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Stromversorgung und Redundanz im PC

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tagshardware, strom, redundanz

2 Min. Lesezeit

Stromversorgung und Redundanz im PC

Kurz: Die Stromversorgung wandelt die Netzspannung (230 V Wechselstrom) in niedrige Gleichspannungen für alle Bauteile. Redundanz heißt, wichtige Teile doppelt vorzuhalten, damit der Ausfall eines Teils den Betrieb nicht stoppt.

Genauer: Das Netzteil (PSU, Power Supply Unit) liefert +12 V, +5 V, +3,3 V und eine Standby-Spannung. Auf dem Mainboard machen Spannungswandler (VRM) daraus die genauen kleinen Spannungen für CPU und RAM. Für wichtige Systeme gibt es mehrere Netzteile und mehrere Stromkreise.

Im Detail

Wege des Stroms im PC:

  1. Steckdose (230 V AC) → Netzteil.
  2. Netzteil: gleichrichten, schalten, wandeln → +12 V, +5 V, +3,3 V DC.
  3. 24-Pin-ATX-Stecker (Mainboard), 8-Pin-CPU-Stecker (EPS), PCIe-Stecker (Grafikkarte), SATA-Stecker (Laufwerke).
  4. VRM auf dem Mainboard → 1,0 – 1,4 V für die CPU.
  5. Power-Good-Signal meldet stabile Werte.

Wichtige Kennzahlen eines Netzteils:

  • Leistung (Watt): Muss zur Hardware passen, mit Reserve. 550 – 750 W reichen für einen Spiele-PC.
  • Wirkungsgrad (80 PLUS Bronze/Gold/Platinum): Anteil, der wirklich ankommt, der Rest wird Wärme.
  • Schutzschaltungen: OVP/UVP (Über-/Unterspannung), OCP (Überstrom), SCP (Kurzschluss), OTP (Übertemperatur).
  • Modular: Kabel lassen sich abnehmen, ordentlicherer Aufbau.

Redundanz in der Stromversorgung:

  • Redundante Netzteile (N+1, 1+1, 2N): Zwei oder mehr Netzteile teilen sich die Last. Fällt eines aus, übernimmt das andere. Server haben sie hot-swappable (im Betrieb tauschbar).
  • Zwei unabhängige Stromkreise: Jedes Netzteil hängt an einem eigenen Stromkreis (A- und B-Seite im Rechenzentrum).
  • USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung): Eine Batterie überbrückt Stromausfälle und lässt den Rechner geordnet herunterfahren.
  • Notstromgenerator sichert längere Ausfälle in Rechenzentren.

Warum Redundanz? Ein Single Point of Failure (einzelne Fehlerquelle) legt sonst alles lahm. Kosten steigen, Verfügbarkeit auch. Beispiel: 99,9 % Verfügbarkeit heißt knapp 9 Stunden Ausfall im Jahr, 99,99 % nur 52 Minuten.

Redundanz an anderen Stellen: RAID bei Datenträgern, doppelte Netzwerkkarten, Cluster, zwei Rechenzentren. Redundanz ersetzt keine Datensicherung.

Siehe auch: Redundanz, Netzteil (PSU) und 80 PLUS, Power-Good-Signal

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