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Auslegung von PC-Netzteilen: Kampf gegen Leistungswahn?

Auslegung von PC-Netzteilen: Kampf gegen Leistungswahn?
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netzteil grundlagen odinWährend Prozessoren immer effizienter werden und beim Stromkonsum geizen, drehen Netzteilhersteller nur an der Leistungsschraube. Kürzlich wurden Modelle mit 2000 Watt vorgestellt, die laut Ansicht von THG vollkommen am Markt vorbei entwickelt worden.

Energieeffizienz steht bei PC-Systemen ganz obenan. Der von THG aufgebaute und entwickelte Solar-PC zeigt eindrucksvoll, wie sich hohe Rechenleistung und niedrigster Stromverbrauch vereinen lassen. Sicherlich bedarf es dazu einer klugen Komponentenauswahl, die in ihrer Kombination im Handel längst noch nicht erhältlich sind. Doch der Markt verändert sich. Während AMD und Intel ihre Höhenflüge mit bis zu 130 Watt Energiebedarf pro CPU durch Funktionen wie Speedstep oder Cool’n’Quiet in den Griff bekommen haben, greifen ATI/AMD und Nvidia mit ihren Grafikkarten derweilen in die vollen. Wie Sie im Artikel Stromfresser Grafikkarte nachlesen können sind 200 Watt im 3D-Betrieb bei aktuellen Grafikkarten keine Seltenheit. SLI- oder Crossfire-Konfigurationen mit zwei Grafikkarten schlagen mit 500 Watt und mehr im Gesamtsystem zu Buche.

Soviel Energiehunger muss gestillt werden - und die Netzteilhersteller reagieren. Auf der diesjährigen Computex in Taiwan wurden Netzteile mit bis zu 2000 Watt von verschiedenen Herstellern vorgestellt und auch in anderen Marktbereichen beheimatete Hersteller wie Gigabyte, hauptsächlich bekannt für Motherboards und Grafikkarten, begibt sich mit auf den Namen Odin getauften Netzteilen mit einer Leistung von bis zu 800 Watt und mehr auf den Retail-Markt.

Die Frage nach dem richtigen Netzteil stellten bislang hauptsächlich Power-User und Freunde des Casemodding, bewegt durch High-End-Komponenten sowie unter subjektiv ästhetischen Gesichtspunkten. Diese Frage rückt durch die Klimadebatte aber auch immer mehr ins Bewusstsein von OEM-Herstellern und den normalen PC-Benutzer. Doch sind solche Monsternetzteile wirklich notwendig und wenn ja, wer benötigt sie überhaupt noch? Haben die Netzteilhersteller, die meist nur auf billige Komponenten setzen und eine sehr hohe Marge erzielen, die technische Entwicklung völlig verschlafen?

netzteil grundlagen odin

Vom notwendigen Übel zum High-Tech-Produkt

Netzteile waren jahrelang kaum ein Gesprächsthema wenn man über PCs sprach. Man dachte in erster Linie an Motherboards, Prozessoren, Festplatten und Hauptspeicher. Das Netzteil war einfach nur da, wurde selten beachtet, geschweige denn in Kaufüberlegungen mit einbezogen. Dabei ist das Netzteil heute ein äußerst wichtiger Bestandteil eines Computers und ist ähnlich strikten Spezifikationen unterworfen wie das Motherboard.

Die Spezifikationen für Netzteile lassen sich im Dokument “ATX12V Power Supply Design Guide” auf formfactors.org nachlesen.. Dieser Design Guide wurde im Laufe der Zeit an die Anforderungen der fortschreitenden Technik angepasst und erschien zuletzt im März 2005 in der Version 2.2. Die darin enthaltenen Spezifikationen sind umfangreich, denn sie betreffen nicht nur die Bauform und damit die Abmessungen des Netzteils, sondern legen unter anderem auch fest, innerhalb welcher Toleranzen ein Netzteil arbeiten soll oder an welcher Stelle des Netzteilgehäuses Lüfter zur Wärmeabfuhr angebracht werden sollten. So ist auch spezifiziert, dass die einzelnen Spannungen, die das Netzteil liefert, unabhängig voneinander im Netzteil geregelt werden müssen. Die einzelnen Spannungen werden Rails oder zu Deutsch Schienen genannt.

Die Spezifikationen sind in gewissen Bereichen allerdings so weit gefasst, dass es letztendlich dem Netzteilhersteller überlassen bleibt, welche Anforderungen ein Netzteil erfüllt. Der Design Guide kann also trotzdem nicht als qualitätssicherndes Instrument verstanden werden. Die Qualität eines Netzteils hängt somit nach wie vor maßgeblich von der Ingenieursleistung des Herstellers und den verwendeten Komponenten ab.

Alle 16 Kommentare anzeigen.
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  • mischu , 15. August 2007 16:42
    Das wäre ja ein gut gemachter Grundlagenartikel - wenn da nicht die ständige Werbung für ein gewisses Netzteil auftauchen würde. Von einer professionellen Test-Seite erwarte ich, dass redaktionelle Inhalte und Werbung vernünftig getrennt werden...
  • FreXxX , 15. August 2007 16:59
    ja, ich muss auch sagen, das ist schon relativ prominent positioniert.
    desweiteren würde ich ja behaupten, das eine reduktion des leistungshunger der grafikkarten dazu führen würde, das die hersteller der netzteile sich auf effizientere netzteile mit weniger watt konzentrieren würden.
  • Oberst , 15. August 2007 20:46
    Naja, Werbung würde ich das nicht gerade nennen. Die Gigabyte-Netzteile gibt es erst ab 550W, und über der letzten Seite steht ja "Fazit: Über 500 Watt selten sinnvoll".
    Ganz abgesehen davon ist das Gigabyte-Netzteil wohl gerade da gewesen (weil es neu ist und ein Test wohl ansteht). Zum Veranschaulichen ist es halt immer besser, Bilder zu zeigen und da nimmt man, was man gerade da hat.

    Und Effizienz hat ja nicht unbedingt was mit den Watt zu tun. Wenn ein Netzteil 80% Wirkungsgrad bei 100 Watt Leistungsabgabe hat, ist es egal, ob das Netzteil maximal 200W oder 500W leistet. Das ändert ja den Wirkungsgrad nicht. Und da ist das Gigabyte-Netzteil durchaus gut (wie man z.B. auf Anandtech sehen kann).

    Aber der Lüfter des Gigabyte hat keine 120mm (wie auf Seite 2 Bildunterschrift behauptet) sonder 135mm.
    Gruss Oberst.
  • Numrollen , 16. August 2007 01:17
    Mir wäre ein Test mit 30 aktuellen Netzteilen (inc. semi passiven Netzteilen) lieber.
  • aspro , 16. August 2007 12:49
    "Und Effizienz hat ja nicht unbedingt was mit den Watt zu tun. Wenn ein Netzteil 80% Wirkungsgrad bei 100 Watt Leistungsabgabe hat, ist es egal, ob das Netzteil maximal 200W oder 500W leistet. Das ändert ja den Wirkungsgrad nicht."

    Und ob die Effizienz abhängig von der prozentualen Leistungsaufnahme ist. Siehe Anandtech oder Planet3DNow. 100W bei nem 200W NT sind 50% Auslastung, bei der die Effizienz meist maximal ist. 100W bei nem 500W NT sind allerdings nur 20% Auslastung, bei der die Effizenz ca. 5-10% unter dem Maximum liegt.
  • horstausprag , 16. August 2007 13:41
    Und wo bleibt das technische in diesem Artikel? Wie oben schon gesagt, ein Netzteiltest mit Netzteil-Empfehlungen für verschiedene Leistungsbereiche (paar Kennlinien für den Wirkungsgrad wären auch nicht schlecht), aber so, da steht nur blablablabla.
    Ich kann's nur immer wiederholen, die Qualität der Artikel (bzw. der ganzen Seite inkl. Design) sinkt...Schade, war mal eine meiner Lieblingsseiten.
  • horstausprag , 16. August 2007 13:41
    Und wo bleibt das technische in diesem Artikel? Wie oben schon gesagt, ein Netzteiltest mit Netzteil-Empfehlungen für verschiedene Leistungsbereiche (paar Kennlinien für den Wirkungsgrad wären auch nicht schlecht), aber so, da steht nur blablablabla.
    Ich kann's nur immer wiederholen, die Qualität der Artikel (bzw. der ganzen Seite inkl. Design) sinkt...Schade, war mal eine meiner Lieblingsseiten.
  • horstausprag , 16. August 2007 13:42
    Und wo bleibt das technische in diesem Artikel? Wie oben schon gesagt, ein Netzteiltest mit Netzteil-Empfehlungen für verschiedene Leistungsbereiche (paar Kennlinien für den Wirkungsgrad wären auch nicht schlecht), aber so, da steht nur blablablabla.
    Ich kann's nur immer wiederholen, die Qualität der Artikel (bzw. der ganzen Seite inkl. Design) sinkt...Schade, war mal eine meiner Lieblingsseiten.
  • Oberst , 16. August 2007 16:26
    Hallo aspro,
    ein gutes Netzteil hat aber bei niedriger Last schon einen guten Wirkungsgrad (80+ Spezifikation schreibt über 80% Wirkungsgrad von 20-100% Auslastung vor).

    Ausserdem hast du den Satz von mir falsch verstanden. Ich wollte damit sagen, dass es egal ist, wie viel Maximalleistung das Netzteil hat. Entscheidend ist der Wirkungsgrad. Und da ist es eben leider so, dass kleine Netzteile meist schlechtere Elektronik und daher einen schlechteren Wirkungsgrad haben. Es gibt nur wenige effiziente und kleine Netzteile (wie zum Beispiel das Fortron Zen).
    Gruss Oberst.
  • horstausprag , 17. August 2007 00:09
    Ups, entschuldigung für das zigfache posten, irgendwie wurde bei mir vorher nichts angezeigt. Kann das mal einer wegmachen? Aber bitte 1 mal stehen lassen.
    MfG
  • noway , 17. August 2007 00:41
    Der Artikel kommt mir wirklich vor wie ein Werbetext. Eine Unart die sich in div. Zeitschriften breit gemacht hat, dass Werbung von den Artikeln wenn überhaupt nur durch ein klein gedrucktes "Werbe Artikel" zu unterscheiden ist.

    Ansonsten ist dieser Artikel wertlos. Beispiele?

    1. Kabelmanagmend, JEDER der nur ein bisschen Ahnung von Elektronik hat weiß, dass jede Lötstelle und vor allem jede Steckverbindung Störungen verursacht. Nicht zuletzt können bei den relativ großen Strömen die gebraucht werden bei schlechten Verbindungen ganz schnell erhebliche Schäden an der gesamten Hardware entstehen.

    2. Zitat aus dem Artikel: "Wattanzahl"
    Verhökern sie den zuständigen Redakteur an die Bildzeitung! Dass worauf sie ansprechen nennt sich LEISTUNG und wird in Watt angegeben.

    3. Sie erwähnen Spannungsschienen aber leider in keinster Weise, welche Spannungen für genau welche Komponenten gebraucht werden.
    Eine Erklärung dafür würde es jedoch deutlich einfacher machen ein passendes NT zu finden und nicht zuletzt wäre es sicherer als ihre Milchmädchen Leitungsrechnung!
  • DOcean , 17. August 2007 14:38
    Es gibt sehr wohl Anwendungen wo ein 800 oder 1000W NT nötig ist...man denke nur an einen 4keringe CPU + 2 8800 Ultra + alles OC (inkl. alle Spannungen höher)...dann kommen schnell 700W zusammen...
  • aspro , 17. August 2007 15:39
    @Oberst
    "ein gutes Netzteil hat aber bei niedriger Last schon einen guten Wirkungsgrad (80+ Spezifikation schreibt über 80% Wirkungsgrad von 20-100% Auslastung vor)."
    Ja, aber bei 50% Auslastung ist er noch etwas höher, als bei 20% oder 100%.

    "Und da ist es eben leider so, dass kleine Netzteile meist schlechtere Elektronik und daher einen schlechteren Wirkungsgrad haben. Es gibt nur wenige effiziente und kleine Netzteile (wie zum Beispiel das Fortron Zen)."
    Meist ja, es gibt aber auch gute kleine NTs, bspw. Die Seasonic S12II-Reihe, die bis 330W runter geht und durchgängig 80+ zertifiziert ist. Hab btw selbst das S12II-380.
  • Oberst , 17. August 2007 19:52
    Hallo aspro,
    ich denke, im Grunde liegen unsere Meinungen gar nicht so auseinander. Die Gigabyte-Netzteile sind für den "Enthusiasten Bereich", und da ist 550W durchaus o.k. Die Rechner in der Klasse brauchen meist schon im Leerlauf um die 150W. Daher wird der Wirkungsgrad auch nahe am Maximum sein (1-2% drunter ist ja auch nicht so schlimm).
    Für meinen Server verwende ich auch nur ein 250W Netzteil. Eine Leistungsklasse, die mit aktuellen Netzteilen leider nicht mehr bedient wird. Da das Netzteil schon recht alt ist, wird es wohl bald durch ein 350W ersetzt werden.
    Da gibt's schon eine brauchbare Auswahl. Aber 350W empfinde ich eigentlich auch nicht als klein. Klein wäre für mich um 200W, und da gib't leider nichts.
  • Schneetiger , 16. Oktober 2007 16:29
    Ja Docean, es gibt sehr wohl Anwendungen, bei denen auch 1200er Netzteile minimum nötig sind, z.Bsp. die neue Gaming-Plattform von Intel mit X38 vier PEG Schnittstellen un so.
    Aber wer will seine LAN-Party in ein Kraftwerk verlegen?
  • Homeless , 18. Januar 2008 10:10
    Mal Nachrechnen ;

    Proz. 120w, Board 50w, Graka(ATI) 200w, 3xHDD-3xDVD-4xUSB-etc. 150w
    Ist gleich = 520w + 1/3(rund 170w) = 690w
    Was stimmt denn hier nicht ? Das Rechenmodell ergibt allemal über 550W !