Блоки питания: так ли все просто?

Блок питания – весьма непростое техническое устройство, от работы которого зависит жизнь прочих комплектующих, причем зачастую в разы более дорогих. Мы попробуем дать некоторые рекомендации, которые позволят вдумчиво подойти к выбору подходящей вашему компьютеру модели, и при этом постараемся не слишком углубляться в малопонятные ширнармассам технические подробности.

Начнем с необходимой мощности. Открытием для многих наверняка станет тот факт, что производители видеокарт в рекомендациях о мощности, как правило, банально перестраховываются и зачастую закладывают риски на возможное не слишком высокое качество источника питания, а также на потенциально большое количество дополнительных устройств в системе и процессор с высоким тепловыделением.

NVIDIA GeForce GTX 970. Потребление энергии – 145 Вт

Покажем это наглядно на примере видеокарты GeForce GTX 970: по данным NVIDIA ей нужно до 145 Вт, при этом блок питания требуется мощностью не менее 500 Вт. Подсчитаем энергопотребление основных компонентов без учета разгона. Любой современный настольный процессор Intel под разъемы LGA115x в штатном режиме потребляет менее 100 Вт. Матплата вместе с памятью – около 50 Вт. Практически любой жесткий диск – еще 5 Вт (стартовое потребление, впрочем, может достигать и 20-30 Вт, но оно приходится на момент, когда нагрузка на остальные компоненты невелика). Твердотельные накопители в целом несколько экономичнее, а, кроме того, им не требуется высокий стартовый пусковой ток. Сколько у нас получается в сумме с видеокартой GeForce GTX 970 для системы с одним HDD и одним SSD? Максимум 350 Вт (по факту одновременно максимально нагрузить процессор и видеокарту возможно, как правило, лишь при параллельном запуске пары отдельных синтетических тестов). Остальные 150 Вт, сэкономленные от минимально рекомендованной NVIDIA мощности, как раз являются заделом на случай разгона, обилия накопителей, несоответствия блока питания заявленным параметрам и снижения характеристик блока питания со временем.

Мощность и напряжение

Надпись на этикетке –  еще не гарантия заявленной мощности. Причем даже в случаях с «честными» блоками питания, реально способными обеспечить указанные параметры (в бюджетном сегменте этим могут похвастать отнюдь не все модели). Здесь кроется один из главных нюансов: соотношение мощностей по различным напряжениям. В стародавние времена, когда дискеты были большими, а винчестеры маленькими, наиболее востребованными напряжениями в блоках питания были 3,3 В и 5 В – именно на них приходилась львиная доля нагрузки в компьютерах того времени. Многие из продающихся ныне бюджетных моделей блоков питания унаследовали подобные характеристики. Современные же системы потребляют почти исключительно напряжение 12 В, а на напряжения 3,3 В и 5 В мощности в сумме требуется около 40-60 Вт даже для весьма продвинутых систем. Таким образом, если вы покупаете блок питания общей мощностью 500 Вт, способный отдать по напряжению 12 В нагрузку лишь в 25 А (т.е. 300 Вт), то даже при соответствии параметров заявленным приобретается, по сути, лишь 350-ваттный блок. Одним же из признаков качественного современного блока питания является возможность передать почти всю общую мощность по напряжению 12 В.

Немного тонкостей

Мы не будем подробно описывать варианты внутреннего устройства блоков питания, но пару важных моментов все же отметим.

Наличие двух дросселей в районе выходных цепей – верный признак групповой стабилизации напряжений

Стабилизация напряжений в блоке питания может быть групповой или раздельной. Групповая стабилизация применяется сейчас, как правило, лишь в бюджетных моделях – такой вариант проще и дешевле, но менее эффективен, поскольку нагрузка на одно из напряжений влияет и на другие.

Раздельная стабилизация напряжений может быть реализована двумя способами: отдельным насыщаемым дросселем на каждое напряжение (об этом свидетельствует наличие трех дросселей в районе выходных цепей) или преобразователями постоянного тока (DC-DC converter), выдающими напряжения 3,3 В и 5 В из базового напряжения 12 В (последний вариант сейчас наиболее распространен в блоках питания среднего и высокого класса).

Преобразователи постоянного тока для получения напряжений 3,3 В и 5 В

Другой нюанс: наличие коррекции фактора мощности. Импульсный блок питания помимо потребляемой активной мощности создает и немалую реактивную нагрузку на электросеть, чреватую нагревом проводов и помехами в работе электроники. В итоге, хотя пользователи и платят лишь за потребляемую активную мощность, желательно снизить негативные эффекты реактивной мощности, создаваемой импульсными блоками питания. Для борьбы с этим неприятным явлением устанавливают модуль PFC (Power Factor Correction), который может быть пассивным или активным. Если значение фактора мощности для блока, не оснащенного PFC, составляет 0,6-0,65, то с пассивным PFC оно повышается до 0,7-0,75, а с активным PFC (A-PFC) – до 0,95-0,99 (т.е. реактивная нагрузка на сеть практически полностью снимается). Все современные блоки питания среднего и высокого класса оснащаются активным PFC, но самые дешевые модели обычно не располагают даже пассивным. Прочими бонусами A-PFC являются возможность обеспечить работу блока питания в широком диапазоне напряжений (многие модели поддерживают входное напряжение сети от 100 до 240 В), а также лучшая устойчивость блока к кратковременным перебоям в сети питания. Однако имеется и «подводный камень» в виде порой проявляющейся несовместимости оснащенного A-PFC блока питания с источниками бесперебойного питания.

Не стесняйтесь изучить упаковку блока питания: часто там можно почерпнуть ценные сведения

Как правило, о наличии раздельной (индивидуальной) стабилизации напряжений и коррекции фактора мощности производитель сообщает на упаковке – почему мы и выделили именно эти технические моменты.

Эффективность блоков питания

Еще одна немаловажная характеристика блока питания – его эффективность, т.е. КПД. Дешевые современные блоки питания (включая почти все предустанавливаемые в корпуса модели) имеют эффективность 70-80%: т.е. если система потребляет под нагрузкой 300 Вт, то при КПД 75% «из розетки» будет взято 400 Вт – «лишние» 100 Вт уйдут в качестве платы за невысокий КПД. Кроме того, этот избыток потребляемой от сети мощности переходит в тепло, для отвода которого вентилятор блока питания должен работать на повышенных оборотах (в сравнении с более эффективными БП), что создает лишний шум.

Об эффективности блоков питания можно судить по наличию у них сертификата 80 PLUS. Он не является обязательным для производителей, но большинство из них все же старается его заполучить, чтобы не ударить лицом в грязь на фоне конкурентов.

Но здесь тоже есть своя тонкость: до недавнего времени пройти сертификацию 80 PLUS могли лишь блоки питания, поддерживающие работу от сети с напряжением 115 В. Соответственно, те модели, которые поддерживали исключительно напряжение 230 В, не могли быть сертифицированы по этому стандарту, а их производители были вынуждены лепить стилизованные под логотип 80 PLUS картинки «85+», «90+ GOLD». Однако недавно в опции сертификации 80 PLUS добавился вариант 230V EU, который должен решить эту проблему: он предназначен именно для «европейских» блоков питания, работающих от сети 230 В (требуемые параметры КПД и фактора мощности для разных степеней сертификации можно увидеть в таблице).

У наиболее совершенных современных блоков питания, сертифицированных по стандарту 80 PLUS Titanium, КПД в пике превышает 95%, а на мощности выше 10% от номинальной не опускается ниже 90% – но и стоят такие устройства немало. Наиболее же привлекательны по соотношению цены и эффективности модели в диапазоне от 80 PLUS Bronze до 80 PLUS Gold.

О проводах

Не имеет прямого отношения к технической начинке блока, но может оказаться весьма важным для пользователя, такой момент, как организация кабельной системы. Дешевые блоки питания отличаются скудным набором доступных разъемов питания, небольшой длиной проводов, отсутствием их оплетки, а в особо запущенных случаях производитель экономит даже на толщине проводов. Также для бюджетных моделей не может идти и речи о модульности кабельной системы – возможности отстегнуть неиспользуемые провода, чтобы не захламлять системный блок. В этом вопросе наша главная рекомендация сводится к тому, чтобы у блока имелись все реально востребованные для вашей конфигурации разъемы (у дешевой модели, например, может не оказаться разъема питания PCI-E видеокарты или только 4-контактный разъем дополнительного питания процессора). Также крайне желательно, чтобы разъемы питания SATA находились как минимум на двух разных шлейфах (иначе во многих корпусах вас ожидает занимательный квест «подключи оптический привод и жесткий диск, которые разделяют 30 см, одним шлейфом с расстоянием между разъемами в 10 см»).

В то же время гнаться за полной модульностью вряд ли оправдано: основные разъемы питания (20+4-контактная колодка питания ATX и 4+4-контактный разъем дополнительного питания процессора) будут задействованы в любом случае, а модульная конструкция в их случае приведет лишь к ненужной трате денег. Но частично модульная конструкция весьма удобна в использовании благодаря возможности разгрузить внутренности системного блока. Также стоит обратить внимание на длину шлейфа питания процессора. Чтобы скрытно протянуть его под площадкой материнской платы (в корпусах с нижним расположением БП): желательно, чтобы его длина была не менее 60 см, а для действительно больших корпусов не лишними будут и 70 см.

Что в итоге выбрать?

Ну и, наконец, перейдем к практическим советам по выбору блока питания. Традиционно принято спрашивать: «Какие марки брать стоит, а какие – нет?». И тут нас ждет очередная порция нюансов: в коробках с названиями Chieftec, Corsair, Deepcool и Thermaltake (а также многих других) может находиться, по сути, одна и та же начинка.

Более-менее широко в отечественной рознице представлены лишь две фирмы, самостоятельно выпускающие блоки питания на платформах собственной разработки: это FSP и Seasonic.
Блоки питания FSP имеют вполне достойное качество изготовления, но страдают от неудачного алгоритма управления вентилятором, что расстроит любителей тишины.

Seasonic G-360: сочетание малой мощности и высокой эффективности

Модели Seasonic можно назвать эталонными, но стоят они значительно дороже большинства аналогов других производителей. Однако они интересны тем, что предлагают высокоэффективные (не дешевые, но и не запредельно дорогие) блоки питания невысокой мощности серии G (от 360 Вт, сертифицированы по уровню эффективности 80 PLUS Gold). Другим интересным продуктом компании можно назвать безвентиляторные блоки питания мощностью 400-520 Вт с эффективностью уровня 80 PLUS Platinum для бескомпромиссных любителей тишины (хотя их цену даже с натяжкой не назвать гуманной).

Блок питания серии Chieftec A-90

Большинство же компаний, занимающихся продажей блоков питания, используют платформы сторонних производителей. Из них можно упомянуть в первую очередь Channel Well Technology (CWT): блоки питания на основе платформ этого разработчика можно встретить у множества брендов, включая все перечисленные в начале этого раздела. По параметру цена/качество стоит отдельно выделить блоки питания Chieftec серии A-90, основанной на платформе CWT GPN. При практически равной эффективности и акустическом комфорте с представителями более дорогой и сертифицированной по стандарту 80 PLUS Gold платформы CWT PUQ (G), модели на ее основе стоят заметно дешевле.

Блоки Thermaltake серии «Русское золото»: высокие характеристики по адекватной цене

Менее распространены изделия других разработчиков платформ блоков питания: таких как Sirfa, Hipro, Enhance, Andyson, Flextronics и пр. Из них можно выделить весьма удачные блоки питания Thermaltake серии «Русское золото» (модели мощностью 850 Вт и выше основаны на платформах от Enhance), мощные и недорогие блоки Aerocool серий VX и VP (платформа Andyson) и «умные» блоки Corsair серии AXi с шиной Corsair Link (платформа Flextronics).

В основном же отличия между изделиями под марками различных производителей сводятся к нюансам комплектации и гарантии. При использовании одинаковых платформ наименьшую цену на блок питания, как правило, выставляет Chieftec – однако у продуктов под этой маркой довольно скромный гарантийный срок, а комплектация абсолютно спартанская. Thermaltake, напротив, порадует богатой комплектацией и оригинальным дизайном, но за них придется доплатить. Corsair же порадует еще и длительной гарантией.

Блок питания Codegen: отсутствие PFC и входных фильтрующих элементов при экономии даже на клее

Сравниваем с Codegen: внутреннее устройство блока питания на платформе CWT PUQ (G)

Проще сказать, какие блоки питания покупать не стоит даже под страхом смерти: это самые дешевые варианты от фирм вроде Codegen или Delux, которые обещают 400-600 Вт за скромные $20-25. Практически всегда такие блоки имеют откровенно завышенную мощность, а их электрические параметры подчас не соответствуют даже довольно мягким индустриальным стандартам (допускающим, например, отклонения напряжений до 5% от номинала). Минимум, от которого стоит отталкиваться при выборе блока питания – это относительно недорогие (от $30-40) модели FSP, In-Win, Chieftec или Zalman.

Под конец кратко сформулируем основные рекомендации по выбору блока питания:

– не стоит гнаться за избыточной мощностью: для практически любой системы с одной видеокартой с запасом хватит хорошего 500-ваттного блока питания (а если видеокарта не «самая-самая» – то и 400-ваттного);

– стоимость хорошего блока питания не может быть ниже $60-70, а просто приличный обойдется вам не менее чем в $40-45. Все более дешевые модели практически всегда заведомо не отвечают заявленным на своих этикетках параметрам;

– при выборе блока питания убедитесь, что у него есть все необходимые вам разъемы питания, а разъемы питания SATA разнесены как минимум на два разных шлейфа;

– обращайте внимание на допустимую нагрузку по линии (или линиям, если их несколько) напряжения +12 В: именно по этому напряжению потребляют львиную долю нагрузки современные системы;

– высокоэффективный блок питания – это не только меньшие показания электросчетчика, но и, как правило, существенно лучший акустический комфорт (вентилятору приходится рассеивать меньшую тепловую мощность);

–высокоэффективный блок питания не всегда щеголяет сертификатом 80 PLUS (чаще всего – из-за отсутствия поддержки напряжения 115 В, при котором до последнего времени проводилась сертификация);

– большинство блоков питания различных уважаемых производителей построены на платформах сторонних разработчиков (зачастую одних и тех же), отличаясь лишь нюансами комплектации, гарантии и цены.