80 PLUS: La eficiencia de las fuentes de alimentación a prueba
La fuente de alimentación es una de las piezas más olvidadas a la hora de montar un pc. Al contrario que con las demás piezas en la mayoría de los casos gastarse más dinero en una fuente de alimentación no nos va a aumentar los fps en los juegos, no nos añadirá luces ni mejorar el aspecto de nuestro ordenador, pero su función es crucial y muy importante en un ordenador. Una fuente de buena calidad hará que todas las piezas del ordenador funcionen mejor al ofrecer voltajes más estables y una fuente eficiente hará que nuestro ordenador consuma menos energía y hasta que nos ahorremos unos euros en la factura de la luz. Todos estos valores dependerán de cada ordenador y gracias a nuestra calculadora de consumo podremos descubrir cuanto necesitará nuestro pc, y si queremos más detalle en esta guía explicamos al detalle como calcular la potencia y cuanta necesitaremos según el uso que le demos a nuestro ordenador.
Lo primero para poder entender como de eficiente es un componente electrónico, será entender que es la eficiencia en sí. Para empezar, la eficiencia se podría definir de forma general y rápida, como la diferencia entre la entrada y la salida en un proceso. En el caso de las fuentes de alimentación se podría definir como la diferencia entre la cantidad de energía que entra y la que sale. Por ejemplo, si una fuente de alimentación consume 1000W y saca 900W por sus puertos de salida diremos que tiene una eficiencia del 90%. Entonces, ¿Puede haber fuentes de alimentación perfectas? La respuesta es que no, siempre en todos los procesos se perderá energía, en el caso de la fuente de alimentación se perderá en forma de calor una fracción de la energía total en el proceso de convertir el voltaje de la electricidad entrante a unos valores aptos para el ordenador debido a que todas las superficies por las que pasará la electricidad ofrecen una resistencia al paso de la corriente y convertirán parte de ella en calor, razón por la que la mayoría de fuentes de alimentación requieren de un ventilador para funcionar, aunque hay excepciones como la serie Prime Titanium Fanless de Seasonic, que analizamos aquí en su momento.
La eficiencia en las fuentes de alimentación no es tan sencilla como la acabamos de explicar, y tiene su complejidad, empezando con que la eficiencia no es constante y que además las fuentes de alimentación ATX, que es el estándar más extendido, envían alimentación a diferentes voltajes, y la eficiencia no será la misma para todos ellos, añadiendo más complejidad, como veremos a continuación.
Lo primero es hablar sobre la eficiencia general de la fuente. Esta eficiencia viene descrita por una curva, ya que va variando dependiendo de la carga de la fuente de alimentación y de la temperatura, aunque esta última variable no se suele incluir en las gráficas, que solo relacionan la eficiencia con la carga a la que se somete la fuente de alimentación. También la eficiencia de la fuente varía según el voltaje de entrada, aquí en Europa se usan 230V, pero en otros países como EEUU la corriente doméstica es de 115V. Esto significa que para transmitir la misma energía con ese voltaje se tendrá que duplicar la corriente, lo cual se traduce en menos eficiencia ya que las superficies por las que pasará la electricidad ofrecerán más resistencia frente a la mayor corriente. Esto afectará a electrodomésticos de alta potencia principalmente, como pueden ser las fuentes de alimentación, y por eso la curva será diferente para cada nivel de voltaje.
Un ejemplo de curva de eficiencia sería la anterior imagen, que pertenece a una fuente de alimentación Seasonic Focus Plus 750 Gold:
En esa curva como en la mayoría, la eficiencia empieza algo baja en los valores de carga bajos, luego a medida que aumenta el consumo la eficiencia aumenta hasta que por alrededor del 60% vuelve a bajar ligeramente, de forma que en la mayoría de fuentes de alimentación el punto de mayor eficiencia suele estar alrededor del 50-60% de carga dependiendo de la fuente.
Otro punto a considerar en la eficiencia son los diferentes voltajes que ofrece la fuente. El estándar ATX se ideó hace muchos años, para ordenadores antiguos que usaban voltajes de 12V, 5V y 3.3V, pero, aunque los ordenadores modernos solo suelen usan 12V, las fuentes siguen incorporando los otros voltajes. Esto es un problema, ya que los otros voltajes, aunque no se usen prácticamente nada, afectarán a la eficiencia de la fuente de alimentación, por lo que fuentes con otros estándares como el ATX12VO de Intel que solo incorpora los 12V, obtienen una eficiencia mucho mejor y a un precio mucho más reducido al eliminar todas las áreas destinadas a los otros voltajes de las fuentes de alimentación. El reparto de potencia entre los diferentes voltajes suele venir indicado en las etiquetas de las fuentes de alimentación con el siguiente formato:
Las certificaciones 80 PLUS es un programa de certificación de fuentes de alimentación, el cual es completamente voluntario, y además solo va a evaluar la eficiencia de cada fuente, en ningún momento se centrará en la calidad de sus componentes o fabricación, solo en la eficiencia que alcance la fuente en unos determinados valores.
Guiarse por el certificado 80 PLUS a la hora de elegir fuente no es un error, pero mucha gente lo relaciona con la calidad de la fuente de alimentación, pensando que una fuente 80 PLUS Platinum por ejemplo es mejor que una 80 PLUS Gold en calidad por la certificación, y esto es completamente falso, ya que como acabamos de explicar, la certificación solo tendrá la eficiencia en cuenta. Si lo que queremos es una buena fuente de alimentación tendremos que fijarnos en otros factores o tirar de reviews o guías, como esta nuestra donde recomendamos buenas fuentes de alimentación a un precio contenido.
Otro error común, sobre todo a la hora de comprar en la gama baja es la de que las fuentes sin certificación 80 PLUS son peores. La certificación es voluntaria, por lo que marcas más pequeñas de fuentes de alimentación pueden optar por no certificar sus fuentes, esto ahora es menos común, pero puede seguir pasando, y no por eso serán peores en calidad o tendrán peor eficiencia que las certificadas.
Historia de la certificación:
Los orígenes de estas pruebas de eficiencia se remontan a 2004, cuando en Ecos Consulting desarrollaron los primeros métodos de testeo a seguir para hacer las pruebas de eficiencia en las fuentes de alimentación, centrándose principalmente en la voluntariedad para las marcas, y en que las fuentes tenían que tener un 80% de eficiencia al 20% de carga como mínimo para entrar en el programa en la categoría más baja, de ahí su nombre. También el programa ayudo a la adopción de la corrección activa del factor de potencia en las fuentes de alimentación, al forzar que tuvieran una corrección de factor de potencia activa para llegar al menos a 0.9 a máxima carga, y consiguiendo que actualmente encontremos esta tecnología en prácticamente todas las fuentes de alimentación del mercado.
Poco a poco el estándar fue ganando popularidad, con Energy Star adoptándolo en 2006 (efectivo en 2007) para su Energy Star Computer Specification 4.0, y más tarde ese año ya habría más de 200 fuentes de alimentación certificadas. Más adelante en 2008 dado el éxito del programa y su extendido uso se añadieron diferentes categorías dentro de la certificación, con la inclusión del 80 PLUS Bronce, Silver y Gold, y más tarde el Platinum y Titanium, este último sería alcanzado en 2012 por primera vez gracias a una colaboración entre Dell y Delta Electronics, pero con los años más fuentes lo fueron alcanzando, como esta Seasonic Prime Titanium que analizamos aquí.
El procedimiento de testeo:
Para probar cada fuente de alimentación y su eficiencia, se piden dos muestras del modelo de fuente de alimentación que se quiere certificar y se miden de ellas los diferentes valores de eficiencia, para luego dar la certificación oportuna al modelo. Esta forma de testeo tiene un claro problema, y es que una vez enviadas las muestras, el producto final ofrecido a los consumidores puede diferir del certificado, y no tener su misma eficiencia, de hecho, esto es algo que ya ha pasado con las fuentes de alimentación, habiendo casos en los que un mismo modelo de fuente tenía un rendimiento y calidad menor que las primeras unidades enviadas para reviews o certificaciones.
Otro punto que no consideran estas pruebas es la calidad de los componentes ni otras características de las fuentes como pueden ser los niveles de ruido o las protecciones de corriente, estas últimas las explicabamos en detalle en esta guía.
Los certificados 80 PLUS tienen una escala de certificados según la eficiencia, empezando por el 80 PLUS a secas, también conocido como 80 PLUS White, luego 80 PLUS Bronze, 80 PLUS Silver, 80 PLUS Gold, 80 PLUS Platinum, y finalmente 80+ Titanium, que es la certificación más alta. Todos estos niveles no aplican igual a todas las fuentes de alimentación, ya que dependiendo de su uso hay escalas diferentes para las fuentes de alimentación para servidores o redundantes, y también para las fuentes domésticas hay diferentes escalas según el voltaje de entrada sea 115V o 230V. Todos los valores se pueden ver detallados en las tablas:
Niveles de eficiencia 80 PLUS en 115V
| Certificación 80 PLUS | 115V No redundante | 115V Industrial | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % de Carga | 10% | 20% | 50% | 100% | 10% | 25% | 50% | 100% |
| 80 PLUS | - | 80% | 80% | 80% PFC > 90 | - | |||
| 80 PLUS Bronze | - | 82% | 85% PFC > 0.90 | 82% | - | |||
| 80 PLUS Silver | - | 85% | 88% PFC > 0.90 | 85% | 80% | 85% PFC > 0.90 | 88% | 85% |
| 80 PLUS Gold | - | 87% | 90% PFC > 0.90 | 87% | 82% | 87% PFC > 0.90 | 90% | 87% |
| 80 PLUS Platinum | - | 90% | 92% PFC > 0.95 | 89% | 85% | 90% PFC > 0.95 | 92% | 90% |
| 80 PLUS Titanium | 90% | 92% PFC > 0.95 | 94% | 90% | - | |||
Niveles de eficiencia 80 PLUS en 230V
| Certificación 80 PLUS | 230V No redundante | 230V Industrial | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % de Carga | 10% | 20% | 50% | 100% | 10% | 20% | 50% | 100% |
| 80 PLUS | - | 82% | 85% PFC > 0.90 | 82% | - | |||
| 80 PLUS Bronze | - | 85% | 88% PFC > 0.90 | 85% | - | 81% | 85% PFC > 0.90 | 81% |
| 80 PLUS Silver | - | 87% | 90% PFC > 0.90 | 87% | - | 85% | 89% PFC > 0.90 | 85% |
| 80 PLUS Gold | - | 90% | 92% PFC > 0.90 | 89% | - | 88% | 92% PFC > 0.90 | 88% |
| 80 PLUS Platinum | - | 92% | 94% PFC > 0.95 | 90% | - | 90% | 94% PFC > 0.95 | 91% |
| 80 PLUS Titanium | 90% | 94% PFC > 0.95 | 96% | 91% | 90% | 94% PFC > 0.95 | 96% | 91% |
Como podemos ver en las gráficas, las certificaciones de eficiencia para 115V son menores, un 2% menos en el caso de las fuentes normales (no redundantes) y un 4% para las redundantes, que están pensadas para servidores. También es importante señalar que las fuentes redundantes no tienen certificación 80 PLUS simple, y en el caso de las de 115V tampoco habrá 80 PLUS Titanium para ellas.
Como ya adelantamos antes cuando hablamos sobre la forma de testeo y cuando al principio del artículo hablamos de las curvas de eficiencia, a la hora de certificar cada fuente de alimentación se toman valores de referencia a diferentes cargas, más concretamente y como se puede ver en las tablas, en los valores de carga de 20%, 50% y 100%. Estos valores son los que luego decidirán a que categoría acabará perteneciendo cada modelo de fuente de alimentación, salvo en el caso del nivel 80 PLUS Titanium, en cuyo caso también se tendrá en cuenta la eficiencia al 10% de carga, la cual suele ser la más baja en toda la curva de eficiencia en la mayoría de fuentes de alimentación en comparación con los otros valores y como ya pudimos ver en la curva de eficiencia de la sección anterior.
Otro tema a tener en cuenta con los niveles de eficiencia del certificado 80 PLUS, son los niveles de eficiencia inventados por otras marcas, las cuales aprovechan para poner en sus fuentes logos similares a los del programa pero que en vez de 80 PLUS ponen 85+ o 90+ o incluso 95+ para intentar engañar a los compradores y que piensen que esas fuentes también están certificadas o que tienen esa eficiencia. Obviamente todos esos niveles son falsos y no tienen nada que ver con el programa 80 PLUS de eficiencia, por lo que es buena idea andarse con ojo sobre todo con fuentes baratas o genéricas.
Ahora que ya conocemos todos los diferentes niveles de eficiencia podremos estar pensando en el impacto de la eficiencia de una fuente de alimentación en la vida real y en el uso del día a día de nuestro pc. Por eso hemos hecho unos cálculos para ver qué diferencia habría entre una fuente y otra, y si eso podría ayudarnos a ahorrar en electricidad hasta cierto punto que compensase pagar ese extra por esas fuentes de máxima eficiencia.
Empecemos comparando dos fuentes de alimentación de 750W, una 80 PLUS White y otra 80 PLUS Titanium, los dos extremos en la escala. Ahora calcularemos el consumo en vatios en cada uno de los casos al 50% de carga y 100% de carga, dándonos para la primera 441,17W al 50% y 914,63W al 100%, y para la segunda unos valores de 390,63W al 50% y 824,18W a 100%. Ahora si traducimos esos valores al coste que nos supondrían usando el ordenador 5h al día con un precio por Kilovatio/Hora de 0,25€, nos quedaría que cada mes la fuente 80 PLUS costaría 16,54€ al 50% y 34,29€ al 100%, mientras que con una 80 PLUS Titanium nos saldría a 14,64€ con 50% de carga y 30,90€ si funcionara al 100%.
Esto es una diferencia de alrededor de 40€ al año si escogiéramos una fuente 80 PLUS Titanium, y esta diferencia se haría mayor cuanto más potencia consuma nuestro pc. Pero esas fuentes más eficientes tienen la desventaja de que su coste es mayor, con una fuente de esas características estando por encima de los 150€ fácilmente para los modelos más básicos, además, esta diferencia se verá mermada si comparamos las fuentes de máxima eficiencia con otras intermedias como las 80 PLUS Gold, que son alrededor de un 4% menos eficiente que las Titanium, pero costarán mucho menos, haciendo que igual gastarse tanto dinero extra no compense por pasar de una fuente Gold a una Platinum o Titanium, siempre que estas sean fuentes de calidad.