1. Sursa de alimentare — de la priza la componente
Un microfon de scena scoate un semnal foarte slab. Nu il bagi direct in boxa: il treci prin mixer si prin amplificator, care il aduc la nivelul potrivit pentru fiecare aparat. Nimeni nu leaga microfonul direct la boxa de 500 W — ar fi ori nimic, ori dezastru.
La calculator e aceeasi poveste, dar cu energie electrica. Priza din perete da 230 V curent alternativ, iar piesele dinauntru lucreaza cu tensiuni mult mai mici si de alt tip. Intre priza si piese sta o cutie care traduce: sursa de alimentare.
Conectorul mare, de 24 de pini — merge in placa de baza si o alimenteaza pe ea si piesele lipite de ea.
Conectorul de 4 sau 8 pini (numit EPS) — merge tot in placa de baza, langa socket, si duce curent direct la procesor.
Conectorii PCI Express (6 sau 8 pini) — merg in placa video dedicata, care singura poate cere mai mult decat toate celelalte piese la un loc.
Conectorii SATA — merg la discurile clasice (HDD) si la SSD-urile de tip SATA.
Alimentatorul de laptop („caramida” de pe cablu) face aceeasi treaba ca sursa dintr-un desktop: transforma 230 V alternativ intr-o tensiune continua. Pe eticheta lui scrie ce livreaza — de exemplu 19 V si 65 W. Diferenta e ca laptopul mai are si o baterie: cand scoti alimentatorul din priza, ea preia rolul.
Nu se desface niciodata carcasa unei surse de alimentare, nici scoasa din priza. Inauntru sunt condensatori care raman incarcati mult timp dupa oprire. O sursa defecta se inlocuieste, nu se repara de catre elev. La scoala, orice interventie in interiorul unui calculator se face doar cu profesorul sau cu informaticianul scolii.
2. Cati wati iti trebuie si de ce conteaza eficienta
La un prelungitor bagi un fier de calcat pentru decoruri, un pistol de lipit si un reflector. Fiecare are scrisa pe el o putere in wati. Daca aduni si depasesti cat suporta prelungitorul, sare siguranta. Nimeni nu ghiceste: se aduna.
Sursa unui calculator se alege exact la fel — doar ca „aparatele” sunt procesorul, placa video, discurile si ventilatoarele.
Procesorul (CPU) — la calculatoarele de birou si de scoala, adesea de ordinul zecilor de wati; la cele de lucru intens, mai mult.
Placa video dedicata (GPU) — piesa cea mai mancacioasa dintr-o statie de montaj video sau grafica; modelele puternice trec de 200 W.
Placa de baza, memoria, discurile, ventilatoarele — impreuna, o parte mica din total.
Monitorul si boxele — atentie, ele NU se pun la socoteala: sunt in priza separat, nu se alimenteaza din sursa PC-ului.
Un UPS (Uninterruptible Power Supply, sursa neintreruptibila) este o cutie cu baterie pe care o pui intre priza si calculator. La o pana de curent, el tine calculatorul pornit cateva minute — cat sa salvezi si sa inchizi corect.
De ce conteaza la o scoala de arte: o inregistrare de cor sau de recital se face intr-o singura priza, cu oamenii adunati o data. Daca se ia curentul in minutul 12, nu pierzi doar fisierul: pierzi repetitia. La fel la un export lung de video, care se reia de la zero.
3. TDP — cata caldura produce o componenta
Cand se monteaza lumina la un spectacol, tehnicianul nu se uita doar la cat de tare lumineaza un reflector. Se uita si la cati wati are, pentru ca de acolo stie cata caldura va scoate: cat de departe de perdele il poate pune, daca are nevoie de aerisire si daca poate sta aprins doua ore.
Pentru procesoare si placi video exista exact aceeasi cifra. Se numeste TDP.
Un procesor nu misca nimic, nu ridica nimic, nu lumineaza. Aproape toata energia electrica pe care o primeste se transforma, la final, in caldura. De asta caldura se masoara tot in wati, ca si consumul: sunt aceeasi energie, privita la intrare si la iesire.
TDP-ul este cifra pe care producatorul procesorului o da producatorilor de coolere. Cand cumperi un cooler, pe cutia lui scrie pana la ce TDP este proiectat. Regula e simpla: coolerul trebuie sa acopere TDP-ul piesei, altfel caldura se aduna mai repede decat iese.
Prudenta necesara: fiecare producator isi masoara TDP-ul dupa reguli proprii si il declara pentru anumite conditii de lucru. Deci TDP-ul e un reper de proiectare, nu consumul exact al piesei in fiecare secunda.
Calculatorul nu se strica imediat si nu ia foc: are o protectie. Cand temperatura creste peste o limita, el isi scade singur frecventa de lucru, ca sa produca mai putina caldura. Fenomenul se numeste throttling termic.
Asa se explica ceva ce ai vazut deja: exportul unui filmulet incepe repede si, dupa cateva minute, incetineste vizibil. Nu s-a stricat programul — laptopul s-a incalzit si s-a auto-temperat.
4. Racirea pasiva — metal, aer si liniste
Caloriferul nu are ventilator si nu face niciun zgomot. Totusi incalzeste sala: are o suprafata metalica mare, cu multe aripioare, iar aerul cald urca singur de langa el si e inlocuit de aer rece. Nimeni nu il „porneste” — fizica lucreaza singura.
Racirea pasiva a unui calculator este exact acelasi lucru, doar ca invers: metalul ia caldura de la cip si o da aerului.
Telefonul si tableta — nu au ventilator deloc; caldura iese prin carcasa.
Chipsetul de pe placa de baza — sta sub o placuta metalica, fara ventilator.
SSD-urile M.2 — multe placi de baza vin cu un capac metalic peste ele, tot radiator este.
Mini-PC-urile fara ventilator — folosite acolo unde linistea sau praful sunt probleme.
Intre cip si radiator, oricat de bine ar fi slefuite, raman gauri microscopice de aer, iar aerul izoleaza. De aceea se pune un strat foarte subtire de pasta termoconductoare, care umple golurile si lasa caldura sa treaca. Se foloseste si la racirea pasiva, si la cea activa, si la cea cu lichid.
Pasta se usuca in ani de zile si se inlocuieste — dar aceasta e o operatie de service, facuta de informaticianul scolii sau de un tehnician, nu de elev.
Racirea pasiva evacueaza mai putina caldura decat una cu ventilator. Merge foarte bine pentru piese cu TDP mic si pentru calculatoare care nu lucreaza intens ore intregi. Un calculator de montaj video, cu placa video dedicata, nu poate fi racit numai pasiv.
5. Racirea activa — cand aerul e impins cu ventilator
Dupa doua ore de dans, in sala e cald. Daca deschizi o singura fereastra, se schimba putin. Daca deschizi o fereastra la un capat si usa la celalalt, se face curent si aerul cald pleaca in cateva minute. Ai nevoie de intrare si de iesire, nu doar de o gaura.
Intr-o carcasa de calculator, ventilatoarele fac exact acest curent, dar controlat.
Pe procesor — coolerul de CPU: radiator plus un ventilator deasupra.
Pe placa video — unul, doua sau trei ventilatoare mici, direct pe placa.
In carcasa — ventilatoare de carcasa, care schimba aerul din toata cutia.
Regula de montaj: aer rece intra prin fata si prin partea de jos (unde e mai rece si mai curat), aer cald iese prin spate si prin partea de sus (fiindca aerul cald urca oricum). Daca inversezi sensul unui ventilator, cel putin unul dintre ele lucreaza impotriva celuilalt si carcasa se incalzeste desi toate se invart.
Filtrele de praf din fata se curata periodic. Un filtru infundat opreste aerul rece la intrare — ventilatoarele fac zgomot degeaba.
Zgomotul unui ventilator se masoara in decibeli, ca orice sunet. Doua lucruri de retinut, practic:
1. Pentru acelasi debit de aer, un ventilator mare care se invarte incet este de obicei mai linistit decat unul mic care se invarte repede. De aceea coolerele bune sunt voluminoase.
2. Ventilatorul nu merge mereu la fel: placa de baza ii creste turatia cand temperatura urca. De asta calculatorul e tacut cand scrii un text si zgomotos cand exporti video.
Consecinta pentru un studio: microfonul aude ventilatorul si il inregistreaza ca zgomot de fond, sub muzica. Solutiile obisnuite sunt racirea pasiva, un cooler mare si lent, sau scoaterea calculatorului in alta incapere.
6. Racirea cu lichid — caldura mutata in alta parte
Cand e cald in sala, un prosop ud pe ceafa te racoreste mai bine decat sa te evantaiezi cu mana. Apa preia caldura din pielea ta mult mai repede decat aerul si o duce cu ea. Apoi prosopul se incalzeste si trebuie racit din nou.
Racirea cu lichid a unui calculator functioneaza pe acelasi principiu, doar ca in circuit inchis: lichidul ia caldura din procesor, o cara pe teava si o lasa in alta parte.
Blocul de contact — o placa metalica asezata pe procesor, prin care trece lichidul.
Pompa — impinge lichidul prin circuit; fara ea, lichidul sta si nu cara nimic.
Furtunurile — leaga blocul de radiator.
Radiatorul cu ventilatoare — montat pe o latura a carcasei; aici caldura trece din lichid in aerul camerei.
Varianta cea mai des intalnita se numeste AIO (All In One): vine gata umpluta si sigilata din fabrica, nu se completeaza cu lichid.
Avantaje: muta caldura din zona inghesuita de langa procesor pe o suprafata mare de radiator; poate tine sub control piese cu TDP ridicat; la sarcina mare poate fi mai linistita decat un cooler de aer care duduie.
Dezavantaje: costa mai mult; are pompa, adica inca o piesa care se poate opri; exista risc de scurgere, mic dar real; are oricum ventilatoare pe radiator, deci nu e tacuta.
Nicio metoda de racire nu distruge caldura. Toate o muta: din cip in metal, din metal in aer, si in cele din urma in aerul incaperii. De aceea un laborator cu 25 de calculatoare care randeaza se incalzeste — nu are unde sa se duca acea caldura decat in sala.
7. Verifica singur: incarcare, temperatura, intretinere
Un muzician nu se bazeaza pe ureche cand pregateste concertul: pune acordorul si citeste cifra. La fel se face si aici. In loc sa spui „mi se pare ca merge greu”, deschizi un instrument care exista deja in sistem si citesti ce se intampla cu procesorul.
1. Apasa Ctrl + Shift + Esc. Se deschide Manager de activitati (Task Manager).
2. Daca fereastra apare mica, apasa Mai multe detalii / More details.
3. Intra pe fila Performanta (Performance) si alege in stanga CPU.
4. Citeste procentul de Utilizare si Viteza (frecventa, in GHz). Lasa fereastra deschisa si porneste un export sau deschide un fisier mare: vei vedea procentul urcand.
5. Daca sistemul are placa video dedicata, alege GPU in aceeasi lista: acolo, la multe placi, apare si Temperatura GPU.
Atentie, ca sa nu cauti degeaba: Manager de activitati NU arata temperatura procesorului si nici turatia ventilatoarelor.
Deschide Setari (tasta Windows + I) > Sistem > Alimentare (pe laptop se numeste Alimentare si baterie). Acolo se alege modul de consum: economic, echilibrat sau de performanta maxima. Modul economic scade consumul, deci si caldura, deci si zgomotul ventilatorului — util exact in timpul unei inregistrari.
Echivalentul Manager de activitati: aplicatia Monitor de sistem (System Monitor), fila Resurse — arata incarcarea procesorului si a memoriei. Ca si pe Windows, nu arata temperaturi.
Setarile de alimentare: Setari > Alimentare (Settings > Power), cu profilurile de consum.
Temperaturi, direct in terminal: deschide terminalul cu Ctrl + Alt + T si scrie, pe rand:
sudo apt install lm-sensors sudo sensors-detect sensors
Ultima comanda afiseaza temperaturile citite de senzorii placii de baza si ai procesorului, iar la multe sisteme si turatia ventilatoarelor. Aici Ubuntu are un avantaj clar fata de Windows, unde temperatura CPU nu se vede cu uneltele instalate din fabrica.
La pornire, inainte sa inceapa sistemul de operare, se apasa o tasta afisata scurt pe ecran (frecvent Del sau F2; difera de la un producator la altul). In BIOS/UEFI exista de obicei o sectiune de monitorizare — numita, dupa producator, Hardware Monitor, PC Health Status sau ceva asemanator — unde se citesc temperatura procesorului si turatia ventilatoarelor.
La scoala, aceasta operatie se face doar cu profesorul: in BIOS exista setari care, schimbate gresit, opresc calculatorul din pornire.
1. Praful. Filtrele si aripioarele radiatoarelor se infunda; praful se comporta ca o patura peste metal. Curatarea periodica este singura intretinere care schimba mult si costa nimic.
2. Spatiul in jurul carcasei. Un calculator lipit cu spatele de perete sau inchis intr-un dulap isi respira propriul aer cald. Lasa loc in fata si in spate.
3. Nu improviza. Nu se deschide sursa, nu se schimba pasta termoconductoare si nu se umbla la BIOS pe echipamentul scolii fara profesor sau informatician.