh dòng điện thông qua các tụ lọc và chính vì thế khả năng làm việc của nó sẽ bị thay đổi theo thời gian cũng như chịu ảnh hưởng khá lớn từ các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, chấn động... Những bộ nguồn dùng công nghệ Passive PFC đều yêu cầu người dùng phải chỉnh lại điện thế đầu vào thông qua một công tắc nhỏ. Nguồn Passive PFC có giá rẻ hơn nguồn Active PFC.
Các loại nguồn không sử dụng PFC (Non PFC) hiện nay đều được khuyến cáo không nên dùng. Ở một số quốc gia EU, mọi bộ nguồn đưa ra thị trường đều được yêu cầu phải có trang bị hoặc Active PFC hoặc Passive PFC. PFC cho phép tiết kiệm điện sử dụng, giảm sức tải cho các đường dây điện trong nhà: điều này rất có lợi khi bạn thành lập phòng máy hoặc sử dụng nhiều máy cùng một nguồn điện. Bộ nguồn dạng Active PFC thường cho đường điện ra ổn định hơn so với Passive PFC, nhờ vậy thiết bị trong máy hoạt động ổn định và có tuổi thọ cao hơn.
8. Năng lượng cực đại và năng lượng liên tục
Mức năng lượng liên tục (Continuous Power) là chỉ khả năng cấp điện của nguồn trong khoảng thời gian dài liên tục còn năng lượng cực đại (Peak Power) lại chỉ mức tối đa trong khoảng thời gian ngắn. Ví dụ bạn cắm một loạt thiết bị với tổng công suất khoảng 430W vào bộ nguồn có chỉ số Continuous Power là 400W, chúng vẫn có thể hoạt động được trong khoảng thời gian ngắn nếu mức Peak Power của nguồn đạt trên 430W nhưng sau một khoảng thời gian nhất định, các linh kiện trong nguồn sẽ bị trục trặc.
9. Độ ồn
Chỉ số xác định độ ồn của một bộ nguồn được đo bằng đơn bị dB và nó phải phù hợp với độ ồn của môi trường làm việc. Lấy ví dụ, trong văn phòng ồn ào, bộ nguồn 30dB có thể không phải là vấn đề nhưng nếu trong phòng khách gia đình yên tĩnh, con số này sẽ gây khó chịu, đặc biệt là về đêm. Một quy tắc bất thành văn là bộ nguồn với quạt 120mm sẽ làm việc êm hơn so với bộ nguồn có quạt 80mm hay 90mm tốc độ cao mặc dù hiệu năng làm mát của chúng có thể tương đương nhau. Khi bộ nguồn làm việc nặng nhọc hơn (nuôi nhiều thiết bị) thì nhiệt lượng do nó tỏa ra cũng tăng cao và đối với những bộ nguồn có quạt tự điều chỉnh tốc độ, số vòng quay của quạt cũng tăng lên và khi đó những âm thanh ồn ào bắt đầu xuất hiện. Ví dụ khi một bộ nguồn làm việc ở mức 70%, tiếng ồn chỉ khoảng 20dB nhưng khi lên tới con số 90% thì âm lượng phát ra sẽ có thể lên tới 35dB hoặc hơn. Bạn nên xem xét kĩ vấn đề này: nếu cần nguồn 300W, bạn nên chọn loại 350W để công suất làm việc vừa đủ 85%, nếu chọn loại 400W thì con số này chỉ còn 75% và có thể độ ồn cũng giảm theo.
Một số bộ nguồn loại siêu êm có thể không sử dụng quạt hoặc chỉ dùng những loại quạt rất êm nhưng hầu hết chúng không dành cho những máy tính bình thường vì giá cực đắt, điển hình như XG Magnum 500 của MGE.
Nếu hay lượn lờ trên các website công nghệ, có thể bạn cũng sẽ bắt gặp một số bộ nguồn với giải pháp làm mát bằng nước nhưng loại này khá nguy hiểm đối với những người ít kinh nghiệm.
10. Chiết áp chỉnh điện thế (Adjustable Pot)
Một số bộ nguồn tốt có kèm theo các chiết áp nhỏ bên trong để chỉnh hiệu điện thế cho các đường điện. Trong thực tế, nếu đường điện 12V của bạn tụt xuống dưới 11,5V, nó sẽ gây ra mất ổn định cho toàn hệ thống. Hãy nhớ rằng chuẩn ATX cho phép điện thế mỗi đường dao động trong khoảng 5% và bạn có thể chỉnh lại lên 12V thông qua những chiết áp đó. Tuy nhiên đây là tính năng nâng cao và chỉ nên thực hiện nếu bạn biết mình đang làm điều gì. Một số sản phẩm nguồn chuyển hẳn các chiết áp này ra ngoài để người dùng tự thay đổi thoải mái ví dụ như series TrueControl của Antec.
Giá trị giới hạn an toàn của các đường điện theo chuẩn ATX như sau:
11. Chế độ Soft Power và tín hiệu chờ 5V
Soft Power là cách thức mà bộ nguồn máy tính được bật lên hoặc tắt đi nhưng thay vì dùng công tắc cứng như chuẩn AT trước kia thì được kích hoạt khi BMC ra lệnh cho bộ nguồn. Cũng nhờ vào điều này mà người dùng có thể điều khiển năng lượng hệ thống qua phần mềm. Bạn có thể dễ dàng kiểm chứng điều này bằng khả năng tắt máy của hệ điều hành Windows hay bật máy lên từ bàn phím, chuột. Nguyên tắc chính để BMC ra lệnh cho bộ nguồn là thông qua tín hiệu chờ của đường +5V Standby. Đường điện này độc lập hoàn toàn với các đường nuôi thiết bị khác và sẽ có tín hiệu bất cứ khi nào bạn cắm điện vào nguồn, một số BMC mới thường có đèn tín hiệu để báo trạng thái +5V Standby. Ngoài ra trên hệ thống máy tính còn có một vài đường điện phụ khác, gồm:
+ Dòng cảm ứng +3.3V (+3.3V Sense): Chức năng chính là theo dõi điện thế của đường +3.3V nuôi BMC. Nhờ vậy, bộ nguồn có thể căn chỉnh dòng cho chính xác.
+ Điều khiển quạt (Fan Control): Tín hiệu điều khiển quạt cho phép hệ thống nói chung và BMC nói riêng thay đổi tốc độ quạt của bộ nguồn. Khi điện thế của dòng này tụt xuống dưới 1V, quạt sẽ tự động tắt. Khi đạt giá trị trên 10.5V, quạt sẽ hoạt động ở mức tối đa. Chức năng chính của thiết kế này là cho phép hệ thống tắt quạt khi máy tính chuyển sang trạng thái nghỉ (Sleep Mode) hoặc thay đổi tốc độ quạt theo nhiệt độ linh kiện.
+ Theo dõi trạng thái quạt (Fan Monitor): Đây là bạn đồng hành của tính năng điều kiển quạt, nó cho phép theo dõi tốc độ quay của quạt trong hệ thống. Nhiệm vụ chính của nó là cảnh báo người dùng khi có một quạt làm mát nào đó gặp trục trặc và ngừng hoạt động.
CÁCH CHỌN BỘ NGUỒN TỐT
Bạn đang dự định lắp một bộ máy tính mới và phân vân chưa biết nên mua bộ nguồn nào? Hãy tham khảo những bước sau đây:
1. Tính toán đường điện 12V của nguồn
Như bạn đã biết, 3 đường điện chính của một bộ nguồn là +12V, +5V và +3.3V. Công suất tổng được tính toán dựa trên cường độ mỗi dòng. Tuy nhiên thực tế đáng buồn là rất nhiều nhà sản xuất bộ nguồn máy tính thường sử dụng thủ thuật tăng số watt lên bằng cách "đẩy" những đường điện không quan trọng (+5V và +3.3V). Chính vì thế, bạn hãy bỏ qua con số watt và tập trung vào cường độ của đường điện 12V để xác định chất lượng một bộ nguồn. Chỉ số Ampere của đường +12V có thể tìm thấy trong tài liệu đi kèm hoặc ngay trên tem sản phẩm (ví dụ +12V: 25A). Chú ý rằng những nguồn ATX12V 2.0 mới có tới 2 đường 12V cho phép chia tải năng lượng giữa CPU và BMC (+12v1) độc lập khỏi những linh kiện khác (+12v2). Điều đó cho phép dòng điện ổn định hơn. Một số nguồn thậm chí còn có tới 3 đường 12V khác nhau ví dụ như RealPower 550W của CoolerMaster. Mặc dù điều này không có ý nghĩa đối với những hệ thống thông thường nhưng khi sử dụng với những máy tính siêu mạnh cho game hay các ứng dụng chuyên nghiệp thì sẽ có khác biệt lớn.
2. Đảm bảo tính chính xác
Nếu bạn vừa mua một bộ nguồn chỉ 10-20USD với tem dán 28A cho đường +12V thì chắc chắn điều đó không chính xác. Tại thị trường Việt Nam hiện nay có nhiều bộ nguồn kém chất lượng xuất xứ không rõ ràng, bạn thậm chí có thể mua được một bộ nguồn công suất cực cao lên tới 600W-700W với giá chỉ 2/3 so với bộ nguồn 350W hàng hiệu, tuy nhiên đó không phải là công suất thực. Đó là chưa kể nguồn điện kém chất lượng thường không ổn định sau một thời gian dài sử dụng và có thể làm hỏng một số linh kiện đắt tiền của máy tính. Theo kinh nghiệm cá nhân, thường thì BMC sẽ là nạn nhân đầu tiên.
3. Xem xét vấn đề công suất
Bạn có thể lấy được những thông số về năng lượng của hầu hết các loại thiết bị từ tài liệu đi kèm sản phẩm hoặc website của nhà sản xuất để tính toán định mức gần đúng. Hai bảng tham khảo đối với đường điện +12V ở trên sẽ phần nào giúp bạn giải quyết vấn đề. Chúng ta có một ví dụ hệ thống máy tính như sau:
Bạn có thể thấy rằng có nhiều thiết bị sử dụng 2 hay 3 đường điện cùng một lúc. Ví dụ như card đồ họa đời mới lấy năng lượng từ cả khe cắm mở rộng AGP/PCI-Express lẫn đầu cắm 12V ngoài. Với một cấu hình máy tính tương đối mạnh như trên, bạn sẽ cần tới nguồn điện khoảng 350W. Tuy nhiên với mục đích an toàn, chúng ta nên tính toán dư ra một chút.
Thực tế, khi xây dựng một hệ thống máy tính, người dùng sẽ có 2 trường hợp:
a. Làm việc cơ bản:
Chỉ cần tính toán đúng công suất tiêu thụ của các linh kiện, hiếm khi cần vượt trội hơn nhiều. Chính vì thế các yếu tố chọn bộ nguồn chủ yếu tập trung vào yêu cầu về độ an toàn, chỉ số tiếng ồn. Thông thường, bạn có thể tính dư ra khoảng 10%-20% so với con số dự kiến là vừa. Trong trường hợp trên bạn có thể chọn nguồn 400W là đủ. Tất nhiên chúng ta đề cập tới công suất thực chứ không phải chỉ là những con số ghi trên tem. Nếu dự kiến bổ sung thêm các đồ chơi trang trí, quạt hay ổ đĩa, bạn sẽ cần tới nguồn 450W với đường 12V khoảng 24A.
b. Những người thích "nghịch":
Trong trường hợp này, ép xung, đèn đóm, tản nhiệt nước lắp trong... sẽ ngốn thêm của bạn rất nhiều năng lượng. Những thành phần máy tính chạy ở tốc độ cao hơn dĩ nhiên sẽ "ngốn" thêm nhiều điện hơn so với mặc định. Thông thường bạn sẽ cần thêm tới 45% công suất và như vậy tổng công suất cần thiết trong ví dụ trên sẽ lên tới 145% x 350W = 507W. Đường điện 12V sẽ phải đạt tối thiểu 18.84A x 145% = 27.3A.
Một khi đã tìm được một bộ nguồn phù hợp cả về công suất lẫn đường +12V, chúng ta phải đảm bảo kiến trúc đường điện +12V đáp ứng được các thiết bị cần thiết, ví dụ riêng con chip Pentium 4 3,4 Extreme Edition đã cần tới 11A trên đường 12V. Nếu bạn dùng một bộ nguồn có 2 đường 12V - 14A thì khoảng an toàn cần thiết để nghịch ngợm ép xung sẽ hạn hẹp hơn.
Bạn cũng có thể sử dụng một vài công cụ tính toán công suất trực tuyến để tìm ra con số cần thiết, ví dụ như:
- http://www.jscustompcs.com/power_supply/
- http://www.mymp3car.com/MP3Car/PSUpower.asp
Thực tế thử nghiệm một hệ thống có cấu hình khá mạnh như sau:
+ AMD Opteron DualCore 165 @ 2,9GHz.
+ DFI LanpartyUT nForce4 SLI-D.
+ nVIDIA GeForce 6800Ultra
+ 4x512 Corsair XMS PC3200C2.
+ 3x Maxtor Diamond Plus 9 120GB 7200rpm
+ DVD + DVD-RAM
+ Creative X-Fi Platinum
+ Card PCI Wifi
+ Đồ chơi: CoolerMaster Cooldrive6, Aerogate III, Aquamini/Hyper 6, Musketeer II, đèn Cold Cathode, 2 quạt LED 120mm và 4 quạt LED 80mm.
+ Thiết bị USB: Logitech G5 Mouse, G15 Keyboard, Momo Racing Wheels, Dinovo Media Desktop, đầu đọc thẻ.
Kết quả chỉ dừng ở mức 180W khi rỗi và gần 300W khi chơi những game tương đối nặng như Halflife 2, Ages of Empire III hay Quake 4.
Lưu ý, một số nhà sản xuất đưa chỉ số không rõ ràng, chúng ta hãy tìm hiểu vấn đề này qua hai ví dụ nhỏ sau.
- Bộ nguồn thứ nhất có chỉ số:
Output:
+3.3V rail = 30A
+5V rail = 40A
+12V rail = 34A
Continuous power = 510W max
Peak power = 650W max
Ta có thể tính ra công suất các đường điện như sau:
+3.3V: 100W
+5V: 200W
+12V: 408W
- Bộ nguồn thứ hai có chỉ số:
Output
+3.3V rail = 30A
+5V rail = 40A
+12V rail = 30A
Total power = 660W max
Measurements taken at 40F
Tính toán tương tự như trên, chúng ta có:
+3.3V: 100W
+ 5V: 200W
+12V: 360W
Mới nhìn thoáng qua, thật khó có thể nhận ra điểm khác biệt giữa chúng. Nhưng hãy chú ý thật kĩ: trên tem bộ nguồn thứ hai có ghi nhiệt độ thử nghiệm của nhà sản xuất chỉ ở mức 40 độ F tức là chỉ khoảng âm 4 độ C. Nhiệt độ hoạt động thông thường của bộ nguồn máy tính vào khoảng 38 độ C tương đương 100 độ F, ở mức này trên lý thuyết bộ nguồn thứ hai chỉ có thể cấp được dòng điện ổn định liên tục chưa tới 300W. Đặc biệt khi nhiệt độ lên tới 70 độ C, bộ nguồn này thậm chí mất hẳn khả năng cung cấp điện năng cho hệ thống. Thực tế chẳng mấy khi nhà sản xuất cho bạn biết họ tiến hành thử nghiệm công suất nguồn ở nhiệt độ nào. Bộ nguồn thuộc loại cao cấp luôn phải đảm bảo khả năng cung cấp đủ số watt trong điều kiện nhiệt độ 40-50 độ C.
Vì thế, bạn nên xem xét cẩn thận khi gặp một bộ nguồn công suất cao với giá quá rẻ. Chất lượng luôn tỉ lệ thuận với giá thành, đó là lý do tại sao bạn nên chọn sản phẩm của những nhà sản xuất uy tín. Luôn chú ý đọc các thông số thật cẩn thận và đừng bỏ qua bất cứ chi tiết nào. Ví dụ, Antec có tới 3 chủng loại nguồn 480W khác nhau. Phiên bản TruePower có đường 12V lên tới 28A trong khi TrueBlue chỉ có 22A mà thôi. Bạn nên tìm hiểu ý kiến từ bạn bè hay các nguồn thông tin trực tuyến về những thông số của bộ nguồn mà mình định mua cũng như đọc các bài giới thiệu sản phẩm trước khi đưa ra quyết định.
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CÁC LOẠI NGUỒN HÀNG HIỆU
Những nhà sản xuất tên tuổi thường tung ra thị trường rất nhiều sản phẩm đa dạng, phong phú về mẫu mã và tính năng. Hiện nay bạn có thể tìm thấy các loại nguồn với những tính năng phụ khá hấp dẫn như sau:
- Đồng hồ đo tải: lọai bộ nguồn này sẽ thông báo cho người dùng biết tổng công suất hệ thống đang sử dụng là bao nhiêu. Các mức chỉ số được theo dõi liên tục trong chế độ thời gian thực, nhờ thế bạn có thể tiến hành nâng cấp khi nhận thấy bộ nguồn liên tục bị quá tải.
- Dây điện riêng cho quạt: Một số nguồn điện có riêng dây Molex 4 chân với kí hiệu "Fan Only" để người dùng gắn các loại quạt làm mát vào đó. Thông thường những nguồn này cũng sẽ kèm theo chiết áp để chỉnh điện thế của dây Fan Only để thay đổi tốc độ quay của quạt.
- Dây điện được bọc dạng tròn: Mỗi dây nguồn đều gồm nhiều sợi nhỏ nên sẽ khá vướng víu khi đưa vào bên trong case máy tính, vấn đề được giải quyết bằng cách bó gọn chúng trong ống lưới hay vỏ sợi kim loại chống nhiễu. Độc đáo hơn, một số dây nguồn còn có lớp bảo vệ UV, phát sáng khi bị tia cực tím chiếu vào.
- Lưới thoát nhiệt hình tổ ong: Với những bộ nguồn thoát nhiệt bằng quạt gió thông dụng, dạng lưới tổ ong sẽ cho phép luồng không khí đi qua dễ dàng, tăng mức giảm nhiệt, tăng công suất và tuổi thọ của thiết bị. Bạn cũng sẽ gặp các sản phẩm với lưới dạng tròn hoặc dạng dải, tuy nhiên hiệu năng kém hơn.
- Fanless Design – SuperQuiet: Những nguồn với chứng nhận dạng này thường tập trung xử lý vấn đề tiếng ồn nhờ lớp vỏ nhôm. Bên trong là các khối tản nhiệt đồng cực lớn kèm theo hệ thống ống dẫn nhiệt heatpipe đồ sộ. Nhờ khả năng truyền tải nhiệt hiệu quả của các heatpipe (Xem thêm "Tản nhiệt kim loại – Lý thuyết và thực tế", ID: A0603_124) kèm theo những lá đồng nên các bộ nguồn loại này không cần tới quạt làm mát và tuyệt đối không phát sinh âm thanh nào trong khi hoạt động. Một số thử nghiệm của diễn đàn XtremeVN (www.xtremevn.com) trong điều kiện môi trường Việt Nam cho thấy nhiệt độ nguồn vẫn khá ổn định ở mức dưới 50 độ C khi hoạt động "hết mình".
- Modular Concept: Như đã đề cập ở trên, những bộ nguồn được thiết kế kiểu này cho phép tháo rời các dây cắm và chỉ sử dụng những sợi nào cần thiết để tiết kiệm diện tích vốn khá chật hẹp bên trong case.
- Tích hợp UPS: Một số bộ nguồn có tích hợp thành phần lưu điện UPS sẵn để hỗ trợ người dùng trong các tình huống mất điện bất chợt. Ưu điểm của các sản phẩm dạng này là bạn sẽ không cần phải mua thêm bộ lưu điện bên ngoài tuy nhiên khi ắc quy bị chai hoặc trục trặc sẽ rất khó thay thế.
- Khe điện phía sau: Việc đưa cổng molex ra phía sau của nguồn sẽ đem lại nhiều lợi ích hơn bạn tưởng. Những loại đèn trang trí, các ổ đĩa cứng gắn ngoài qua giao tiếp e-SATA thường thấy trên các BMC đời mới sẽ thực sự được hưởng lợi từ kiểu thiết kế này.
- Bộ nguồn đôi: Một số bộ nguồn hoặc case máy tính cao cấp thường tặng kèm người dùng một cáp chuyển cho phép cắm 2 bộ nguồn cùng nuôi máy tính để tăng công suất. Thiết kế này đòi hỏi bạn phải tự bố trí thêm khoảng trống cho bộ nguồn thứ hai.
KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DÒNG ĐIỆN
Có nhiều cách thức để kiểm tra dòng điện mà bộ nguồn cung cấp cho máy tính của bạn. Bộ nguồn tốt phải cung cấp được dòng điện "sạch" cho các linh kiện. Có nhiều người cho rằng các đường điện càng cao sẽ càng tốt nhưng thực tế điều này không đúng. Vấn đề ổn định dòng điện phải được đặt lên hàng đầu. Thao tác căn chỉnh các đường điện lên thật cao để khi hệ thống tải nặng chúng tụt xuống mức vừa đúng là chuyện lợi bất cập hại. Để theo dõi đường điện của bộ nguồn mới mua, bạn có thể sử dụng một số phần mềm chuyên dụng như Speedfan (www.almico.com) với chức năng lập biểu đồ theo thời gian.
bo nguon kem chat luong Bo nguon tot
Tất nhiên, giá trị cụ thể của các dòng điện do chương trình đưa ra chỉ mang tính tham khảo. Để có con số chính xác, bạn nên sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng.
Có thể sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tò mò kiểm tra lại bộ nguồn mà mình đang sử dụng và giật mình khi thấy những nhược điểm của nó hoặc hài lòng vì mình đã có lựa chọn sáng suốt. Nhìn chung, trong lần ráp máy tính tiếp theo, hãy dành cho bộ nguồn một sự quan tâm xứng đáng. Nếu bạn dự kiến chi hơn 1000 USD cho máy tính của mình, nên dành 10% cho bộ nguồn. Chọn lựa đúng bộ nguồn sẽ đem lại sự ổn định và tuổi thọ lâu dài cho toàn hệ thống.
Chuẩn ATX 1.3 và 2.x Hiện có 2 chuẩn ATX phổ biến là chuẩn 1.3 và chuẩn 2.x.ATXV1.3 chỉ có 1 đường (rail) 12V và có thể có hoặc không có đầu cấp nguồn SATA, thường thì các bộ nguồn chuẩn ATX V1.3 có hiệu suất thấp – chỉ đạt khoảng 60 % - và có đường điện chính là đường 5V (thích hợp cho những BMC cấp nguồn 5V cho CPU như BIOSTAR M7NCG và một số BMC AMD khác).Các bộ nguồn ATX 2.x có đường điện chính là đường 12V, đều có trang bị đầu cấp nguồn SATA, PCie (VGA) bên cạnh những đầu cấp nguồn HDD, FDD thông thường. Hiệu suất của bộ nguồn ATX 2.x thường đạt trên70%. Xu hướng chuẩn ATX 2.x đang dần thay thế chuẩn ATX 1.3.
