Kleiner Netzteilguide
Mit der zunehmenden Anzahl an Herstellern qualitativ hochwertiger Netzteile steigt, zumindest meiner zugegeben subjektiven Meinung nach, auch die Zahl der Diskussionen um diese häufig unterschätzten Systemkomponenten. Dabei liegt doch gerade auch hier recht oft der Teufel im Detail und zeigt sich an unerklärlichen Abstürzen oder teilweisen Fehlfunktionen des geliebten Rechenknechtes. Letztere zeigen sich zum Beispiel beim unerklärlichen Ausfall von USB-Geräten, der Nichterkennung mancher Laufwerke oder der kurzfristigen und ungefragten Abschaltung des gesamten Systemes, wobei Meister Binärlogik in der Regel auf das Speichern der ungesicherten Daten ebenso ungefragt verzichtet.
Netzteile, und im Rahmen dieses Artikels spreche ich jetzt nur von ATX-Netzteilen, gibt es in Leistungsbereichen von 300 Watt bis 1200 Watt. Diese Zahlen bezeichnen die maximale Leistung, welche das Netzteil in der Lage ist bereitzustellen. Somit bedeutet dies nicht, daß das auch die Leistung ist, die aus der Steckdose gezogen wird! Sie bedeutet aber auch nicht, daß ich jetzt problemlos Komponenten einbauen kann, bis die Wattzahl ausgeschöpft ist. Die Planung der zu verwendenden Netzteile möchte gut überlegt und vor allem berechnet sein.
Das Beispielsystem
Sehen wir uns das Ganze mal am Beispiel eines aktuellen Systems an. Im J 750-300, meinem aktuellen kleinen Flugsimulationssystem, wird ein Mainboard Asus P7P55D-E verwendet. Das Mainboard bietet insgesamt 9 SATA-Ports, davon 1xeSATA und 2xSATA3.o. Außerdem sind insgesamt 6 USB-Ports vorhanden sowie weitere 6 intern. 2 Stück davon bieten USB 3.0-Support. Als Grafikkarte verrichtet eine Sapphire Vapor-X HD 5750 den Dienst, 4 GB DDR3-1600-RAM Riegel von OCZ stellen den Arbeitsspeicher. Als Datenspeicher steht eine Samsung Spinpoint-F3-Festplatte mit 1 TB Fassungsvermögen zur Verfügung, außerdem gibt es einen Cardreader und natürlich einen DVD-Brenner.
Kommen wir nun zur Berechnung der einzelnen Komponenten. Der Prozessor ist mit einer TDP (Thermal Design Power) von 95 Watt angegeben. Dieser Wert kann 1:1 zur Berechnung der Leistungsaufnahme herangezogen werden. Das nächste stromhungrige Gerät im System ist die Grafikkarte. Die hier verbaute HD 5750 verbraucht maximal 85 Watt unter Last. Die Festplatte benötigt etwa 10 Watt, ebenso das optische Laufwerk. Das Mainboard selbst und der Arbeitsspeicher benötigen aber auch Strom. Insgesamt kann man für dieses Gespann mit dem P55-Chipsatz, den beiden RAM-Riegeln und dem Onboard-7.1-Sound ca. 75 Watt ansetzen. Und auch die drei Lüfter, zwei Gehäuselüfter und ein CPU-Lüfter, benötigen Strom. Für alle drei Lüfter kann man etwas mehr als 5 Watt ansetzen. Somit liegt dieses System bei – relativ günstigen – 282 Watt Leistungsaufnahme unter Last.
Zahlenwerk in Volt und Watt
Nun müssen wir aber auch die Spannungen auf den einzelnen Schienen betrachten. Ein ATX-Netzteil besitzt mindestens eine 12-Volt-Schiene für die Grafikkarte(n) und die Laufwerke, also sowohl Festplatten als auch DVD-Brenner und andere optische Laufwerke. Über die 5-Volt-Schiene werden in erster Linie die USB-Ports versorgt und somit auch die daran angeschlossenen Geräte ohne eigene externe Stromversorgung. Insbesondere Letzteres wird gerne mal vergessen.
Außerdem gibt es noch eine 3.3-Volt-Schiene für den Arbeitsspeicher und verschiedene Bauteile auf dem Mainboard. Es gibt außerdem noch weitere Leitungen, auf die ich hier aber nicht weiter eingehen will.
Auf der 12-Volt-Schiene unseres Systems betreiben wir also CPU, Grafikkarte, die Festplatte, den DVD-Brenner und die drei Lüfter. Das ergibt zusammen einen maximalen Wert von 207 Watt.
Auf der 5-Volt-Schiene benötigt das System einen Wert, der gar nicht so genau vorhergesagt werden kann. Sind hierfür doch Anzahl der angeschlossenen Geräte durch den Endnutzer ausschlaggebend. Der USB-Standard sagt zwar aus, daß alle durch den USB-Bus versorgten Geräte maximal 500 mA verbrauchen dürfen, leider wird dieser Wert aber sehr oft überschritten.
Quelle: enermaxusa.com
Das Enermax-Netzteil Modu82+ EMD525AWT bietet drei 12-Volt-Schienen mit jeweils 25A und einer maximalen Leistung von 480 Watt und 40 Ampere auf allen drei Schienen kombiniert zur Verfügung. Auf der 5-Volt-Schiene und der 3.3-Volt-Schiene dürfen kombiniert 140 Watt bei jeweils 24 Ampere abgenommen werden. Insgesamt dürfen 525 Watt über das gesamte Netzteil nicht überschritten werden.
Fazit
Auf den drei 12-Volt-Schienen werden vom Beispielsystem 207 Watt abgenommen. Das liegt deutlich unter den 480 erlaubten Watt. Insgesamt zieht das System mit 282 Watt etwa 53,8 % der maximalen Leistung aus dem Netzteil, auf den 12-Volt-Schienen liegt der Wert bei 43,2 %. Das sieht auf den ersten Blick so aus, als wäre ein 525-Watt-Netzteil überdimensioniert für diesen Rechner.
Quelle: tecchannel.de
Da ein Netzteil insgesamt mit der größtmöglichsten Effizienz im Bereich einer 40- bis 75-prozentigen Auslastung arbeitet, liegt das 525-Watt-Netzteil hier im gut geeigneten Bereich und bietet auch noch einige Leistungsreserven, beispielsweise für eine zweite Festplatte. Bereits bei einer Auslastung von 20% und auch über 80% liegen moderne 80plus-zertifizierte Netzteile oberhalb einer Effizienz von 80%, jedoch ist der effizienteste Bereich der bereits genannte zwischen 40 und 75 %. Unterhalb von 20% sinkt der Wirkungsgrad extrem ab, so daß der Einsatz eines zu groß dimensionierten Netzteiles nicht sinnvoll ist.
