¿En qué condiciones una fuente de alimentación regulada por el grupo dañará una computadora moderna?

En estos días, el diseño de la fuente de alimentación regulada por el grupo se considera obsoleto y se evita idealmente, principalmente debido a la mala regulación bajo carga cruzada. Por ejemplo, Shilka no tira golpes aquí , y si bien OklahomaWolf es más moderado en esta revisión , apenas es complementario. Otros alrededor del lugar están positivamente rabiosos con respecto a las UPM reguladas por el grupo.

Sin embargo, imagino que hay cientos de miles (¿millones?) De usuarios con PSU reguladas por grupos que probablemente no saben que existe un problema potencial. Seasonic S12 / M12, Antec Neo Eco / HCG, FSP Raider, etc., han sido modelos populares.

Entonces las preguntas:

1. ¿Bajo qué condiciones un uso general moderno o una PC para juegos harán que una fuente de alimentación se cargue de forma cruzada?

2. ¿Cuál es el riesgo práctico de usar una PSU regulada por el grupo en estas condiciones? Como en, dada la probabilidad de que ocurra combinado con los efectos probables, ¿qué problemas se ven realmente?

¿Hay ejemplos de daños reales o inestabilidad causados ​​específicamente por una regulación deficiente de la PSU regulada por un grupo?

(En aras de esta pregunta, suponga que la fuente de alimentación es de otra manera perfectamente de buena calidad, no un tope de puerta de $ 2, y es específicamente el diseño regulado por el grupo en cuestión).

El problema es específico de ciertas configuraciones de sistema basadas en Haswell .

Haswell introdujo nuevos estados de muy baja potencia llamados C6 y C7. El procesador prácticamente se apaga en estos estados de energía, colocando cargas tan bajas como 0.05A en los rieles de + 12V. Dado que generalmente solo los dispositivos de alta potencia, como el procesador y la tarjeta gráfica, obtienen energía del riel de +12 V, algunas construcciones de escritorio de baja potencia que dependen completamente de gráficos integrados prácticamente no obtienen energía en el riel de +12 V, mientras que otros componentes del sistema continúe obteniendo cantidades significativas de energía de los rieles + 3.3V y + 5V. Esta es la situación de carga cruzada que describió en la pregunta.

En las fuentes de alimentación reguladas por grupos, el voltaje en todos los rieles se regula en función de la carga total en cada uno de los rieles: el suministro compensa la caída de voltaje en todos los rieles a medida que aumenta la carga general (independientemente de qué rieles estén bajo carga). Antes de Haswell, esto nunca fue un problema porque la mayoría de los sistemas más antiguos colocaban una carga no competitiva en todos los rieles principales. Sin embargo, en una situación de carga cruzada como la descrita anteriormente, la regulación de grupo puede hacer que el voltaje en el riel de +12 V se sobrecompensa al punto donde cae fuera de la tolerancia de voltaje de ± 5% requerida por el estándar ATX12V, superior a 12,6 voltios, mientras que el riel + 5V y los rieles + 3.3V pueden experimentar una caída de voltaje excesiva. El riel de +12 V también puede exhibir ruido excesivo (ondulación) cuando un suministro regulado por el grupo se carga de esta manera.

Una fuente de alimentación diseñada adecuadamente detectará esta condición de sobretensión y se apagará. Sin embargo, algunos diseños muy baratos pueden no tener este tipo de protección y permiten que el riel de +12 V se salga de las especificaciones, lo que puede provocar daños en el hardware. Incluso si no se salió de las especificaciones, un voltaje que está constantemente fuera de lugar (sin mencionar la ondulación excesiva) no es exactamente bueno para la longevidad del hardware (y recuerde que las PC de oficina a menudo están inactivas la mayor parte del tiempo, lo que significa que esta condición de carga cruzada puede persistir durante largos períodos de tiempo).

La mayoría de las fuentes de alimentación modernas utilizan diferentes enfoques para generar los rieles + 3.3V y + 5V que eliminan este problema, como generar solo un riel + 12V en el "lado secundario" (salida del transformador) y derivar los + 3.3V y + 5V rieles desde el riel de +12 V a través de la conversión DC-DC, o mediante regulación independiente de cada riel. Una solución para este problema en los suministros regulados por grupos es deshabilitar los estados de energía C6 / C7 en el firmware del sistema (BIOS o UEFI), pero perderá el beneficio de consumo de energía de estos estados.

HEXUS tiene un ejemplo en el que un suministro regulado por un grupo anterior es silencioso. Pure Power L8 500W, funciona mal bajo una prueba de carga cruzada destinada a simular la operación Haswell C6 / C7 . Observe que el riel + 5V casi cae fuera de las especificaciones en -4.8% mientras que el riel + 12V aumenta a + 3.3%:

[...] configurar el 12V a prácticamente nada, imitando un estado C6 / C7 para una CPU Haswell, obliga a la línea de 5V a caer en picado en poco menos del cinco por ciento, acercándose así al límite mínimo exigido por la especificación ATX.

Puede encontrar más información sobre el problema de carga cruzada de Haswell en este artículo de Corsair . El problema fue reportado por primera vez por VR-Zone.

Mi adición a la respuesta de @bwDraco:

1. En una fuente de alimentación regulada en grupo, la regulación de voltaje es deficiente y eso puede acortar la vida útil de su hardware, incluso si está dentro de las especificaciones.
2. Una fuente de alimentación regulada por grupo puede necesitar cargas tanto en 12 V como en 5 V y es posible que las cargas deban equilibrarse de acuerdo con sus especificaciones.
3. Cuando se produce un mal funcionamiento de la alimentación, como cuando un puerto USB está en cortocircuito, la fuente de alimentación puede colocar cargas irrazonables en los otros rieles y causar un daño mayor.

Resumen: En condiciones normales, una fuente de alimentación regulada por el grupo solo puede acortar ligeramente la vida útil de la computadora. Sin embargo, debe usarse con precaución en las construcciones de computadoras de bricolaje, con un buen conocimiento de sus limitaciones. Un mal funcionamiento de la alimentación puede tener consecuencias extendidas con dicha fuente de alimentación.