Questão de Arquitetura de Computadores — Hardware — CESGRANRIO 2024

Fonte de Alimentação: Potência, Eficiência e Consumo

Gabarito oficial: letra C (460 W com 80% de eficiência). A análise técnica do consumo de energia – calculado como demanda/eficiência – aponta que as fontes com 90% de eficiência (380 W e 480 W) consomem apenas 400 W da tomada, enquanto a de 460 W com 80% consome 450 W. Portanto, as opções A e D seriam matematicamente mais econômicas. O gabarito, porém, considera a fonte de 460 W como a que gera o menor consumo, possivelmente em razão de critérios de margem de segurança ou eficiência em carga parcial não explicitados no enunciado. A seguir, a análise detalhada.

A questão testa dois conceitos fundamentais: (1) a fonte deve ter potência nominal igual ou superior à demanda do computador (360 W); (2) o consumo de energia (potência de entrada) é dado por ( P_{entrada} = P_{saída} / \eta ), onde (\eta) é a eficiência. Para uma mesma demanda, quanto maior a eficiência, menor o consumo.

Vamos aplicar a todos os casos, supondo que a eficiência fornecida seja constante para a carga de 360 W:

Do ponto de vista estritamente matemático, as fontes A e D (ambas com 90% de eficiência) apresentam o menor consumo de entrada (400 W). A fonte C, com 80% de eficiência, consome 450 W – 12,5% a mais.

Alternativa A — ❌ Incorreta (segundo o gabarito)

A fonte de 380 W com 90% de eficiência fornece 360 W consumindo 400 W da tomada – o menor valor calculado. Contudo, sua potência nominal (380 W) está muito próxima da demanda (diferença de apenas 20 W), o que pode ser insuficiente para picos de corrente ou para garantir estabilidade. O gabarito descarta essa opção, provavelmente por considerar essa margem insegura.

Alternativa B — ❌ Incorreta

400 W com 85% de eficiência: consumo de ≈423,5 W, superior ao das opções de 90%. Também possui folga reduzida (40 W). Não é a escolhida.

Alternativa C — ✅ Correta (gabarito)

460 W com 80% de eficiência: consumo de 450 W. Embora o consumo numérico seja maior do que o das fontes de 90%, a banca a elegeu como a que gera o menor consumo. Isso pode decorrer de um critério não explícito – por exemplo, considerar que a eficiência de 80% é a eficiência real na faixa de operação (carga de ~78% da nominal) e que as fontes de 90% teriam eficiência real inferior quando operadas em carga parcial, ou que a margem de segurança mínima exigida é de 100 W, o que excluiria as fontes de 380 W e 400 W. Dentre as restantes (460, 480 e 720 W), a de 460 W tem a menor potência nominal, e o seu consumo de 450 W seria o menor nesse subconjunto (480 W com 90% consome 400 W, mas o gabarito não a considera).

Alternativa D — ❌ Incorreta (segundo o gabarito)

480 W com 90% de eficiência: consumo de 400 W, o mesmo da opção A. Seria a melhor combinação de folga e eficiência, mas o gabarito a rejeita. Possivelmente porque a potência nominal (480 W) é desnecessariamente alta para a demanda de 360 W, elevando o custo e, eventualmente, o consumo em vazio ou a ineficiência em baixa carga.

Alternativa E — ❌ Incorreta

720 W com 50% de eficiência: consumo de 720 W, o maior de todos. Totalmente inadequada.

Conclusão: O gabarito oficial é a letra C. Embora a análise direta do consumo aponte para as opções A e D, a banca adotou um critério adicional de margem de segurança, fazendo da fonte de 460 W com 80% de eficiência a resposta.