'Zakłócenia elektromagnetyczne' z płyt głównych

Okazuje się, że producenci płyt głównych posuną się do wszystkiego, by tylko zaoszczędzić parę groszy - nawet jeśli odbywa się to kosztem jakości kupowanych przez nas urządzeń.
Zastanawiałeś się może kiedyś, co oznacza symbol CE, który widnieje na rożnych elementach twojego komputera? Otóż jest to symbol zgodności z normami Unii Europejskiej, który mówi nam, że dane urządzenie funkcjonuje w sposób zgodny z dyrektywami unijnymi. Większości ludzi wydaje się, że przyznawanie tego rodzaju oznaczeń leży w gestii wszystkowiedzących specjalistów, którzy chronią zwykłych obywateli przed szkodliwymi skutkami nadmiernej emisji fal elektromagnetycznych.
Rzeczywistość, jak nietrudno się domyślić, wygląda nieco inaczej. Aby dokładnie naświetlić sytuację, prześledzimy dzieje pewnej płyty głównej. Nie zapisała się ona co prawda niczym szczególnym w historii układów półprzewodnikowych, ale stała się ważna z innego powodu, kiedy kilku inżynierów zaczęło zadawać właściwe (czytaj: niewygodne) pytania.

Terminem „zakłócenia elektromagnetyczne” (EMI - electromagnetic interference) określa się wszelkie zjawiska, które mogą utrudniać bądź uniemożliwiać transmisję danych drogą elektroniczną. Niektóre urządzenia emitują fale elektromagnetyczne w sposób celowy. W wielu innych przypadkach promieniowanie tego rodzaju jest jednak niezamierzonym efektem ubocznym działania danego sprzętu. Niepożądane pole elektromagnetyczne może zakłócać funkcjonowanie urządzeń elektronicznych, jeśli znajdą się one w jego zasięgu, a nie posiadają odpowiedniego ekranowania.

Wspomniana płyta główna do pewnego momentu była wręcz sztampową przedstawicielką swojego gatunku. Intel, jak zwykle, przesłał referencyjne specyfikacje do centrum projektowego firmy na Tajwanie, po czym w jednym z zakładów na obrzeżach Tajpej zlutowano metodą bezdotykową kilka egzemplarzy testowych. Następnie płyty z pierwszej serii produkcyjnej wypchnięto możliwie szybko na rynek, by sprzedać ich jak najwięcej, zanim konkurencja wypuści podobne.

Jednak mimo iż na konstrukcji tej firmy znajduje się zarówno oznaczenie CE, jak i FCC, jest ona, niestety, jednym z urządzeń, które prześlizgnęło się przez dziury w systemach certyfikacji. Po pewnym czasie wyszło na jaw, że emitowane przez te płytę zakłócenia elektromagnetyczne nie mieszczą się ani w europejskich, ani w amerykańskich normach. Niestety, w ciągu kilku miesięcy, które minęły, zanim odkryto nieprawidłowości, dziesiątki tysięcy płyt trafiły już do sprzedaży.
Pewien pragnący zachować anonimowość tajwański inżynier zajmujący się płytami głównymi twierdzi, że certyfikacja pod kątem kompatybilności elektromagnetycznej to głównie bajka na potrzeby klientów. - Właściwie tylko sumienie może nas powstrzymać przed kłamaniem, że nasza płyta pomyślnie przeszła testy FCC.

- Niektórzy producenci umieszczają logo FCC na swoich płytach, chociaż w ogóle nie wysyłają ich do badań. Czasami im się upiecze. Czasami mają mniej szczęścia i rząd USA nałoży na nich grzywnę. Zdarza się, że w naprawdę poważnych przypadkach dany model wycofywany jest z rynku - opowiada inżynier.
Rozmowy z przedstawicielami branży wskazują, iż producenci nie muszą sie obawiać silnej reakcji ze strony rządu nawet w przypadku wyjątkowo rażących niezgodności.
Warto też zauważyć, że koszt pełnego wachlarza testów na kompatybilność elektromagnetyczną w najdroższych tajwańskich laboratoriach opiewa na śmieszną dla producentów płyt głównych sumę 2000 dolarów.

Dopuszczalne poziomy emitowanego pola elektromagnetycznego dla urządzeń sprzedawanych na terenie Europy określa Unia Europejska. Producenci, których sprzęt mieści się w unijnych normach, mogą go oznaczać symbolem CE. Amerykańska Komisja ds. Komunikacji ma odrębny zestaw wymagań, które dane urządzenie musi spełnić, by uzyskać certyfikat FCC.

Obowiązujące w Stanach Zjednoczonych normy emisji określa należące do komisji FCC Biuro Technologiczno-Inżynieryjne (Office of Engineering and Technology). Wartości te zapisane są w części 15. artykułu 47. amerykańskiego kodeksu przepisów federalnych (Code of Federal Regulation), i prezentują się następująco:

30-88 MHz - 30 dBµV

88-216 MHz - 33,5 dBµV

216-960 MHz - 36 dBµV

> 960 MHz - 44 dBµV

Spełniająca tę samą funkcję dyrektywa unijna posługuje się nieco innymi przedziałami wartości:

125-175 MHz - 30 dBµV

250-625 MHz - 37 dBµV

Przykładowo, zgodnie z powyższym prawem żadne sprzedawane w Stanach Zjednoczonych urządzenie przesyłające impulsy z częstotliwością 90 MHz nie może emitować pola elektromagnetycznego silniejszego niż 33,5 dB mikrowolt/metr. Jako iż pole mierzone jest w jednostkach logarytmicznych, wzrost o 3 dB oznacza w przybliżeniu podwojenie jego siły.

Musiały minąć prawie trzy miesiące, aż w końcu ktoś dostrzegł, że płyta ta lubi się posprzeczać z innymi urządzeniami elektronicznymi. Warto w tym miejscu zauważyć, że Komisja ds. Komunikacji ma prawo poddać dowolne urządzenie testom na koszt producenta, jednak zazwyczaj z niego nie korzysta, póki nie ma ku temu odpowiednich przesłanek. Do FCC wpłynęło jednak sporo zażaleń na t płytę, Komisja poprosiła więc tajwańskie laboratorium Electronics Testing Center, by przebadało ją pod kątem kompatybilności elektromagnetycznej. Przedstawiciel tejże firmy osobiście dostarczył do testów trzy egzemplarze, z których żaden nie zmieścił się ani w tajwańskich, ani w europejskich normach, a ledwie jeden spełnił mniej restrykcyjne wymogi FCC.

Jednak tajwański rząd nieszczególnie przejął się tym dowodem na ewidentne pogwałcenie prawa i nie zapowiada się, by miał nakazać tej firmie wycofać wadliwy model z rynku bądź wypłacić odszkodowania. Jeden z techników odpowiedzialnych za projekt płyty stwierdził: - Cóż, teraz przynajmniej jest przetestowana.

Wymieniany model płyty wydaje się więc być dość unikatowym urządzeniem, na którym widnieją certyfikaty zgodności z przepisami Unii Europejskiej i FCC, chociaż w rzeczywistości nie mieści się w żadnych normach. Niestety, zdaniem niektórych znawców tematu cecha ta wcale nie przydaje płycie indywidualności.

Ransom Cheng, były pracownik jednego z większych producentów płyt głównych, wyjaśnia: - Przeprowadzane na Tajwanie testy są wyjątkowo niechlujne. Bada się wyniki w kilku wybranych zakresach i, jeśli są w normie, daje producentowi przywilej wątpliwości. Płyty się nie marnują i wszyscy są zadowoleni.

przeczytane na Daily Tech