Bộ nguồn trong máy tính

Bộ nguồn trong máy tính

Hàng loạt các PSU kém chất lượng được tung ra với “mác” có công suất danh định khá lớn nhưng lại được bán với giá cực rẻ làm cho người dùng vi tính bình thường như bị lạc vào mê hồn trận . Ý thức của người tiêu dùng phần nào đã được nâng cao khi chọn cho mình các Bộ nguồn (PSU – Power Supply Unit) có công suất phù hợp với cấu hình máy tính khi mua, điều này đã là một động lực tốt giúp các nhà cung cấp PSU mạnh dạng đưa ra thị trường thêm nhiều lựa chọn từ các thương hiệu mới, có chất lượng tốt như: Amacrox, Delta, Gigabyte, Asus, Zalman,… Tuy nhiên, cú hích này cũng kéo theo hàng loạt các PSU kém chất lượng được tung ra với “mác” có công suất danh định khá lớn nhưng lại được bán với giá cực rẻ làm cho người dùng vi tính bình thường như bị lạc vào mê hồn trận. Số lượng người dùng lần đầu tiên mua máy vi tính mới lại chiếm thị phần không nhỏ, nhất là vào các dịp tựu trường, lễ, tết,… Do vậy, với lượng kiến thức ít ỏi về phần cứng nên họ chấp nhận để mặc số phận của chiếc máy tính mới mua vào tay các nhà “tư vấn” bán hàng chuyên nghiệp có mặt túc trực 12/24 tại các cửa hàng lớn nhỏ trên cả nước… và phần thắng thường thuộc về người bán. Cũng không trách được người tiêu dùng vì đa phần các nhu cầu đều hướng vào một ứng dụng cụ thể, họ chỉ quan tâm tới cấu hình máy đó có đáp ứng được tốt các nhu cầu mà mình đưa ra hay không, giá của chúng thế nào? Chứ ít khi quan tâm tới chất lượng của từng món linh kiện cấu thành ra chiếc máy ấy. Sự tiết kiệm hoang phí PSU giá rẻ toàn bộ đều có xuất xứ từ Trung Quốc, do các hãng này làm OEM theo các đơn đặc hàng của các nhà cung ứng trong nước. Chất lượng của chúng phụ thuộc vào các đơn hàng này, có thể vì thói quen tiêu dùng, tập quán bán hàng hay lợi nhuận nên các PSU loại này thường được giảm chất lượng tối đa và ngược lại lại được dán tem có công suất khá cao để có thể “đáp ứng” được tâm lý người mua. Trong khi đó các hãng sản xuất PSU có chất lượng tốt, có uy tín luôn thực hiện chính sách bảo vệ thương hiệu, nên các đơn hàng kiểu này không bao giờ được họ chấp nhận. PSU đúng công suất, đủ chất lượng luôn có giá cao hơn nhiều so với các PSU được “mông má” lại. Thực sự mà nói thì người mua đang vô tình kích thích thị trường PSU đi theo một chiều hướng xấu do chính nhu cầu của họ, người mua khó tính trong việc chọn các thành phần linh kiện khác nhưng lại khá dễ dãi khi chọn mua PSU. Người bán – Phục vụ nhu cầu của số đông? - 90% các kỹ thuật viên tại các cửa hàng và các nhà quản lý ICT tại các công ty đều biết chất lượng thực sự của các PSU được bán ra. - Với khách hàng mua linh kiện tự ráp, các kỹ thuật viên thường hướng người dùng vào các PSU giá rẻ để thỏa mãn cho việc cân đối giữa hiệu năng và giá tiền cho người mua. - Với các máy lắp ráp sẵn bán nguyên chiếc (các máy do các cửa hàng tự lắp), do áp lực cạnh tranh với các cửa hàng đối thủ nên các máy này cũng toàn sử dụng các PSU có giá rẻ để hạ giá thành. Người mua – Đua hiệu năng với giá thấp nhất! - Với người dùng máy tính thì PSU là một thiết bị không thể kiểm chứng được tính năng cũng như chất lượng thực sự. Trong khi đó, họ lại dễ dàng quyết định các thành phần linh kiện khác hơn như: Bộ xử lý (xung nhịp), Ổ cứng (dung lượng, chuẩn giao tiếp), VGA Card (xung nhịp GPU, bộ nhớ), Bộ nhớ (dung lượng, tốc độ),… vì chúng có các thông số kỹ thuật rõ ràng và dễ so sánh hiệu năng. Sự hiểu biết về nhu cầu năng lượng của một hệ thống đối với một số người mua là có, nhưng không có khả năng đánh giá được chất lượng các PSU nên giải pháp là thà dồn tiền mua các linh kiện tạo ra hiệu năng của máy (CPU, RAM, VGA,…) còn với PSU thì cứ chọn loại có công suất thích hợp với giá rẻ mà mua. Chính điều này đã giúp tiếp tay cho các PSU được lên đời một cách vô tội vạ như hiện nay. - Dựa trên nhu cầu ứng dụng cụ thể, người mua luôn dự trù một khoản đầu tư nhất định và không muốn mua một chiếc máy có giá trị cao hơn. Do khoản đầu tư có giới hạn nhưng với tâm lý muốn chiếc máy của mình phải mạnh nhất nên PSU được đưa vào danh sách cắt giảm đầu tiên cùng với chuột, bàn phím, loa và màn hình. - PSU có chất lượng tốt lại thường không được bán kèm với các thùng máy vì điều này sẽ làm cho thùng máy ấy có giá cao hơn, chọn mua một thùng máy có sẵn PSU luôn là lựa chọn đầu tiên của người dùng phổ thông với giá tầm 20 USD là họ có được một món hàng 2 trong 1, đương nhiên điều mà họ quan tâm hơn cả khi mua thùng máy loại này lại là chính hình thức bên ngoài của chiếc thùng chứ không phải chất lượng PSU có trong chính thùng máy ấy. - Người mua chỉ biết PSU là một thiết bị cung cấp năng lượng cho hệ thống như các Bộ nguồn gia dụng khác, do vậy đối với họ PSU chỉ có 2 trạng thái chạy là còn tốt và không chạy tức là hư. Nên máy ráp xong nếu mọi thứ đều hoạt động thì coi như PSU là tốt rồi, trừ những trường hợp PSU đó quá tệ, không có khả năng khởi động ngay lúc mới ráp thì lúc này người mua mới chịu chấp nhận mua một PSU có công suất cao hơn. Khách hàng chọn giá rẻ cho một sản phẩm mà chính họ cũng không biết chất lượng thực sự ra sao, người bán hàng phải đáp ứng được theo yêu cầu đó, nhưng để đáp ứng được thì chỉ có các PSU có chất lượng thấp mới có khả năng cho một mức giá tốt. Hãy khoan đề cập đến vấn đề chất lượng các PSU này ở đây, về giá thì thật sự chúng thật sự có rẻ hơn các PSU có thương hiệu hay không? Nếu xét về giá trên công suất thật của PSU đó đem lại, với số tiền 16 USD bạn được một PSU “bình dân” có công suất 450W nhưng công suất thật sự của nó chỉ đạt 200W, có khi còn ít hơn thì tỉ lệ giữa công suất trên 1 USD bỏ ra sẽ bằng 12.5W/ 1USD. Trong khi đó, giá một PSU tốt có tầm công suất thật 300W thì có giá 23 USD nên bạn sẽ có được giá trị cao hơn 13.04W/ 1USD. Vậy, bạn không hề mua rẻ hơn chút nào so với khi đầu tư cho các PSU tốt. 22 PSU, đại diện cho dòng nguồn giá rẻ đang được bán đại trà trên thị trường và chúng thường được gọi là các Bộ nguồn không tên tuổi (no-name) sẽ được thử nghiệm để giúp bạn đọc tìm ra cho mình một sản phẩm thích hợp nhất, một sản phẩm có công suất đúng với giá trị thật của chúng. Trong đó cũng có một số PSU có thương hiệu thật sự nhưng do chất lượng chưa thuyết phục nên chúng tôi cũng lấy chung trong đợt này để cho bạn đọc có được cái nhìn tổng quan hơn. Bài đánh giá với tiêu chí xếp hạng các PSU dựa trên công suất thực và khả năng cung cấp dòng điện có thể đáp ứng được các cấu hình nào, cũng như các tính năng bảo vệ cơ bản nhất mà PSU phải có. Các tiện ích khác có trong các PSU cao cấp như: các chế độ bảo vệ nâng cao, hiệu chỉnh tốc độ quạt theo nhiệt độ, các tiêu chuẩn mới cho PSU hay các công nghệ điện tử chỉ mang giá trị tham khảo… vì nếu có chúng trong các PSU này thì chúng sẽ bước qua một đẳng cấp khác. Không có năng lượng, không có sự sống Đúng vậy, PSU cho chiếc máy tính sự sống, biến nó từ đống sắt vụn trở thành công cụ hiệu năng cao với nhiều tiện ích phục vụ con người và khi sử dụng các PSU kém chất lượng thì cũng chính nó sẽ biến chiếc máy tính giá trị của bạn thành đống sắt vụn một cách dễ dàng. Các CPU luôn có xu hướng ứng dụng các công nghệ mới để có thể giảm lượng tiêu tốn năng lượng cho hệ thống, nhưng nó lại đòi hỏi một nguồn điện sạch hơn, an toàn hơn. Rất đơn giản, hãy nhìn các nhà sản xuất mainboard họ luôn cải tiến công nghệ để đáp ứng được đòi hỏi này từ CPU bằng các hệ thống ổn định điện áp nhiều pha (ASUS, GIGABYTE) và các hệ thống này lại lấy năng lượng từ PSU. Nghịch lý là khi các CPU càng giảm năng lượng tiêu thụ thì công suất PSU càng được các nhà sản xuất gia tăng (đã có các PSU cho PC có công suất lên tới 2000W), đó là do các thành phần khác trong hệ thống “ăn theo” CPU cần nhiều năng lượng hơn lúc trước như mainboard, RAM tốc độ cao và nhất là các VGA card hiệu năng xử lý đồ họa 3D cao. Các PSU có công suất dưới 300W không còn tồn tại trên các báo giá do nhu cầu người tiêu dùng không còn quan tâm, các PSU ấy để tham gia thị trường chúng phải thích nghi bằng cách khoát lên mình một chiếc áo mới. Hãy bắt đầu làm quen với các giá trị căn bản nhất trong PSU để bạn có một thước đo cho riêng mình trước khi bước vào bất cứ cửa hàng tin học nào. Công suất Mỗi thiết bị trong máy tính đều yêu cầu cung cấp một nguồn năng lượng riêng với điện áp thích hợp để có thể hoạt động, đó được gọi là công suất tiêu thụ của chính thiết bị ấy. PSU phải thỏa mãn được điều này cho tất cả các thiết bị trong cùng một hệ thống mà nó cung cấp năng lượng, công suất tiêu thụ được tính bằng Watts, đây là giá trị được tạo ra từ điện áp cung cấp nhân cho dòng điện tiêu thụ (U*I). Do vậy, khi tính toán công suất tiêu thụ cho các thiết bị, ta phải biết điện thế hoạt động và dòng tiêu thụ của chúng, tuy nhiên thực tế trên một số thiết bị các giá trị này không được nêu ra. Với điều kiện bình thường, việc tính toán này khó thực hiện vì các thiết bị có điện áp hoạt động khác nhau nên chúng tiêu thụ năng lượng trên từng đường điện áp cũng khác nhau. Ví dụ như CPU chỉ tiêu thụ công suất trên điện áp +12VDC là chính còn Ổ cứng thì lại dùng cả 2 đường +5VDC và +12VDC, trong khi đó mainboard lại dùng tất cả công suất của 3 đường điện áp +3.3VDC, +5VDC và +12VDC. Tiêu chuẩn ATX thiết lập ra các tiêu chuẩn kỹ thuật riêng cho PSU luôn có sự thay đổi để phù hợp với nhu cầu tiêu thụ năng lượng của các thiết bị trên nền tản công nghệ mới, các đường cung cấp năng lượng cũng vì đó mà có sự thay đổi theo. Theo đà phát triển của công nghệ, các thiết bị trong PC có xu hướng dùng nguồn năng lượng chính được cung cấp từ đường +12VDC, nên PSU sản xuất dựa theo chuẩn ATX có phiên bản trên 2.0 tỉ lệ dòng điện cung cấp lớn 2 đường còn lại là +3.3VDC và +5VDC. Trên các phiên bản ATX 1.3 thì ngược lại hoàn toàn và chúng không thể đáp ứng được cho các thế hệ máy tính sử dụng công nghệ mới như các dòng CPU hai nhân hay các VGA card trên giao tiếp PCI-E. Khi mua một PSU, nếu chỉ dựa trên công suất danh định thì bạn hoàn toàn không phát hiện ra điều này khi không chú ý kỹ các thông số kỹ thuật về dòng cung cấp được ghi kèm, cùng công suất 400W nếu PSU được sản xuất theo chuẩn ATX rev 1.3 thì tỉ lệ các dòng điện sẽ có dạng như sau: +3.3VDC x 29A = 95.7W +5VDC x 32A = 160W +12VDC x 12A = 144W Nhưng cũng với công suất đó trên chuẩn ATX rev 2.0 thì: +3.3VDC x 20A = 66W +5VDC x 20A = 100W +12VDC x 20A = 240W Trên các phiên bản cao hơn nữa thì đường +12VDC hoàn toàn chiếm ưu thế với dòng điện cung cấp có thể lên tới 60A với nhiều đường điện +12VDC mới đủ sức đáp ứng được các hệ thống sử dụng CPU đa nhân như Core 2 Quad hay các hệ thống PC Game với nhiều card đồ họa mạnh mẽ. PSU cho các hệ thống PC luôn sử dụng 3 đường điện áp chính là +3.3VDC, +5VDC và +12VDC, các PSU được coi là đủ tiêu chuẩn phải có dải điện áp nằm trong khoảng sai số +/- 5% cho bất kỳ mức tải nào. Việc kiểm chứng điện áp của PSU thường được người mua thực hiện sau khi đã mua và chỉ phát hiện ra khi hệ thống hoạt động không ổn định, thường được thể hiện qua một số hiện tượng như sau: máy tự khởi động lại, ổ cứng lúc nhận lúc không, ổ CD ghi hay bị rớt đĩa, phù tụ trên mainboard… Các hiện tượng này sẽ xuất hiện sau một thời gian ngắn sử dụng do chất lượng linh kiện trong PSU kém, ngay cả với trường hợp PSU tốt nhưng không cấp đủ công suất cho hệ thống. Tính năng bảo vệ cơ bản Với khí hậu Việt Nam, PSU luôn phải hoạt động trong môi trường nóng, ẩm và bụi. Trong môi trường đó các linh kiện của PSU rất dễ nhanh bị lão hóa hay biến chất nếu dùng các linh kiện không phù hợp và có phẩm chất tốt. Thật may mắn cho bạn, khi PSU hỏng tự mất điện hoàn toàn thì sẽ không làm ảnh hưởng nhiều đến các thiết bị bên trong, nhưng điều nguy hiểm nhất là PSU bị giảm chất lượng, không điều khiển được điện áp ra nên để điện áp vượt quá mức cho phép nhiều lần, trường hợp này thì coi như cả hệ thống của bạn cần phải đi bảo hành. Ngược lại, PSU cũng gặp nguy hiểm đến từ chính các thiết bị mà nó cung cấp năng lượng khi các thiết bị này có lỗi kỹ thuật xảy ra từ các thành phần ổn áp lấy điện trực tiếp. Chính vì các điều đó, PSU luôn phải có các mạch bảo vệ hữu hiệu được thiết kế bên trong nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống và cho chính nó, trong một số dòng PSU cao cấp được trang bị nhiều hệ thống mạch bảo vệ tiên tiến có độ nhạy cao còn trong các PSU cơ bản thì phải có ít nhất các tính năng bảo vệ sau: bảo vệ quá áp, bảo vệ chạm tải, bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá nhiệt. - Bảo vệ quá áp (OVP Over-Voltage Protection): PSU cung cấp năng lượng dựa trên các điện áp chuẩn có mạch ổn định điện áp (ổn áp), nếu các mạch này hoạt động không còn chính xác làm cho điện áp ở các đầu ra vượt mức cho phép +/- 5% trên giá trị điện áp chuẩn với bất kỳ lý do nào, thì mạch bảo vệ sẽ cắt nguồn tự động cho đến khi nào sự cố được khắc phục. Các giá trị điện áp cho phép được mô tả theo bảng sau: Điện áp chuẩn (V) Dải điện áp cho phép (V) Sai số cho phép +3.3 3.135 ~ 3.465 +/- 5% +5 4.75 ~ 5.25 +/- 5% +12 11.4 ~ 11.6 +/- 5% +5VSB 4.75 ~ 5.25 +/- 5% +12 10.8 ~ 13.2 +/- 10% Các giá trị điện áp bắt buộc mạch bảo vệ quá áp phải kích hoạt tính năng bảo vệ được mô tả như bảng sau: Điện áp ra Thấp nhất Bình thường Tối đa Đơn vị +12VDC 13.4 15.0 15.6 V +5VDC 5.74 6.3 7.0 V +3.3VDC 3.76 4.2 4.3 V PSU có tính năng bảo vệ quá áp bằng các hệ mạch nhạy cảm nhất sẽ đạt giá trị “thấp nhất” theo bảng trên, còn lại bình thường phải đạt ở mức “trung bình”, các PSU kém chất lượng hơn không thể vượt quá giá trị điện áp bảo vệ cao nhất trên bảng, ngoài mức này điện áp cao sẽ làm hư hỏng các thành phần linh kiện bên trong máy tính. - Bảo vệ chạm tải (SCP Short-Cricuit Protection): Sự đoản mạch ở đầu ra so với dây chung (mass) có giá trị tổng trở dưới 0.1Ohm sẽ tác động đến mạch bảo vệ này, sự cung cấp năng lượng sẽ bị ngừng ngay tức khắc để tránh quá tải cho PSU. Khi sự đoản mạch kết thúc, PSU sẽ tự động hoạt động trở lại hoặc cần phải mở nguồn bằng việc kích dây Power_ON thông qua công tắc Power trên mainboard. Tính năng này phải có trên tất cả các đường điện cung cấp chính +3.3VDC, +5VDC, +12VDC và nhất là với loại PSU có nhiều đường +12VDC cần phải có cho riêng từng đường. Đường +5VSB khi bị đoản mạch PSU có thể chỉ ngắt riêng đường điện này mà không làm ảnh hưởng đến các đường điện khác cũng như sự hoạt động của hệ thống. PSU tốt cần phải chịu được việc đoản mạch liên tục mà không gây ảnh hưởng đến các thiết bị mà nó cung cấp năng lượng. - Bảo vệ quá dòng (OCP Over-Current Protection): Khi dòng cung cấp tăng lên quá mức cung cấp dòng danh định của PSU, PSU sẽ ngưng cung cấp năng lượng và hoạt động trở lại khi tải giảm tới mức cho phép. Theo tiêu chuẩn ATX, ở mức tải 100% (full load) giá trị dòng cắt sẽ là tối thiểu 10A/giây (vượt quá giá trị dòng danh định 10A thì mạch sẽ cắt trong vòng 1 giây). Mạch này có nhằm để bảo vệ cho PSU trước nhu cầu năng lượng tăng đột biến trong hệ thống do các thiết bị bị lỗi kỹ thuật hay sự nâng cấp phần cứng không có tính đến khả năng cung cấp năng lượng từ PSU giới hạn của PSU. - Bảo vệ quá nhiệt (OTP Over-Temperature Protection): PSU tạo ra một lượng nhiệt khá lớn trong quá trình chuyển đổi năng lượng mà nó còn phải chịu đựng nhiệt độ từ trong thùng máy hút vào qua quạt làm mát trên PSU, nên ngoài việc được thiết kế sử dụng các linh kiện công suất có khả năng chịu được nhiệt độ cao thì PSU cần phải có hệ thống mạch bảo vệ nhiệt. Thông tin nhiệt độ được cung cấp cho mạch bảo vệ quá nhiệt thông qua đầu dò nhiệt (sensor), giá trị nhiệt độ để mạch bảo vệ quá nhiệt kích hoạt được thiết lập trong khoảng từ 70oC đến 100oC, vị trí đặt sensor nhiệt thường nằm ở các thành phần như biến áp xung, diode nắn điện thứ cấp hay chính trong không gian bên trong PSU. Không có mạch bảo vệ quá nhiệt, việc nhiệt độ tăng đột biến trong PSU thường do quá tải, trong khi đó quạt làm mát PSU lại hoạt động không hiệu quả hay nhiệt độ môi trường đưa vào PSU quá cao nếu không có mạch bảo vệ này thì chắc chắn các linh kiện công suất sẽ bị hỏng ngay lập tức. . nhất! - Với người dùng máy tính thì PSU là một thiết bị không thể kiểm chứng được tính năng cũng như chất lượng thực sự. Trong khi đó, họ lại dễ dàng. chất lượng PSU có trong chính thùng máy ấy. - Người mua chỉ biết PSU là một thiết bị cung cấp năng lượng cho hệ thống như các Bộ nguồn gia dụng khác,