Ciao a tutti, visto che mi è stata chiesta più volte una guida alle parti che compongono un PC ho deciso accontentare le richieste ricevute con una serie di articoli dedicati proprio alle componenti hardware che vi troverete d'avanti nel momento in cui andrete ad assemblare il vostro nuovo PC.
Una premessa va fatta, la prima cosa importante nell'assemblaggio del proprio computer è proprio la scelta dei componenti, ci sono tante cose di cui tener conto che non si limitano solo alla mera compatibilità delle parti tra loro ma ci arriveremo.
L'argomento di cui vi parlerò oggi, o meglio il componente col quale voglio aprire questa rubrica è forse quello più spesso sottovalutato di tutti, da qui proprio la mia decisione di parlarne subito, ovvero l'ALIMENTATORE o PSU (power supply unit), che io considero il CUORE di un PC.
Volendo fare un paragone tra le componenti hardware che compongono un PC e gli organi presenti all'interno del corpo umano, a mio avviso la CPU e MotherBoard sono paragonabili al Cervello ed al Sistema Nervoso, la GPU ai Muscoli e la PSU al Cuore, in quanto provvede a rifornire di energia tutte le parti del nostro PC così come fa il Cuore che pompa il sangue alle parti del nostro corpo, ovviamente è presto detto che va considerato come un componente principale sul quale non dovremmo risparmiare ma andiamo per ordine.
Un alimentatore o PSU, per definizione, è un componente che converte la corrente AC (corrente alternata) in corrente DC (corrente continua), in modo da fornire energia elettrica sicura e fruibile a tutte le componenti del nostro PC a tensioni diverse (3.3, 5 e 12 volt), senza l'alimentatore infatti le nostre componenti hardware non funzionerebbero e senza il lavoro di conversione e regolazione della tensione, che svolge l'alimentatore, le componenti HW brucerebbero immediatamente appena collegate alla rete elettrica di casa.
Con questa guida, chiariamo, non vi spiegherò per filo e per segno il suo funzionamento, cosa che richiederebbe ovviamente una conoscenza avanzata in Elettronica e non solo, sia da parte mia che da parte vostra che leggete, ma cercherò di fornirvi le nozioni necessarie per capire le caratteristiche principali che, IO ritengo, si debba tener conto al momento della scelta per il nostro sistema.
Il Wattaggio:
Dire wattaggio non è teoricamente corretto ma rende bene l'idea di cosa stiamo parlando, si tratta del primo valore di scelta di un'alimentatore, perché da questo dipende poi la capacità della PSU stessa di alimentare correttamente tutte le parti del nostro PC.
Il watt, il cui simbolo è la W, è l'unità di misura della "potenza", nel nostro caso specifico, la potenza elettrica, intesa come l'energia trasferita nell'unità di tempo ma viene anche utilizzata per quantificare l'energia prodotta o utilizzata da un sistema fisico.
Chiariamo una cosa, se installiamo una PSU da 500W nel nostro PC, non vuol dire che quest'ultimo assorba continuamente 500W dalla presa elettrica ma che la potenza massima che è in grado di fornire alle parti interne è di 500W.
Come sappiamo tutti ormai, i PC hanno due diversi tipi di consumo, Idle (consumo minimo, tipico dell'uso normale di un PC, come la navigazione web, la riproduzione di files multimediali e cose simili) e Load (carico di consumo alto, quindi con processi che richiedono grandi risorse hardware, come videogames, elaborazione grafica, rendering ecc), il wattaggio di una PSU quindi deve poter garantire almeno la copertura dei carichi in Load dei nostri componenti e andare oltre questo valore se intendete fare OC o semplicemente volete garantirvi un certo margine di espandibilità per componenti future.
Altra cosa da dire è che il wattaggio dipende molto dall'efficienza energetica della PSU, nel senso che la scelta di un'alimentatore di un certo wattaggio rispetto ad un altro dipende anche dalla sua efficienza energetica, questo perché tutti gli alimentatori attualmente in commercio, partendo da quelli più economici fino ad arrivare a quelli più costosi non sono in grado di assicurare il 100% di efficienza energetica, ovvero non sono in grado di prelevare perfettamente il quantitativo di energia richiesto dal sistema, senza il minimo spreco, chiarirò in seguito questo punto.
In passato, le PSU non raggiungevano l'efficienza energetica di quelle di oggi ma cos'è l'efficienza energetica di un'alimentatore?, bene per farla breve una PSU è più efficiente minore è la differenza tra l'energia elettrica che invia alle parti del nostro PC e quella che preleva dalla presa elettrica di casa.
Per farvi un esempio; mettiamo caso che il nostro PC assemblato abbia un consumo stimato reale e totale di massimo 400W, ora, in una situazione ideale ed utopica, dovremmo utilizzare una PSU da 400W, quindi capace di erogare in uscita tutti i watt che il nostro sistema necessita.
Come ho detto sopra si tratterebbe di uno scenario utopico, attualmente impossibile, in quanto purtroppo vi è sempre una dispersione di energia più o meno grande dipendente da molteplici fattori, tra cui ovviamente le componenti elettroniche dell'alimentatore, quindi la qualità costruttiva.
Tornando quindi all'esempio citato sopra, se il nostro sistema necessita di 400W per essere alimentato e gli alimentatori in nostro possesso hanno, ad esempio, un efficienza energetica del 50%, dovremmo selezionare una PSU in grado di garantire sulla linee interne combinate quindi +3.3, +5 e +12V almeno i 400W che ci servono, inoltre, poiché la linea principale interna ad una PSU, quindi quella usata dai componenti più assetati d'energia (CPU e GPU) è rappresentata da quella a +12V, l'ideale sarebbe che la maggior parte di quei 400W richiesti venga erogata proprio sulla linea a 12V.
Tutte le supposizioni fatte però, ci portano ad un punto importante, il consumo, quindi quanta energia viene prelevata dalla presa di casa, che nel caso del nostro esempio è di 800W di potenza, 400/0.5, questo perchè 400 sono i watt che il nostro sistema necessita e 0.5 rappresenta il 50% d'efficienza energetica, questo si traduce in un consumo doppio, nel nostro caso, perché avere un 50% d'efficienza ha come altra faccia della medaglia, il fatto di avere il 50% di perdita energetica o spreco, chiamatelo come vi pare.
Nell'immagine seguente potete notare due etichette che rappresentano due diversi alimentatori di qualità differenti ma entrambi con 550W dichiarati in uscita, il primo è un'alimentatore di qualità elevata e lo si nota anche dalla presenza del bollino 80Plus Gold, di cui vi spiegherò poi il significato, il secondo invece è un'alimentatore più economico, ma analizziamo le etichette per capire meglio di cosa parlavo sopra.
Come vi dicevo prima, un ottimo alimentatore è in grado di fornire tutta l'energia di cui necessitiamo, o quanto meno la maggior parte, sulla linea +12V, se prendiamo il nostro esempio di prima, quindi il famoso sistema da 400W di consumo possiamo notare come nel primo caso, i watt richiesti vengano abbondantemente forniti dalla linea principale e "indipendente*", anzi possiamo vedere che è praticamente capace di fornire ben 540W dei 550W dichiarati.
Nel secondo caso invece possiamo notare come l'alimentatore non solo sia sprovvisto di linea indipendente a +12V, cosa che non è molto consigliata per i sistemi moderni per una questione di stabilità e sicurezza vista la richiesta di quantitavi energetici superiori delle CPU e GPU moderne ma che non sia in grado di fornire tutti i 400W sulle due linee combinate tra loro, ovviamente non vuol dire che non sia capace di alimentare il nostro sistema ma che ha bisogno di "caricare" anche le altre linee inferiori, cosa che non si presenta troppo come problema a patto si parli di un sistema di fascia bassa e che non si ecceda, non si dovrebbe superare la tolleranza del 5% riportata da specifiche ATX.
*Un piccolo appunto, spesso si fa confusione con il termine “indipendente” che viene utilizzato per le linee +12V utilizzate per alimentare la cpu e le schede video, tale confusione nasce da una norma dello standard ATX che impedisce ai costruttori, per questioni di sicurezza e di possibili surriscaldamenti, di erogare su un singolo cavo/connettore più di 20A. Con gli attuali sistemi multi-core e multi-gpu però la potenza richiesta sui +12V va oltre quella erogabile, per spedifica, da una singola linea, così la maggior parte dei costruttori implementano un'unica linea a 12V principale dalla quale vengono derivate le 4 (in caso di alimentatori di fascia alta) finali, limitando però la corrente di ogni linea finale allo standard ATX, ovvero 20A. Per poter quindi erogare una potenza maggiore, specialmente dov'è richiesta maggiormente, proprio sui +12V, i costruttori devono aumentare il numero delle linee.
Fortunatamente però oggi non è più come prima, sia perché le tecnologie sono di gran lunga più avanzate, le componenti HW consumano molto meno e le PSU sono molto più efficienti, inoltre ci sono tantissimi calcolatori online che ci consentono di stimare, in modo abbastanza preciso, quale sarà il consumo finale della nostra configurazione e di scegliere l'alimentatore migliore per le nostre esigenze.
La Certificazione 80 Plus:
In passato, acquistare una buona PSU richiedeva un certo tipo di conoscenze del prodotto e non tutti i produttori si affannavano nella ricerca della qualità, oggi invece è tutto più facile grazie allo standard di "Certificazione 80 Plus", una certificazione internazionale volontaria volta a promuovere l'uso efficiente dell'energia, atta ad attestare infatti l'efficienza energetica della PSU che stiamo acquistando, secondo una tabella con valori percentuali e bollini indicativi del range di efficienza, superiore all'80% (ecco perché "80 plus") sotto carichi di lavoro del 20/50/100%.
Volendo dare qualche cenno storico, la certificazione 80 plus nasce nel 2004 da Ecos Consulting ma solo nel 2005 il mercato ha visto il primo alimentatore certificato 80 Plus, prodotto da Seasonic, inoltre diviene nel 2007 vero e proprio standard di mercato e nell'anno successivo, il 2008, vengono aggiunte le specifiche come le conosciamo oggi, quelle basate sui metalli preziosi per intenderci, quindi Bronze, Silver e Gold. Successivamente sono arrivate anche le certificazioni più alte come la Platinum (ottobre 2009) ed in fine la Titanium, che ha visto la luce nel febbraio del 2012 con una PSU nata dalla collaborazione tra Dell e Delta Electronics.
Vediamo adesso come si presenta la tabella comparativa delle specifiche 80 plus:
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| la dicitura non-redu, indica la "ridondanza" che non riguarda il mercato consumers che interessa a noi, ma quello server. |
In passato le PSU avevano uno switch (solitamente rosso) sul retro che dava la possibilità di selezionare la tensione in ingresso con la quale lavorare, magari qualcuno di voi se ne ricorderà proprio perché non sapendo cosa fosse, lo avrà attivato causando, nel migliore dei casi, una bella fumata grigia.
Giusto per chiarire, sicuro starete pensando a cosa potrebbe succedere se dovessimo usare una PSU tarata per una certa tensione in ingresso nei due scenari differenti, ebbene se l'impostazione di tensione in ingresso della PSU è fissata a 230V AC e la tensione di ingresso effettiva che alimenta l'unità, quindi alla presa elettrica, è di 115V AC, il PC si ritroverebbe in una sorta di stato di "fame" da tensione corretta, (scenario US con PSU EU) questo non dovrebbe generare problematiche, mentre se l'impostazione della tensione di ingresso dell'alimentatore è fissato a 115V AC e la tensione d'ingresso effettivo che alimenta l'unità è 230V AC, allora il PC si ritroverebbe con un "eccesso di tensione" (scenario EU con PSU USA) cosa che sarebbe dannosa sia per la PSU che per il PC.
Per quanto riguarda invece i carichi di lavoro riportati nella tabella, viene considerato il 20% in quanto molto vicino ai carichi di un sistema in idle, il 100% che è praticamente il carico in Load ma con un sistema interamente sotto stress, come lo sono i benchmark sintetici per intenderci e il 50% in quanto rappresenta il valore di media di carico di un sistema normale.
Questi valori vanno presi in considerazione se vogliamo effettuare una scelta oculata in base ai consumi, mi spiego meglio.
Volendo riprendere l'esempio fatto nel paragrafo sul wattaggio, quindi il famoso sistema avente consumo reale di 400W, rapportandolo ad una PSU con certificazione 80Plus Gold e scenario EU, quindi con tensione in ingresso di 230V, abbiamo dei valori d'efficienza pari al 90% / 92% / 89% , volendoli rapportare quindi al nostro esempio, i calcoli sono molto semplici. Teniamo conto del valore d'efficienza con carico al 50%, quindi 400/0.92 con un risultato di circa 435, vuol dire quindi che dalla presa elettrica di casa vengono prelevati 435W per alimentare il nostro sistema da 400W, con un surplus di soli 35W, questo valore rappresenta quindi la perdita energetica.
Fortunatamente le PSU di oggi, hanno tutte un range di operatività molto alto quindi non vi è più l'esigenza di doverle munire di switch per selezione le tensioni in ingresso, inoltre nella tabella ho evidenziato in rosso la riga riguardante la certificazione Silver, questo perché ormai non se ne trovano più, o meglio, non vengono prodotti più per una questione di prezzo, in quanto è una specifica che offre poco in più alla Bronze e poco meno della Gold ma spesso era nella stessa fascia di prezzo di quest'ultima, ci sarebbe da dire che alcuni produttori hanno iniziato a inserito un'altra certificazione non-ufficiale detta "85 plus" che dovrebbe assicurare proprio quel range di efficienza energetica che tipica della Silver o comunque compresa tra la Silver e la Gold.
A mio avviso la Certificazione 80Plus, rappresenta il metro di valutazione migliore, la caratteristica più importante di cui tener conto quando si acquista una PSU, questo perché, come già accennato tale certificazione è gestita da un ente esterno ai produttori di alimentatori, le PSU infatti per ricevere il bollino equivalente alla fascia di certificazione devono essere testate e per garantire le percentuali dichiarate di certo non si può risparmiare sui materiali e sulle componenti elettroniche utilizzate.
Il PFC:
Altro fattore da considerare nell'acquisto di una PSU è dato dal PFC (Power Factor Correction).
Negli alimentatori moderni, il Power Factor Correction (o Correzione del Fattore di Potenza), ha lo scopo di migliorare il rapporto tra la potenza complessiva impegnata dalla rete (potenza apparente) e quella che effettua il lavoro richiesto (potenza attiva) riducendo, di conseguenza, la componente non attiva (potenza reattiva) che interessa le caratteristiche specifiche di quel particolare circuito.
Detta così può sembrare confusionale ma, in poche parole questo vuol dire che il PFC migliora il rendimento della produzione e della distribuzione dell’energia elettrica all’interno del PC, da non confondere con l'efficienza energetica e viene rappresentato con un valore numerico, compreso tra 0 e 1, dove 0 è la situazione peggiore e 1 quella migliore.
Esistono due tipologie di PFC:
Il PFC attivo, il migliore, in quanto gestito da un circuito ma che, al tempo stesso, influisce un po’ di più sul prezzo dell’alimentatore.
Il PFC passivo, sicuramente più economico del precedente che ma non in grado di assicurare un fattore di correzione prossimo a 1
C'è da dire però che ormai in commercio vi sono solo alimentatori dotati di PFC attivo e che andrebbe scelta sempre la PSU con valore di PFC più vicino al l'unità e visto che il valore ottimale di 1 non si può raggiungere la scelta migliore è 0.99.
Modularità dei cablaggi:
Da qualche anno a questa parte, una feature divenuta molto importante e richiesta riguarda la possibilità della PSU di avere i cavi d'alimentazione per i componenti interni staccabili, o meglio non fissati all'alimentatore ma che possono essere attaccati a quest'ultimo in caso di necessità, una feature che però fa variare, anche di bel po', il prezzo della PSU in questione.
Sto parlando della Modularità di una PSU, gli alimentatori moderni infatti si possono, a parità di caratteristiche tecniche, suddividere anche per livelli di modularità;
Non-Modulare: Nessuno dei cavi della PSU è staccabile, praticamente il classico alimentatore che conosciamo.
Semi-Modulare: Parte dei cavi della PSU sono fissi (connettore a 24pin per la MoBo e solitamente il connettore o i connettori 4 e 8pin per la CPU) ed altri sono removibili (solitamente tutte le periferiche).
Full-Modulare: Tutti i cavi sono removibili, compresi quelli per la motherboard, quindi il 24pin e quello/i per la CPU.
La scelta di un modello invece di un altro dipende sostanzialmente da voi, dalle necessità che avete, se magari volete risparmiare un po' sul prezzo allora vi conviene optare per una PSU non-modulare o al massimo semi-modulare, viceversa se il prezzo non è troppo un problema per voi, allora le PSU full-modulari sono la scelta migliore, a parte il fatto che le PSU di un certo livello e di un certo costo sono tutte full-modulari ma il beneficio di un'alimentatore interamente modulare sta nel fatto che in caso di sostituzione potrete farlo senza dover necessariamente scollegare tutti i cavi dai vari componenti.
Protezioni e certificazioni varie:
Ultime ma non per importanza, nell'acquisto di un nuovo alimentatore vanno prese in considerazione tutte quelle certificazioni varie che i produttori garantiscono per le loro PSU che spesso sono riportate sulle scatole dell'imballagio o nel materiale cartaceo in bundle con le PSUs stesse.
Le "sigle" che spesso appaiono sulle confezioni di una PSU o sui manualetti interni, vanno comprese e conosciute, in quanto indicano appunto le protezioni che il produttore ha inserito nel suo alimentatore, vi elenco di seguito quelle che una buona PSU dovrebbe avere:
- OCP (Over Current Protection): protezione contro i picchi di corrente.
- OVP (Over Voltage Protection): protezione dalle tensione eccessive.
- OPP (Over Power Protection): protezione da sovraccarico, detto anche OLP.
- OTP (Over Temperature Protection): protezione da surriscaldamento.
- UVP (Under Voltage Protection): protezione da cali di tensione.
- SCP (Short Circuit Protection): protezione da corto circuito.
- NLO (No Load Operation): non una vera protezione ma può essere utile perché permette di accendere l'alimentatore anche in assenza di carico, le sigle sopra sono sicuramente più importanti a mio parere.
ErP/EuP: Altra cosa da dire sull'efficienza energetica riguarda il consumo in "Standby", delle PSU, sappiate che l'alimentatore continua ad assorbire una piccola parte di energia, anche a PC spento, a meno che non stiacchiate la spina o lo spegnate tramite l'apposito interruttore sul retro, sarebbe quindi buona norma assicurarsi che il prodotto che stiamo acquistando sia certificato ErP/EuP, che certifica appunto che l'assorbimento della PSU in modalità "standby" è inferiore a 1W.
I Produttori e i numeri UL: Inutile dire che vi sono produttori migliori di altri, o meglio più affidabili, non starò qui a dirvi quali sono i buoni e quali i cattivi, se siete un minimo competenti o avete un po d'esperienza saprete già chi sono i produttori che garantiscono prodotti di qualità superiore. Ad ogni modo c'è da dire che non tutti i brand, producono da sè le loro PSU, molti produttori infatti commissionano la costruzione dei loro alimentatori ad altri, spesso per una questione di costi di produzione ma anche per garantire un prodotto migliore nel caso in cui si decida di affidarsi ai grandi nomi del settore che oltre a produrre per se stessi con il proprio marchio, assemblano PSU OEM che verrano poi brandizzate da altri.
Un modo per capire quindi chi è il reale produttore della nostra PSU è quello di controllare il numero UL.
UL, acronimo di Underwriters Laboratories, è un'azienda indipendente che certifica la sicurezza dei prodotti e che si occupa di test e standard di sicurezza.
Ogni anno sono oltre 20 miliardi le certificazioni UL presenti sui prodotti di oltre 66 mila marchi differenti, l'UL Group e tutta la sua rete di provider di servizi includono 68 laboratori per il test e la certificazione nel mondo, e servono clienti in 102 paesi, (fonte sito dell'azienda).
Questo significa, che, praticamente, tutti gli alimentatori venduti devono essere marchiati con un numero UL, tale numero ha il compito d'identificare il produttore di un alimentatore, è facile quindi pensare che la non presenza su un prodotto del numero UL potrebbe indicare scarsa qualità, almeno per quello che vale negli USA.
Personalmente l'ho sempre trovato, è raro non trovare questo numero con simbolo annesso, a meno che non si tratti di un prodotto davvero, ma dico DAVVERO pessimo, ma se proprio dovesse capitarvi di non trovarlo, non allarmatevi, fanno sempre fede tutte le cose dette fin ora in questo articolo.
Se volete provare, nell'immagine sopra, ho volutamente preso solo parte dell'etichetta di una PSU, così che possiate cercare il numero UL stesso voi e provare ad indovinare di che PSU si tratta, potete verificare il codice online a questo indirizzo; Database UL.
In CONCLUSIONE, mi rendo conto che abbiamo messo tanta carne a cuocere, volendo quindi fare un riassunto, possiamo dire che le caratteristiche di cui tener conto al momento dell'acquisto di una nuova PSU per il nostro sistema, secondo un mio personalissimo ordine d'importanza, sono:
Il Wattaggio: che deve essere sempre sufficiente ad alimentare il nostro sistema, esistono infatti molti siti dove è possibile calcolarlo selezionando le componenti che abbiamo scelto per il nostro nuovo PC, inoltre il consiglio che vi posso dare è quello di eccedere sempre di un pò sul wattaggio finale, di un 150/200W per una questione di carico del sistema ed anche perché col tempo la PSU, invecchiando, inizierà a deteriorarsi anche nelle sue parti interne, come i condensatori, e non sarà più in grado di garantire gli stessi watt in uscita di quando era nuova.
Se volete provare eccovi un Power supply calculator aggiornato con buona parte degli ultimi componenti presenti in commercio, potrete inoltre settare potenziali valore di OC di CPU e GPU.
La Certificazione 80Plus: cercate sempre una PSU certificata "80Plus", se potete permettervelo, puntate sempre alle certificazioni dal gold in su, per i sistemi meno esosi vanno bene anche le certificazioni inferiori e per tornare al punto sopra del wattaggio, vale la pena eccedere di 150/200W proprio per permettere alla psu di lavorare nel range di efficienza migliore.
Le Protezioni: Sono un sinonimo di qualità costruttiva affidabile, perchè si tratta di componenti elettroniche e scelte di progettazione oculate che non si possono dare a caso, quindi vale la pena assicurarsi che vi siano tutte, specialmente se siete a conoscenza che la vostra linea elettrica domestica è vecchia o non molto stabile.
La Modularità; Inserisco nelle ultime posizioni questo aspetto in quanto influisce sul prezzo della PSU e sul lavoro per voi che assemblate e non sulla qualità costruttiva di un alimentatore, anche se, come ho già detto sopra, le PSU più economiche non sono mai totalmente modulari, mentre tutte le PSU più costose lo sono sempre.
Testare la PSU: Esattamente, esistono dei tester per PSU che consentono di capire se tutte le tensioni in uscita sui cavi dell'alimentatore che abbiamo acquistato sono corrette, o comunque rientrano nelle specifiche ATX.
Buona norma sarebbe infatti quella di testare le nuove PSU prima di collegarle al nostro sistema, fortunatamente questi piccoli strumenti non costano molto e rappresentano quindi una spesa extra che vale sicuramente la pena fare.
Vi metto un paio di link di PSU testers che potete acquistare su Amazon:
DIGIFLEX ATX alimentatore tester 20 24 pin SATA LCD
PhilMat PSU Tester LCD 20/24 ATX pin 4
Digitus ATX Power Supply Tester LCD
BRAND: Ultimo, il discorso dei brand, è ovvio che ognuno di voi può avere una certa preferenza per un marchio o un altro, la cosa migliore da fare in questi casi è "cercare", cercate online!, ci sono migliaia di recensioni fatte da siti che riescono a testare le PSU fino al midollo, inoltre molti brand offrono una garanzia per il loro prodotti, alcuni anche di 10 anni!, è superfluo dire che una garanzia lunga offerta dal produttore è sicuramente un punto a favore nella scelta della PSU.
Detto questo, spero che questa prima guida possa esservi utile, doveste avere dubbi, domande o suggerimenti, magari perchè ho dimenticato qualcosa d'importante, fatemelo sapere nei commenti.
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