Методика тестирования блоков питания стандарта ATX
Современные блоки питания, в общем, и для компьютера в частности, представляют собой довольно сложные устройства. Основных только электрических характеристик больше десятка, а есть еще шумовые, тепловые, массогабаритные.
Страницы материала
Ответы на важные вопросы
Мощность
Для расчета нужной вам мощности в первую очередь нужно определиться с другими компонентами системы — в частности, материнской платой, процессором, видеокартой и накопителями данных. Затем нужно использовать какой-нибудь из онлайн-калькуляторов — такие есть, к примеру, на сайтах многих производителей блоков питания.
При этом ни в коем случае нельзя покупать блок питания, мощность которого всего на несколько ватт выше, чем пиковое энергопотребление вашего компьютера. Всегда стоит оставить запас хотя бы в 100-150 Вт, еще лучше — в 200 Вт.
Кроме того, если в будущем вы планируете сделать апгрейд с заменой старых компонентов на заметно более мощные (особенно это касается процессоров Intel и видеокарт), лучше учесть это заранее, а то в процессе апгрейда придется менять еще и блок питания, а это процесс довольно-таки утомительный.
Стоит помнить о том, что заявленные TDP часто консервативны. Так, флагманские CPU вроде Intel Core i9-11900K могут на пике мощности требовать от БП до 300 Вт (!) энергии. В таких случаях лучше использовать блок питания мощностью хотя бы в 850 Вт.
Габариты
В компактный корпус форм-фактора mini-ITX не поместится блок питания типа ATX12V, а в ATX-корпусе использовать блок питания типа SFX смысла нет. Стандарты размеров БП таковы:
-ATX12V (PS/2) [150 x 86 x 140 мм (ширина, высота, глубина)]
-SFX12V с 80 мм вентилятором [100 x 63.5 x 125 мм]
-SFX12V с 80 мм вентилятором и уменьшенной глубиной [125 x 63.5 x 100 мм]
-SFX-L [125 x 63.5 x 130 мм] (этот «стандарт» ввела компания Silverstone в 2014 году, после чего его начали использовать и другие бренды)
Размеры реальных коммерческих моделей очень часто отличаются от референсных — убедитесь в том, что выбранный БП отвечает требованиям, указанным в характеристиках корпуса!
Сертификаты 80 PLUS
Эти сертификаты, которые выдаются каждой модели БП отдельно, обозначают уровень энергоэффективности. Чем он выше, тем меньше энергии из розетки без всякой пользы конвертируется в тепло. Кроме того, чем лучше такой рейтинг, тем меньше придется работать системе охлаждения. Лучше всего выбрать модель как минимум с «бронзовым» рейтингом, а если бюджет позволяет, то и с «золотым». Остальные будем считать излишеством в подавляющем большинстве случаев.
Полный список этих рейтингов (от лучшего к худшему) выглядит так:
-80 PLUS Diamond
-80 PLUS Titanium
-80 PLUS Platinum
-80 PLUS Gold
-80 PLUS Silver
-80 PLUS Bronze
-80 PLUS White
Кабели
Еще одно важное решение, которое нужно принять во время выбор блока питания — тип его конструкции. Модульный или нет? За модульный — со съемными кабелями — придется заплатить больше, зато внутри вашего ПК в этом случае будет меньше лишних кабелей, которые могут мешать потоку воздуха и неопрятно выглядят.
Если вы хотите сэкономить, то никаких особенно серьезных проблем не возникнет; к тому же, многие бюджетные БП сейчас используют наполовину модульную конструкцию — как минимум несколько кабелей у них отстегиваются.
Уровень шума
Все больше и больше людей уделяют фактору шума особое внимание при сборке компьютера. И блок питания может играть здесь очень важную роль! Во-первых, стоит помнить о том, что чем выше энергоэффективность модели (чем лучше ее сертификат 80 PLUS), тем меньше она выделяет лишнего тепла — тем меньше придется стараться ее вентилятору.
Во-вторых, стоит обратить внимание на уровень шума, заявленный производителем. У лучших БП это всего 15-20 дБ, но обычно он составляет 20-30 дБ. Если уровень шума выше, то — в зависимости от расположения корпуса — он будет явно различим.
Блок питания или корпус с блоком питания?
Если вы собираете профессиональный или мощный игровой компьютер, то блок питания рекомендуется выбирать отдельно. Если речь идет об офисном или обычном домашнем компьютере, то можно сэкономить и приобрести хороший корпус в комплекте с блоком питания, о чем речь пойдет в следующей статье.
Расчёт требуемой мощности
Так получилось, что чуть ли не 95% вырабатываемой блоком питания электроэнергии уходят на то, чтобы просто… греть воздух! Нет, на самом деле, всё это движение электронов и дырок занимается переключением транзисторов, оседанием в виде «единиц» и «нулей» на жёстких дисках и SSD, выводом информации на дисплей и динамики, но по пути они создают только один вид механической работы: нагрев (об отводе тепла от процессора мы уже говорили в прошлом выпуске PCBG).
Грубо говоря, можно считать потребление компьютером электроэнергии по заявленным TDP (теплопакетам) его комплекетующих, добавив некоторые константы для тех устройств, чьи TDP нам не известны или не заявлены: жёстких дисков и оптитческих приводов, ситемы охлаждения и всякой периферии. Производители видеокарт, обычно, не указывают TDP своих детищ, но потребляемую мощность можно приблизительно определить по используемым разъёмам питания. Стандартная шина PCIe x8 / x16 обеспечивает передачу до 75 Вт мощности для видеоадаптера. Дополнительные 6-PIN’овые разъёмы добавляют по 75 Вт каждый. Более мощные видеокарты могут иметь на борту 8-PIN’овые коннекторы, которые позволяют передавать до 150 Вт. Таким образом, если на вашей видеокарте (текущей, или планируемой) имеется по одному разъёму 6-PIN и 8-PIN, то максимальная потребляемая ею мощность составит 75 Вт от PCIe + 75 Вт от 6-PIN + 150 Вт от 8-PIN = 300 Вт.
Чтобы вы не запутались во всём этом многообразии, мы подготовили удобную табличку, по которой вы сможете прикинуть требуемую мощность БП.
| Компоненты ПК | Энергопотребление под нагрузкой |
| CPU | от 35 до 150-160 Вт, смотри TDP процессора |
| Видеокарта | 75 Вт по PCIe, 75 Вт по 6-PIN, 150 Вт по 8-PIN, суммируем все разъёмы |
| Материнская плата | 35-65 Вт |
| DDR-память, на модуль | 4-6 Вт |
| HDD, оптический привод (в режиме записи) | 10 Вт для обычных моделей, 15 Вт для высокоскоростных HDD или Blu Ray |
| SSD | 5 Вт для обычных моделей, 10-15 Вт для PCIe экзотики со встроенным RAID-массивом |
| PCI-X устройства | 2-5 Вт |
| Вентиляторы | ~3 Вт |
Допустим, вы собираете себе нового домашнего коня на пару лет вперёд, осталось только выбрать БП. Вот пример расчётов потребляемой мощности:
Материнская плата не относится к High-End, разгонять мы ничего не будем, так что возьмём среднее значение по табличке: около 50 Вт. Процессору заявлены 84 Вт, округлим до 85. На видеокарте два шестипиновых разъёма питания + есть 75 Вт по PCIe разъёму, итого 3х75 Вт, два модуля оперативной памяти по 5 Вт каждый, 1 HDD и 1 SSD, итого ещё 10+5 Вт. Пусть в корпусе суммарно (вместе с процессорным кулером) будет стоять 5 вентиляторов: ещё 3х5 Вт. Складываем, получаем 50+85+75х3+5х2+10+5+5х3=400 Вт!
Но подождите радоваться. Дело в том, что КПД блока питания не равен 100%, более того, он зависит напрямую от нагрузки. При минимальной (то есть в случае, когда ваш компьютер простаивает) эффективность падает, при максимальной или близкой к ней — аналогично. Наиболее эффективный диапазон — 50-60% нагрузки на блок питания, в таком случае производительность БП находится на оптимальном уровне. Соответственно, если ваш юз-кейс — игры по выходным, печатная машинка по будням, то можно ограничиться разумными 15-20% к расчётной мощности (на всякий случай + под потенциальный апгрейд оперативки и жёстких дисков), так как большую часть времени «железо» не будет нагружать БП до предела и вся система будет находиться в комфортных для неё условиях. Если же компьютер дома — это ещё и рабочий инструмент, стоит, во-первых, сделать запас по мощности чуть выше, во-вторых, разобраться ещё с одной штукой.
Мощность
Блок питания всегда выбирают последним: так удобнее, потому что его подбирают под сумму мощностей всех остальных компонентов. Мощность всегда указана в характеристиках комплектующих — не нужно отдельно искать этот параметр
Основные потребители энергии от блока питания — видеокарта и процессор. Ориентироваться стоит, в первую очередь, на них.
Еще важно отметить, что блок питания всегда нужно приобретать с запасом на случай будущего апгрейда. Представим ситуацию: вы собрали ПК и подобрали блок питания на 400 Вт. Через несколько лет вы захотите обновить комплектующие. В первую очередь, вы обратите внимание на новый процессор и видеокарту (если ПК собирается для игр). А ведь именно эти детали потребляют больше всего. Старый блок питания не потянет новую мощную видеокарту и процессор — придется тратиться на новый блок питания. Именно поэтому приобретается блок питания с запасом.
Есть еще одна причина ориентироваться на блок питания с запасом мощности — срок службы. Если выбрать блок питания впритык, то он постоянно будет работать на пределе своих возможностей, что скажется на сроке эксплуатации.
Перейдем к вычислению нужной нам мощности. Удобный инструмент таких подсчетов — специальный калькулятор, например, от компании BeQuiet. Также рекомендуется брать БП с небольшим запасом, поскольку со временем они проседают по мощности.
Рассмотрим несколько популярных мощностей с примерами моделей:
— 700 Вт. Блоки питания с такими мощностями подойдут для производительных игровых сборок, при этом не будут стоить слишком дорого. Можно выбрать такие модели, как Xilence Performance C XN046, Thermaltake TR2 S PS-TRS-0700NPCWEU-2, Zalman ZM700-TXII и Zalman ZM700-LXII.
Тип системы коррекции коэффициента мощности (PFC)
Не углубляясь в технические подробности, суть вопроса можно объяснить следующим образом.
Каждый блок питания, являясь нелинейной нагрузкой для электросети 220В, вносит в нее искажения, что вызывает увеличение мощности, рассеиваемой на провода. Как следствие, растет нагрев электрической проводки, увеличиваются требования к ее толщине.
В масштабах одного дома или квартиры, в которой используется 1-2 компьютера, это не заметно. Зато в условиях крупного офиса или вычислительного центра, где одновременно работают сотни компьютеров, влияние упомянутого явления весьма ощутимо, не говоря уже о электросети микрорайона или городской сети в целом.
Чтобы минимизировать общий негативный эффект, в каждом блоке питания обязательно устанавливается так называемая система коррекции коэффициента мощности (англ. — Power Factor Correction, сокращенно — PFC).
Системы PFC бывают двух типов — пассивные и активные.
Пассивные системы PFC — простые по конструкции, недорогие в производстве, но имеют низкую эффективность (до 75%). Используются в дешевых блоках питания.
Активные системы PFC — более сложные и дорогостоящие, зато их эффективность значительно выше (до 99 %).
Для домашнего пользователя главными плюсами блоков питания с активным типом PFC являются их низкая чувствительность к перепадам напряжения в сети 220В и невысокий уровень помех на выходящих линиях, ну а основным недостатком — высокая стоимость.
БП с пассивным PFC, кроме низкой цены, преимуществ не имеют.
Тип системы PFC обычно указывается на крышке блока питания в виде пометок типа «Аctive PFC» или «Passive PFC».
Кстати, сертификация «80 Plus», упоминающаяся в предыдущем пункте, кроме КПД, предполагает также и определенные требования к эффективности системы PFC. Блок питания компьютера, имеющий сертификат «80 Plus», в любом случае оснащен активной системой PFC.
Особенностью некоторых активных систем PFC являются повышенные требования к источникам бесперебойного питания (UPS). Если вы планируете подключить к «бесперебойнику» компьютер, блок питания которого оснащен PFC активного типа, будьте готовы к возможной несовместимости в виде неспособности ИБП перейти на питание от батареи.
Сегодня БП с такими особенностями встречаются не часто. Но в случае возникновения проблем придется либо менять блок питания, либо приобретать более мощный ИБП (как минимум 1000 ВА или больше).
Коэффициент полезного действия
Этот параметр показывает, сколько «высосанной» из розетки электроэнергии будет преобразовано в полезную нагрузку компьютера. У хороших блоков питания этот показатель не ниже 80%, о чем свидетельствует соответствующий сертификат. Меньшим КПД страдают только дешевые некачественные блоки питания. Не рекомендую покупать такой – неизвестно, сколько он проработает. Да и экономия тут мнимая – вы, все равно, переплатите за электроэнергию, которую БП, с низким КПД, потребляет больше.
Физические размеры блоков питания для ПК, строго стандартизованы и отвечают форм-фактору. Также формфактором регламентируется выходное напряжение и типы кабелей, для питания всех потребителей энергии.
Так как самый распространенный форм-фактор сегодня ATX, рекомендую ориентироваться именно на него.
Применяем знания на практике
Исходя из вышеизложенной базовой информации, можно приступить к выбору блока питания. Для начала определяемся с форм-фактором и типом подключения БП. Затем подбираем мощностью будущего БП, исходя из суммарного энергетического потребления вашего оборудования опираясь на запас и КПД (стандартизацию Energy Star). Также можно обратить внимание на охлаждение блока питания. Здесь чем больше лопасти вентилятора, тем меньше производят они шума и лучше охлаждают. Также есть модели БП с пассивным охлаждением, в таких моделях для отвода тепла используется большой алюминиевый радиатор.
Ну, а на этом все, надеюсь, публикация была полезна для вас. Спасибо, что дочитали статью до конца. Также можете посетить мой блог на сайте. Там вы найдете еще больше различных статей и обзоры разных устройств.
