Fonte de Alimentação - Calculando o consumo

Calculando o consumo

Existe muito hype em torno das fontes de alimentação de grande capacidade, alimentado pelos próprios fabricantes e por reviews. Em uma mesa de teste, uma fonte de 1000 watts pode parecer bem superior à uma de 600, por exemplo, já que é capaz de fornecer muito mais energia e oferecer tensões estáveis com um volume de carga muito maior. Entretanto, em situações reais a história muitas vezes se inverte, já que fontes de grande capacidade não são muito eficientes ao fornecer os 100 ou 120 watts que um PC médio consome enquanto está ocioso.

Outro fator que alimenta muitos mitos é a baixa qualidade das fontes genéricas em geral, que apesar de serem vendidas como fontes de "450 watts", muitas vezes não conseguem fornecer sequer 160 watts na saída de 12V, pedindo água com a instalação de uma simples placa 3D mediana.

Frustrado com a fonte de "450 watts", o dono chega à conclusão de que precisa de uma fonte de 600 watts ou mais, quando, na verdade, precisa apenas de uma fonte de 300 ou 400 watts que realmente cumpra o que promete. Como sempre, o melhor custo-benefício reside entre os dois extremos, e o primeiro passo para encontrá-lo é calcular o consumo aproximado do seu PC.

O TDP é um indicativo do consumo típico de um componente, que serve como orientação para os fabricantes de coolers, placas-mãe, fontes e para os integradores. Ele não corresponde necessariamente ao consumo máximo (que pode exceder levemente o TDP por breves períodos) mas serve como uma boa estimativa do consumo contínuo máximo. Você pode encontrar o TDP nas páginas de especificações, ou simplesmente pesquisando no Google por "TDP modelo".

Uma GeForce 9600GT, por exemplo, tem um TDP de 96 watts, mas o consumo real pode oscilar entre menos de 40 watts enquanto o PC está ocioso, e entre 80 e 90 watts ao rodar jogos 3D (com breves picos de consumo de pouco mais de 100 watts). A GeForce 9800 GX2, por sua vez, tem um TDP de 197 watts, mas o consumo típico oscila entre 90 e 180 watts.

No caso dos processadores, a diferença entre o TDP e o consumo em idle é ainda maior, devido ao gerenciamento de energia. Um Pentium E2180 (65 nm, 2.0 GHz), por exemplo, tem um TDP de 65 watts, mas o consumo real do processador varia entre 12 watts quando ocioso (com o EIST ativado no setup) e 34 watts em full-load. Um Core 2 Extreme QX6850, por sua vez, tem um TDP de 130 watts e um consumo real entre 32 watts (ocioso) e 105 watts (full-load).

Uma fórmula simples para ter uma estimativa aproximada do consumo máximo do PC é somar o TDP do processador e da placa 3D (os principais vilões), adicionando mais 3 watts para cada módulo de memória, 12 watts para cada HD e mais 35 watts para a placa-mãe e os componentes onboard. Em um PC com uma GeForce 9600GT e um Pentium E2180, com um único HD e dois módulos de memória, por exemplo, teríamos um total aproximado de 214 watts.

Essa é uma estimativa pessimista, já que nos limitamos a somar os valores máximos de consumo dos componentes. Ele é uma indicação válida para dimensionar a fonte (já que dificilmente será excedido, mesmo ao rodar benchmarks) mas na prática o consumo será bem mais baixo, já que nem todos os componentes são 100% exigidos em um dado momento. Alguns benchmarks chegam perto, mas mesmo eles sempre pecam em algum ponto.

Talvez você esteja se perguntando por que não incluí o drive óptico no exemplo. A resposta é que um gravador de DVD pode consumir até 20 watts durante a gravação, mas a menos que você pretenda gravar mídias enquanto está jogando ou rodando benchmarks, não é necessário incluí-lo na conta, já que gravar DVDs não usa intensivamente nem o processador nem a placa 3D, permitindo que o consumo do gravador seja absorvido pela baixa demanda da dupla. Quando ocioso, o drive entra em um modo de baixo consumo, onde usa apenas 3 watts ou menos.

Na web você encontra alguns calculadores de potência, que oferecem uma estimativa mais próxima do que você terá em situações reais de uso. Um bom exemplo é o calculador da eXtreme, que oferece um seletor moderadamente detalhado dos componentes do PC e devolve uma estimativa aproximada do consumo: http://www.extreme.outervision.com/PSUEngineComo pode ver, ele ofereceu uma estimativa um pouco mais conservadora da configuração do exemplo, estimando o consumo em 186 watts.

A terceira possibilidade é medir o consumo você mesmo, usando um kill-a-watt ou outro wattímetro e assim examinar a variação no consumo de acordo com a tarefaAplicando estas dicas, você vai logo perceber que, na grande maioria dos casos, uma fonte com 400 watts reais é mais do que suficiente para a maioria das configurações. Em geral, fontes de maior capacidade são necessárias apenas ao usar duas ou três placas 3D em SLI/CrossFire ou ao fazer overclocks extremos em processadores quad-core.

Com os processadores atingindo TDPs de 130 watts e placas 3D ultrapassando os 150, a tendência geral é que os componentes passem a consumir menos energia no futuro e não o contrário. Sistemas com processadores gulosos e várias placas 3D continuarão a existir, mas eles serão sempre plataformas de nicho.

Outro ponto que é sempre importante enfatizar é a importância de manter o EIST ou o Cool'n'Quiet ativos, permitindo que o processador reduza o clock e a tensão nos momentos de baixa atividade. Muitos preferem desativar a função para obter pequenos ganhos no overclock, mas o grande aumento no consumo realmente não compensa para uso prolongado.

Continuando o teste, ao substituir a fonte por uma Coletek CT-2045S (uma genérica que oferece pouco mais de 160 watts reais) os números saltaram para:

PC ocioso após um boot limpo: 98 watts
Teste do Prime95 (blend): 131 watts
Call of Duty 5 (Zombie Verruckt): 163 watts
Prime95 e 3Dview do ATI Tool, simultaneamente: 186 watts

Naturalmente, o PC não passou a consumir mais energia com a troca da fonte. A diferença se deve unicamente à diferença de eficiência entre as duas, reforçando a ideia de que uma fonte ineficiente acaba saindo mais caro a longo prazo.

Se o PC do exemplo (que tem um consumo relativamente baixo) ficasse ligado o tempo todo, a diferença de consumo seria superior à 70 reais anuais, suficiente para cobrir a diferença no custo da fonte em pouco mais de dois anos.

A redução no consumo (em valores absolutos) é maior no caso de PCs mais parrudos, que consomem mais energia e, principalmente, no caso de PCs que ficam continuamente ligados. Quanto maior é o consumo do seu PC, sobretudo ao usar uma placa 3D parruda, maior é a vantagem financeira de usar uma fonte de maior eficiência. No futuro o custo da eletricidade tende a subir, fazendo com que a diferença passe a ser cada vez maior.

Outro fator é que, usar uma fonte de melhor qualidade é sempre recomendável do ponto de vista da saúde do equipamento, principalmente se considerarmos a péssima qualidade da rede elétrica na maioria das cidades brasileiras. Uma fonte de boa qualidade oferece uma proteção muito maior do que um estabilizador de 50 reais (cuja utilidade real é discutível).

As principais dicas na hora de comprar é que se limite aos fabricantes de boa reputação, como a Corsair, Antec, Enermax, Seasonic (que também fabrica fontes para outros fabricantes, incluindo alguns dos modelos da Corsair), CWT (outra gigante, que produz fontes para diversos fabricantes), OCZ, Silverstone, Thermaltake e Zalman, deixando de lado fabricantes como a Clone, Wise Case, Vcom, Halion, Leadership e Coletec, que são especializados em fontes baratas e de baixa qualidade.

Existem também fabricantes intermediários, como a Huntkey, a Cooler Master e a SevenTeam, que fabricam algumas fontes de qualidade e também fontes de baixo custo, cuja qualidade não é tão boa assim. Dois bons exemplos são a Huntkey 350 Green Star (que carece dos circuitos de proteção e explode quando os 350 watts são realmente exigidos) e a Cooler Master eXtreme Power Plus 390W, uma fonte antiquada, com PFC passivo, que fornece pouco mais de 300 watts reais.

Outra coisa importante a enfatizar é que não existem boas fontes abaixo da faixa dos 50 dólares, que no Brasil acabam se transformando em 150 ou 200 reais. O motivo é que é realmente caro fabricar uma fonte de alimentação que seja capaz de efetivamente oferecer 350 ou 400 watts com PFC ativo e um bom nível de eficiência.

Mesmo ao produzir modelos de baixo custo, existe um ponto a partir do qual não existe outra solução que não seja começar a remover componentes ou usar componentes de baixa qualidade, sacrificando a eficiência, a capacidade, a estabilidade das tensões nas saídas ou a segurança, deixando de incluir circuitos de sobrecarga, por exemplo. Quase sempre que algum fabricante consegue colocar uma fonte de 100 reais ou menos no mercado, é por que economizou em componentes essenciais, ou está empurrando algum projeto ultrapassado.

De uma maneira geral, o ideal é se limitar às fontes com a certificação 80 PLUS (basta checar a lista no http://80plus.org/manu/psu/psu_join.aspx). Entre elas, não faz realmente uma grande diferença se a fonte é 80 PLUS Bronze ou não, já que a diferença de eficiência é de apenas 2%. As fontes Silver e Gold oferecem eficiências ligeiramente mais altas, mas elas também são mais caras, por isso é importante sempre colocá-las na perspectiva do custo-benefício.

Usar fontes genéricas é como usar gasolina batizada. Na maior parte do tempo até funciona (pelo menos em PCs de configuração modesta), mas você também vai ver problemas graves em muitas situações. A longo prazo elas acabam custando mais caro devido à diferença na eficiência, por isso elas realmente não são uma escolha muito inteligente.

Uma boa estratégia é considerar a fonte como um periférico não perecível (como um nobreak ou uma impressora, que você mantém ao trocar de PC) e não como parte do micro.