电源解密:常被忽视而又举足轻重

  • 来源:《个人电脑》 作者:Deland
  • 发布日期:2007-11-14
  • 关键词:散热 功率 电源
很多人都会定期进行电脑升级,因为每个人都想拥有速度更快的处理器、双显卡和Raid系统。你是否考虑过更新电源呢?很多人认为电源并不那么重要,但忽视电源会带来无穷后患。

在电脑内部,如果CPU是大脑,电源则是当之无愧的心脏。“心脏病”是许多电脑故障的元凶,从令人沮丧的表面上的系统崩溃,到突然死机,并伴随一系列的系统错误。

电源解密:常被忽视而又举足轻重

虽然电源采用的是简单的基础技术,但它对电脑的可靠性起着至关重要的作用。本图是常见的电源内部结构。


优质电源不仅能使电脑无声运行,还能增强系统稳定性,提供更好的超频能力和更大的升级空间。

更新电源的必要性
要使电脑紧跟时代潮流,就应该了解新的显卡和双核处理器对性能的提升幅度。由于电脑升级费用昂贵,人们很容易忽略这些产品对电源的更高需求而不考虑电源的升级。

很多时候,新产品确实比老产品更节能,但现有硬件框架内的升级往往会导致耗电量的增加。不要想当然地认为你的电源有能力处理额外负荷,甚至带有所需的连接端口。

电脑在不断演进,电源也在不断发展。新式主板、显卡和硬盘驱动器对电源的要求也不同于过去。主板升级时,由于旧电源没有合适的连接端口,唯一的办法就是买新电源。即使旧电源有合适的连接端口,它也可能无法胜任新工作。在选择新电源时,要考虑如下重要因素:
● 总耗电量
● 各部件耗电量
● 电源连接器数量及型号
● 电源噪音
● 电源效率(假如你关心环境或电费)
● 电源本身的价格

估测电量需求
组装一台电脑需要很多不同的部件,要想列出一份详细的各部件所需用电量的清单事实上是不可能的。该部件的耗电量是多少?即使在产品信息单中来回搜寻,也难以直接找到答案。然而,有一件事情非常明了,即两个最大的耗电组件是CPU和显卡。

功率需求表
CPU 65-300W
硬盘 10-15W
高端显卡(单卡) 140W
光存储 5-10W
闪存(单条) 5-10W

CPU
英特尔和AMD公司都不直接提供耗电数据。而是给出了处理器散热设计功率(Thermal Design Power,TDP),更糟糕的是,它们并不是以同样的方式计算这些数据。

TDP用于测量处理器在负载情况下的散热量,其目的在于帮助CPU确定合适的散热系统。AMD提供了处理器实际最大电流的数据,而英特尔的估计则更保守一些。

典型散热设计功率的涵盖范围从62瓦“闪龙”(AMD Sempron)到超过130瓦的基于Prescott核心的双核Pentium EE(Pentium Extreme Edition),超频CPU的耗电量则高达300瓦以上。英特尔和AMD的支持网站上详细公布了处理器规格(英特尔: http://processorfinder.intel.com; AMD: www.amd.com/us-en/Processors/TechnicalResources )。

显卡
某些显卡如nVIDIA的工作站Quadro系列,明确列出了能耗数据,每块显卡的能耗为105瓦至136瓦。很明显,如果使用双显卡,该数据将增加一倍。

nVIDIA和ATI也保证它们的电源可与dual-GPU SLI及crossfire系统兼容,详情请查询www.slizone.com/object/slizone2-build.htmlwww.ati.com/technology/crossfire/certified.html

规格和测试的意义
当你确定你需要更换的电脑部件之后,就需要寻找与之匹配的电源。所有的PC电源都有用瓦来表示的额定功率。对于消费者来说,我们很容易作出如下判断:瓦数越大,电源越强劲,并能为电脑内部更多部件提供电力。尽管这是一个好的经验法则,但远不能说明所有问题。

大多数新电源都有电源规格表。表格最后一项的总瓦数表示电源功率,但这之上的各项电量输出数据,对电脑稳定运行也起着至关重要的作用。

从我们的电源例子中可以看到,制造商非常清楚的给出了不同电源电路同时能够提供的最大电量。但是在描述产品性能时,有的电源制造商试图隐瞒或者完全省略这些电源极限的组合数据。

在直流电路中,电压乘以电流便计算出功率。在我们的例子中,仅仅将各电路上的最大电量相加,得出的总输出电量高达840.9瓦,该结果远高于正常值,且会产生误导作用。因此,要弄清楚电源是否符合实际需求,仅靠简单的参考电源瓦数是远远不够的。

新式电源符合ATX规格,将提供多条输出电路,各电路分别传送与各电脑部件匹配的电压,通常是3.3伏、5伏和12伏。不同部件对电源有不同的要求,这可能会对某些甚至所有电路的需求产生影响。

硬盘、新型的CPU、光驱和PCI Express显卡的都使用12伏的电源。许多高端电源带有多个独立的12伏输出电路,可以在这些部件之间均匀分配电源。即使电脑关机,也另有一个5伏待机电路可以驱动某些设备去获得电源,这样的设计可以实现很多功能,比如你可以使用电脑前面的电源按钮开机。

检测电源性能
假如电脑出现问题,特别是意外关机或安装新硬件之后出现散热问题,电源可能就是罪魁祸首。支持电脑的电源可能功率不足,导致不稳定,可能会自动关机甚至发生爆炸。

电源解密:常被忽视而又举足轻重

英特尔Desktop Utilities软件与其主板协作,通过主板内置传感器检测电压和其他数据,如果其中有数据偏离正常范围,电源就很可能是问题的根源。


进行全面的电源测试是个复杂的过程,需要专业的设备,如果要对你自己的电源进行测试是非常麻烦的。一旦发现电源存在隐患,就要采取一系列措施。新式主板监控各供电电路上的电压,并向BIOS报告结果。用户可以通过工具软件获取这些详细资料,并判断你的系统电压是否在标准范围内。

在电脑处于闲置状态时监控的结果看起来总是正常的,但是加大系统部件的工作压力就会使电源负载明显升高。你可以看到在负载情况下电压明显下降,这清楚地说明你的电源不能胜任其工作。

许多新式主板带有监控软件,在运行如3D游戏和磁盘碎片整理这样的密集型任务时,电脑的部件在高速运转,使用这样的监控软件,你可以看到电源正在传递的电压。

如果没有自带的监控软件,也可以使用免费的第三方工具。对于2004年7月之前生产的主板,可以从http://mbm.livewiredev.com网站下载一个叫做Motherboard Monitor的主板监控软件。但是,该软件需要提供每种硬件监控芯片使用的指定编码,现在这个软件的的开发和升级已经停止。

Speedfan是Motherboard Monitor的一个好的替代选择,它可以从www.almico.com下载。然而它的显示不像Motherboard Monitor的仪表盘那样好懂。它安装起来很容易,这要归功于它内建的自动检测功能。

但是这两个软件都不适合新手。如果操作失误,它们就会控制硬件,使问题变得更严重,会摧毁你的电脑,甚至伤害到你本人。我们建议,在任何情况下都要按照制造商提供的方法进行操作并远离电源,除非你对自己有十足的把握。

效率
效率通常以百分比表示,电源效率决定了消耗的总电量与转化为电脑可用电量之间的比例。效率为90%的电源如果输入电量为500瓦,输出的可为电脑运行使用的功率为450瓦。其中“丢失”的50瓦就被浪费掉了,主要变成热量,并由风扇和其它散热系统排出。

电源负载减少会降低电源效率,因此,相对于给电力需求量小的电脑供电,电源竭尽全力地为“负载”累累的系统服务时,效率要高得多。最好选择额定效率为80%及以上的电源,如Enermax的Galaxy系列,在负载率为20%至100%时,其电源效率在80%至85%之间。

许多电源没有效率规格说明,所以它们的低效也不足为奇。在测试中,我们发现还存在效率低至46%的电源,也就是说,它们在完全负载时浪费电能达500多瓦。

噪音及散热
电源似乎是个矛盾体,它一边产生热量,一边在机箱散热工作中发挥主要作用。电源通过多个风扇从机箱内部吸入空气并从电源的后部排出。在这个过程中,电源不仅为本身散热,还帮助其它部件散热。

风扇是你的PC噪音的主要制造者,很多电源有噪音最小化的设计,其方法是选择安静风扇。只以所需要的速度运行而保持系统在预设的温度范围内,温度升高,风扇转速加快,噪音也随之增加。

如果电源效率足够高的话,甚至可以完全关闭风扇,在负载较少的情况下只用自身内部的散热器就能解决问题。这种电源称为“无风扇电源”(semi-fanless),大部分情况下能实现真正的零噪音。便宜一些的型号可能有用户可选风扇速度的设计,也可能根本没有风扇速度控制这一功能。即使你对“无声电脑”兴趣不大,考虑到噪音输出的巨大差别,的确值得去寻找一款低噪音的电源。

无论你是要进行电脑升级、重装系统、还是要探究电脑崩溃的根源,请记住电源也是你机箱中最重要的部件之一。
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