پاور کامپیوتر زیر ذره‌بین: بررسی ساختار، اجزا و نحوه عملکرد

استانداردهای ATX، EPS و 80 PLUS در منابع تغذیه

در منابع تغذیه، برخی استانداردها به طور گسترده توسط اکثر تولیدکنندگان پذیرفته شده‌اند. در اینجا به مختصر سه مورد از مهم‌ترین و جدیدترین استانداردها اشاره می‌کنیم:

استاندارد ATX

استاندارد Advanced Technology Extended که به اختصار ATX نامیده می‌شود، در سال 1995 توسط شرکت اینتل معرفی شد و بیشتر به مشخصات فرم فاکتور مادربورد، کیس‌ها و طراحی منابع تغذیه مربوط است. نخستین نسخه ATX شامل سه نوع کانکتور توان چهارپین مولکس، کانکتور چهارپین FDD و کانکتور 20 پین مادربورد مولکس بود.

در ابتدا، بخش عمده توان پاور بر پایه خطوط +5 ولت و +3.3 ولت بود، چون بیشتر قطعات الکترونیکی قدیمی با این ولتاژها کار می‌کردند و خطوط +12 ولت صرفاً برای فن‌ها و موتورها به کار می‌رفتند. این مشخصات تا سال 2000 تقریباً بدون تغییر باقی ماند.

راهنمای طراحی منابع تغذیه اینتل از سیستم نام‌گذاری بازنگری (Revision) استفاده می‌کند؛ مثلاً ATX 2.31 در واقع Revision 1.1 و ATX 2.4 همان Revision 1.31 است. نسخه‌های مختلف بیشتر به مسائل فرم فاکتور، اندازه‌ها، طراحی پاور و نکات جزئی مانند مشخصات فن می‌پردازند و بخشی از آن‌ها در مورد عملکرد، راندمان، ایمنی محیطی و قابلیت اطمینان پاور است.

نسخه ATX 2.4 در آوریل 2013 منتشر شد، تغییر عمده آن کاهش سختگیری در راندمان خط 5VSB از 69 درصد به 55 درصد است. همچنین در تایم ریز ولتاژ تغییراتی اعمال شده و الزامات مربوط به حداقل بار روی دومین خط +12 ولت به خواسته‌های استاندارد افزوده شده که قبلاً فقط توصیه شده بود.

نسخه ATX 3.0 در مارس 2022 منتشر شد و به‌عنوان یک به‌روزرسانی عمده برای پاسخ‌گویی به نیازهای سخت‌افزاری مدرن، به‌ویژه کارت‌های گرافیک پرمصرف، معرفی گردید. مهم‌ترین تغییر آن، اضافه شدن الزامات مربوط به توان لحظه‌ای (Transient Power Excursion) بود که اجازه می‌دهد منبع تغذیه تا 200 درصد توان نامی را برای مدت کوتاهی تأمین کند. همچنین، کانکتور جدید 12VHPWR برای پشتیبانی از کارت‌های گرافیک نسل جدید معرفی شد که توانایی انتقال تا 600 وات را از طریق یک کابل واحد دارد.

نسخه ATX 3.1 در سپتامبر 2023 منتشر شد و به‌عنوان اصلاحی بر استاندارد 3.0 شناخته می‌شود. در این نسخه، طراحی کانکتور 12VHPWR با نسخه ایمن‌تر و بهبود یافته‌ای به نام 12V-2×6 جایگزین شد که با تغییرات مکانیکی، ایمنی اتصال را افزایش می‌دهد. همچنین، زمان نگه‌داری ولتاژ (Hold-Up Time) در بار کامل از 17 میلی‌ثانیه به 12 میلی‌ثانیه کاهش یافت و الزامات مربوط به انحراف ولتاژ و بازدهی در بارهای بسیار سبک نیز بازنگری شد.

استاندارد EPS

استاندارد Entry-Level Power Supply (EPS) که مشتقی از ATX است، برای کامپیوترهای پیشرفته و سرورهای سطح پایین طراحی شده است. این استاندارد توسط انجمن Server System Infrastructure توسعه یافته و منبع تغذیه باید کانکتور 24 پین مادربورد و کانکتور EPS هشت پین داشته باشد. همچنین بسته به ظرفیت منبع تغذیه، باید کانکتورهای 4 پین 12 ولت اضافی هم داشته باشد (یک عدد برای ظرفیت 700 تا 800 وات و دو عدد برای ظرفیت بالاتر از 850 وات). آخرین نسخه EPS نسخه 2.92 است.

استاندارد 80 Plus

80 PLUS یک سازمان است که منابع تغذیه‌ای را گواهی می‌دهد که راندمان بیش از 80 درصد در 10، 20، 50 و 100 درصد بار اسمی داشته باشند و ضریب توان (Power Factor) 0.9 یا بیشتر در 100 درصد بار را داشته باشند. برای گواهی‌های Bronze، Silver و Gold، ضریب توان باید در سه سطح بار مختلف بالاتر از 0.9 باشد. سطح Platinum جدید ضریب توان 0.95 یا بالاتر مخصوص سرورها را الزامی می‌کند.

اولین منبع تغذیه دارای گواهی 80 PLUS در فوریه 2005 توسط شرکت Seasonic ساخته شد. در ابتدا تنها یک سطح گواهی وجود داشت اما در اوایل 2008 سطوح Bronze، Silver و Gold نیز اضافه شد. سطوح Platinum و Titanium به ترتیب در 2010 و 2011 معرفی شدند. سطح Titanium به حدود توانایی‌های طراحی‌های روز نزدیک شده و انتظار می‌رود در آینده با منابع تغذیه کاملاً دیجیتال، راندمان‌های بالاتری به دست آید.

در ابتدا، 80 PLUS تنها منابع تغذیه غیر افزونه برای استفاده رومیزی با ورودی 115 ولت را گواهی می‌کرد و 230 ولت فقط برای منابع تغذیه افزونه (مانند سرورها و دیتاسنترها) بود، اما از آوریل 2014 این استاندارد گواهی‌هایی برای ورودی 230 ولت نیز افزود که محدودیت‌های سخت‌تری نسبت به 115 ولت دارد، زیرا ولتاژ ورودی بالاتر تاثیر مثبت بر راندمان دارد (نسبت به 115 ولت 1 تا 1.5 درصد راندمان بالاتر).

در ادامه، جداول مربوط به تمام سطوح گواهی راندمان 80 PLUS ارائه شده‌اند.در منابع تغذیه کامپیوتر، سه استاندارد مهم و شناخته‌شده وجود دارند: ATX، EPS و 80 PLUS که تقریباً توسط تمام تولیدکنندگان پذیرفته شده‌اند.

نکات پایانی برای انتخاب منبع تغذیه

در نهایت می‌توان گفت شناخت استانداردهای ATX، EPS و 80 PLUS هنگام انتخاب منبع تغذیه ضروری است؛ زیرا این موارد علاوه بر تضمین سازگاری و ایمنی، تأثیر مستقیمی بر بازدهی انرژی، پایداری سیستم و طول عمر قطعات دارند. انتخاب یک پاور با توان کافی، اتصالات مناسب و گواهی بازدهی معتبر باعث می‌شود سیستم در شرایط مختلف عملکرد مطمئن‌تری داشته باشد و از مشکلاتی مانند مصرف بالای برق، حرارت اضافی یا ناپایداری ولتاژ جلوگیری گردد.

برای انتخاب دقیق پاور مناسب سیستم، ابتدا با محاسبه پاور مورد نیاز سیستم شروع کنید و سپس با مراجعه به سایت جهت بررسی و رنکینگ پاور کامپیوتر گزینه‌های معتبر را مقایسه نمایید. در نهایت، مطالعه‌ی راهنمای خرید و مشاوره سیستم کامپیوتر با بودجه‌های مختلف می‌تواند مسیر تصمیم‌گیری شما را هموارتر کند.