1. Дурням закон не писаний
2. начинка
3. Поганому БП імпульси заважають
4. Венеція!
5. Ближче до тіла

Мій Комп'ютер, №05 (509), 16.06.2008

Відповідь ви вже давно знаєте. Звичайно, комп'ютер не може працювати без хорошого блоку живлення. І це питання вже розглядалося на сторінках МК, однак прогрес не стоїть на місці. З'являються нові процесори, відеокарти, плати розширення та інше. І що б нам не розповідали представники виробників «заліза», ми-то відмінно бачимо, що апетити продуктивних систем тільки ростуть. Чотири ядра їдять удвічі більше, ніж два, і вчетверо більше, ніж одне. Зменшення техпроцесу допомагає, але не вирішує проблему повністю. Про те, що діється з відеокартами з топ-сегмента, навіть згадувати не хочеться. Ну, припустимо, Radeon HD 2900 XT ми забули, як страшний сон (з огляду на те, що переважна більшість комп'ютерів вже протягом декількох років комплектується блоками харчування з номінальною потужністю 350-400 Ватт, споживані цією відеокартою 205 Вт тільки кошмаром і можна назвати). Але ж вийшли двочіпові картки GeForce 9800 GX2 і Radeon HD 3870 X2. А на підході - ще більш ненажерливі новинки. Але це поки секрет, чекаємо, поки виробник (не скажу якої) зніме ембарго на поширення інформації (не скажу про що) ... Втім, в Інтернеті вже досить чуток про новий GeForce 280 GTX, енергоспоживання якого імовірно становитиме 150 Вт.

Radeon HD 2900 XT - поки що сама ненажерлива відеокарта в історії РС

А адже з нього можуть і «бутерброд» зробити. На зразок 9800 GX2 ...

Втім, і без страшилок нам є куди витрачати постійний струм, вироблений блоком живлення. Багато хто не поспішають розлучатися зі старими вінчестерами і старанно «пакують» їх усередині корпусу, щоб використовувати за прямим призначенням - як сховище для архіву фільмів, програм, ігор. З огляду на ту швидкість, з якою падає вартість гігабайти обсягу на жорсткому диску, неважко зрозуміти, чому сучасний юзер став настільки лінивим, що більше не «нарізає» DVD-болванки. Знову-таки, кажу за себе, мені метушня з оптичними дисками набридла ще рік тому. Як мінімум. Підозрюю, що у вас та ж ситуація.

Універсальні коробки - зло. Чи не зрозуміти, 850 Вт перед нами або 1200, та й про відповідність міжнародним стандартам ніхто нічого не пише

Але - вистачить розводити околовсяческіе міркування. Про нові відкритих напишемо, як тільки вони з'являться в редакції, та й про вінчестери у нас окремий матеріал теж запланований. Сьогодні ж основна наша мета - освіжити в пам'яті все те, що ерудований юзер повинен знати про блоки живлення. В першу чергу, про потужні блоках харчування. А в якості ненаглядного допомоги візьмемо серію БП Chieftec Super, що складається на даний момент з трьох моделей - 850, 1000 і 1200 Вт. До речі, «кіловатників» вже був присутній в одному з недавніх тестів, але, правда, на других ролях. Сьогодні влаштуємо йому бенефіс.

Дурням закон не писаний

А от іншим - писаний. Це правило працює практично завжди, але якщо стосовно того, що мені, наприклад, на робочому місці заборонено жувати бутерброди, я скажу «розвели тут бюрократію, розумієш», то регламентація різних технічних характеристик - справа добра. Головне, щоб всі ці правила дотримувалися виробником. Ну, і користувачеві не завадить знати що до чого, і в міру необхідності «підглядати» в цю шпаргалку.

Схема найпростішого трансформаторного блоку живлення

Відносно блоків живлення на даний момент існує кілька склепінь технічних правил, серед яких можна виділити два: ATX12V Power Supply Design Guide і SSI EPS12V Power Supply Design Guide. Вони знаходяться у вільному доступі. Кому цікаво, можна скачати pdf-версії за адресами: www.formfactors.org/developer%5Cspecs%5CATX12V_1_3dg.

pdf і ssiforum.oaktree.com/pdfs/EPS12VSpec2_91.pdf. Проблема лише в тому, що виробники не поспішають розповісти світу про те, яку чудову сертифікацію пройшов їх продукт по своїй прямій «професії». Зате про відповідність екологічним нормам RoHS (тобто, про те, що у виробі не використовується свинець та інші важкі метали), офісної ергономіки FCC і іншу нісенітницю оповідають логотипи, якими розмальована коробка будь-якого мало-мальськи пристойного бренду. А питання відповідності тих чи інших норм важливий не тільки для того, щоб мати впевненість у чесності виробника. Зазначені вище ATX12V і EPS12V помітно різняться. Наприклад, перший допускає відхилення напруги на окремих лініях до 10%, а EPS12V - тільки від 3% до 5%. Самі розумієте, різниця є, а при загальній потужності блоку живлення, що дорівнює 1000 і більше Ватт, ці зайві 5% допуску вже мають помітну вагу.

Схема найпростішого імпульсного блоку живлення

Втім, за сьогоднішнього нашого героя можна не переживати, манівцями вдалося з'ясувати, що Chieftec CFT-1000G-DF і його «колеги» пройшли сертифікацію по обом стандартам. Побічно на це вказує ще один логотип - «80 plus». Це не нагорода за якісь заслуги, а добровільна сертифікація (www.80plus.org). Але серед виробників блоків живлення вже пішла мода на те, щоб підкреслювати клас своїх виробів за допомогою одного цього простого параметра - ККД. Неважко здогадатися, що «80+» означає ККД, рівний 80 або більше відсотків, а це є дуже хорошим показником для пристрою перетворення змінного струму в постійний і заодно характеризує високу якість пристрою в цілому. Дешеві блоки живлення (звичайний китайський «no-name» і навіть просто бюджетна продукція відомих брендів, перш за все йде на ОЕМ-ринок) мають ККД на рівні 65-75%.

Якщо ви ще не забули шкільні уроки фізики, то вже зрозуміли що до чого. Ну, а для самих маленьких читачів МК поясню: ККД показує, яку частину отриманої з розетки енергії блок перетворює в постійний струм і передасть далі - апаратної «начинки» комп'ютера. А що залишилися до 100% Примор'ї (що характерно, помножені на годинник, які комп'ютер відпрацьовує) відлітають в атмосферу у вигляді тепла. Якщо, припустимо, нашому комп'ютера потрібно 300 Вт енергії, то при ККД 65% втрати складуть 35%, або 105 Вт! Кращі зразки БП з наклейками «80+» мають ККД 85%, а значить, з ними ми втрачаємо тільки 15% електроенергії. Або 35 Вт в нашому випадку. Якщо замінити низькоякісні блоки новими, мають високий ККД, можна заощадити 1/5 (або 20%) електроенергії.

Наклейка на блоці лаконічна, але функцію свою виконує

Кому цифра в 20% здасться маленькою, зайдіть до свого начальника або запитайте у батьків, скільки їх офіс платить за електрику. Коли побачите суму, покажіть їм цю статтю (а вашу надбавку до зарплати, якщо план спрацює, ділимо навпіл).

Звідси ж, до речі, і проблеми з охолодженням. Очевидно, що чим нижче ККД, тим «гаряче» буде блок живлення, і тим активніше його треба охолоджувати. А активне охолодження - це завжди компроміс між ефективністю, ергономікою і шумом. Втім, з кіловатними БП особливого вибору у виробників немає, якби Chieftec CFT-1000G-DF мав ККД 65%, його доводилося б охолоджувати рідким азотом.

Не треба забувати і ще про одну тонкість. Максимальний ККД сучасні блоки живлення видають при 50-70% потужності. При цьому ефективність падає як при русі в сторону максимального навантаження, так і навпаки. Тому ставити кіловатний блок живлення з наклейкою «80+» на офісну «робочу конячку» не варто. Мало того, що це буде невиправдано дорого, так і заявлені 80% ККД при 20-30% навантаження не вийдуть ну ніяк.

начинка

Раніше практично всі блоки живлення виглядали так чи приблизно так

Сучасні комп'ютерні блоки живлення працюють по імпульсного принципу. На відміну від трансформаторних БП, в таких пристроях безпосередньо сам трансформатор вступає в роботу вже після того, як струм перетворений з змінного в постійний. Вірніше, в «умовно постійний», оскільки «сирий» ток за допомогою спеціального генератора акуратно «нарізається» на прямокутні імпульси заданої частоти (від 10 кГц до 1 МГц). А чим вище частота, тим меншим може бути сам трансформатор. Правда, при цьому виникає інша проблема, «імпульсний» ток все одно не є постійним. Тому на виході з трансформатора його випрямляють за допомогою поперемінно підключаються конденсаторів (їх повинно бути, як мінімум, два). Спершу підключається на зарядку один конденсатор, а інший повільно (щодо повільно, звичайно) віддає свій заряд на вихід. На наступний імпульс конденсатори міняються ролями, і розряджений стає на зарядку, а заряджений, «відчепившись» від трансформаторної обмотки, продовжує постачати компоненти комп'ютера потрібною кількістю вольт і ампер. Перемикання відбуваються дуже швидко (див. Частоту прямокутних імпульсів), тому для комп'ютера вони практично непомітні. Але з цього випливає, що до якості деталей і збірки імпульсних БП пред'являються набагато більш високі вимоги.

120 або 140-мм вентилятор на нижній стінці - відмінний варіант для БП середньої потужності

Якщо мені не зраджує пам'ять, у блоків Tagan варто два вентилятора діаметром 80 мм - на вдув і на видув, один навпроти одного

Якщо комусь не вистачить шнурів, то навіть не знаю, що і сказати

Нам, простим смертним, знати особливі подробиці ні до чого. Але з вишенапісанного важливо виділити основні «вузькі місця» блоків живлення імпульсного типу, з якими можуть бути проблеми.

Молекс як молекс. Його всі знають

Насамперед відзначимо самі конденсатори. Через екстремального режиму роботи (мінімум - 5 000 циклів зарядки-розрядки в секунду!) Вони є першими кандидатами на вихід з ладу. Причому, чим більше частота і амплітуда імпульсів (а в підсумку - видається блоком потужність), тим сильніше навантаження на них. Другим на черзі стоїть транзистор, спарений з генератором імпульсів. Але у нього ситуація діаметрально протилежна - якщо з первинної обмотки трансформатора не буде зніматися певний мінімальний струм, цей транзистор «загальмується», що загрожує «пробоєм». У перекладі з електротехнічного це означає коротке замикання. З усіма наслідками, що випливають. Втім, хвилюватися не варто, оскільки всі нормальні БП оснащені хоча б елементарної захистом від запуску без потрібного навантаження.

Для обох названих елементів критичним є і такий параметр, як температура (чим вона вище, тим легше «пробиваються» транзистори, тим більша небезпека раптової загибелі конденсаторів, та й ККД падає). По-хорошому, все блоки живлення потрібно піддавати стрес-тесту хоча б при 30-ти градусах за Цельсієм (а якщо вже зовсім за правилами, то у всьому діапазоні від 0 градусів до 45), але не факт, що наші китайські брати по розуму дотримуються всіх заповітам EPS12V. І якщо їм спаде на думку назвати номінальною потужністю ту, яку БП може видавати при 20 градусах, покупець «ноу-нейма» до літа може отримати чудовий сюрприз у вигляді постійно глючащій комп'ютера. Це - в кращому випадку. Так що, по можливості, невідомі бренди ігноруємо.

Поганому БП імпульси заважають

Як не дивно, але комп'ютерний БП вже сам по собі може бути джерелом серйозних перешкод як в електромережі, так і на вихідних лініях. Причиною першої напасті є груба схема випрямлення змінного струму, яка в моменти «перемикання» діодів на діодному містку створює реактивні струми. В результаті можуть блимати лампочки, ламатися побутові прилади, але головне - помітно знизиться ефективність блоку живлення. Лікується це спеціальним блоком - PFC (Power Factor Correction, корекція коефіцієнта потужності). Вони можуть бути пасивними (дешево, але не особливо ефективно) і активними (дорожче, але зате ефективність може досягати 99%). Зі зрозумілих причин на блоках високої потужності зустріти пасивний PFC дуже складно, ну, а активними виробник не забуде похвалитися (переконуємося на прикладі наклейки на Chieftec CFT-1000G-DF). Варто зауважити, що ефективність PFC треба накладати на ККД самого блоку живлення. Так що, в підсумку, більш дорогий пристрій може запросто окупитися за рахунок різниці в рахунках на електрику.

Четирёхпіновий PCI-E

Внутрішні перешкоди (а правильніше називати їх пульсаціями) викликаються як недосконалістю схем самого блоку живлення (перемикання між конденсаторами, пам'ятаємо), так і реактивними струмами від різних пристроїв. Перш за все, звичайно, дивимося на відеокарти і процесори. Якщо в спокої система харчування новенького енергоефективного Core 2 Quad 9ххх споживає (а процесор, відповідно, розсіює) до 10 Вт, то в момент переходу до активних обчислень (припустимо, 90 Вт) навантаження на лінію +12 В буде помітною. Вінчестери, оптичні приводи, мережеві карти та інша нісенітниця теж можуть викликати сплески напруги, але вже набагато менш помітні.

Зліва восьміпіновий коннектор, зібраний з двох четирёхпінових

Боротися з цим можна перш за все якістю керуючого транзистора і генератора імпульсів в самому БП: чим оперативніше вони відреагують на зміну навантаження, тим швидше «розсмокчеться» шкідливий імпульс. Автоматично, чим вище частота імпульсів на трансформаторній обмотці, тим швидше спрацює вся схема. Теж пряма вказівка ​​на те, що БП найкраще використовувати в діапазоні навантажень від 50 до 70%. Теоретично було б добре «гнати» частоту імпульсів ще вище, але чим це загрожує, ми вже знаємо на прикладах процесорів. Гріються, глючат і в підсумку - ламаються.

Венеція!

У будь-якому комп'ютерному блоці живлення (починаючи з появи форм-фактора ATX) має бути кілька вихідних каналів. Їх характеристики наведені на наклейці, яка зазвичай розташована на боковій стінці блоку живлення. Ну, а наклейку цю повинен був бачити будь-який, хто хоч раз заглядав усередину системного блоку.

SATA-харчування

Подивимося на наш зразок. Вказано вольтаж і сила струму для каналів +5, +3.3, +12, -12 і чергового каналу +5 Вольт. Крім того, канал +12 В розділений на чотири віртуальних каналу. Чому не зробили один потужний канал +12 В? Причина проста: захист «від дурня». За прийнятим стандартом безпеки потужність на одному каналі, який end-user може замкнути своїм пальцем, не повинна перевищувати 240 Вольт-Ампер. Тут, правда, трохи не вписуються канали +12 В з силою струму по 25 Ампер, а як відомо, потужність можна отримати простим перемножением сили струму на напругу, і тоді ми отримаємо 300 ВА. Схоже, виробники вважають, що «чайники» не купують кіловатні блоки живлення.

Стандартний 24-піновий вихід. Варіант трансформації в 20-піновий вже не актуальний

Про сумарних обмеження особливо довго говорити теж не доведеться. Якщо скласти теоретичну потужність всіх каналів +12 В (240 + 240 + 300 + 300), вийде 1080 ВА, але насправді зазначені в таблиці сили струму можна отримати тільки при підключенні одного-двох-трьох каналів. А оскільки у всіх чотирьох ліній +12 В «ноги» ростуть з одного і того ж місця, то при підключенні всіх відразу поверх штучного обмеження (20-25 А на канал) в силу вступить природне обмеження - фізичні можливості 12-вольтного перетворювача.

красень

Те ж саме відноситься і до блоку в цілому. Потужність всіх каналів разом узятих обмежена можливостями первинного випрямляча, генератора імпульсів і керуючого транзистора. Зазвичай саме цю потужність і виносять в якості номінальної потужності блоку, а нижче в табличці вказують пікову потужність. Ту, при якій блок живлення ще може пропрацювати деякий час (іноді навіть досить довгий), але виробник не гарантує, що в кінці кінців при такому режимі його продукції не настане кирдик. До речі, Chieftec не вказує пікову потужність. Не те щоб великий недолік, але зайву тягу до конспірації ми засуджуємо.

Ближче до тіла

Залишилося розглянути кілька суб'єктивно-об'єктивних параметрів, за якими потрібно вибирати собі блок живлення. І тут вже набагато зручніше показувати все на живому прикладі (поки ще живому, оскільки колеги з Hi-Tech вже зібралися організовувати SLI з трьох GeForce 280).

Довго думав, який параметр (з решти) вибрати найголовнішим, і зупинився на розмірах БП. Як мені здається, цілком логічно, оскільки якщо блок живлення не влазить в ваш системник, то і купувати його немає сенсу :-). Два з трьох лінійних розмірів (ширина і висота) для кожного БП стандарту ATX однакові - 150х86 мм (причини очевидні). А ось в глибину вони можуть варіюватися в досить великих межах. Chieftec CFT-1000G-DF «розтягнувся» на цілих 220 мм, але у нього є розумне виправдання - і справа не тільки в потужності.

Для найвідчайдушніших ентузіастів і геймерів

Всю схему даже дуже потужного БП можна вмістіті и в менших корпусі, но тоді Гостра постанов проблема охолодження. Вірніше, ми знову прійдемо до старого питання: що важлівіше - компактність або тиша? Chieftec думає, что тиша все-таки важлівіше, тому в додаток до низькообертовим 140-мм вентилятору на Нижній стінці (на вдув) в Chieftec CFT-1000G-DF встановлений 80-мм низьких Оберт вентилятор на задній (на відув). Через меншого вентилятора БП якраз і «виріс» в довжину, проте така схема дозволила отримати практично безшумну роботу при навантаженні до 50% від номіналу. Чути тільки шелест видуває повітря - і то, якщо нахилитися до БП ближче.

Другим критично важливим ергономічним параметром будь-якого БП є набір шнурів і конекторів, якими він забезпечений. Зараз вже важко уявити собі блок, у якого не передбачені «причіпні» шнури, причому на всіх шнурах є нейлоновий кожух (найбільш просунуті виробники взагалі запаюють шнури +12 В з силою струму 25 А в силікон - зручно: по-перше, відразу видно, де 20, а де 25 а, а по-друге, силікон не чіплявся за гострі кути карт розширення та інший внутрікомпьютерний рельєф).

У Chieftec CFT-1000G-DF (так само як і у обох його побратимів) набір шнурів виходить більш ніж достатнім. Намертво до блоку прикручений шнур з 24-піновим коннектором основного живлення материнської плати, восьміпіновий PCI-E, два шестіпінових PCI-E, один четирехпіновий PCI-E оригінальної конструкції (при необхідності з нього виходить повноцінний восьміпіновий), один шнурок з трьома «Молекс» , ще один - з трьома коннекторами для SATA-приводів і дуже корисний (без сарказму) коннектор для корпусного вентилятора. Додатково можна причепити ще по два шести- і восьміпіновий PCI-E (значить, теоретично можна споруджувати 3-Way SLI з GeForce 9800 GX2, які, на жаль, підтримують тільки звичайний SLI, або 4х CrossFire з Radeon HD 2900 XT, які все одно займають по два слоти і ні в одну материнську плату вчотирьох не вмістяться). Але головне - це наявність шнурів під додаткові шість PATA-пристроїв і ще шість SATA. Любителям RAID-масивів і просто колекціонерам HDD буде, де розгулятися :-).

Залишився ще один важливий фактор - зовнішність блоку живлення. І нехай оцінку цього параметра я, як зазвичай, залишаю на ваш особистий розсуд, зауважу, що нехтувати красою цього пристрою не варто. Особливо в тому випадку, якщо корпус має прозору бічну стінку, а для продуктивних ігрових систем (в якою кіловатний блоку саме місце) це важливо подвійно.

PS Не варто намагатися самостійно «тестувати» блоки живлення без спеціального навантажувального стенду. Вбудовані датчики відрізняються вражаючою неточністю, та й адекватно регулювати навантаження у вас теж навряд чи вийде. У кращому випадку можна буде обчислити хіба що відверто браковане пристрій. Повноцінну картину поведінки блоку живлення «в бойових умовах» можна отримати тільки на нагрузочном стенді, яким поки не обзавівся навіть наш тестлаб (хоча процес видобутку цього важливого девайса йде). Значить, поки будемо сподіватися на чесність відомих виробників і рейтинги німецької компанії TUV, що займається перевіркою на надійність і відповідність нормам всього підряд - від таблеток до реактивних літаків.

До речі, у нашого Chieftec CFT-1000G-DF на наклейці, прямо під логотипом «Active PFC», намальована печатка TUV. Наскільки можу судити за два місяці роботи з цим БП, німці не брешуть.

PPS Варто кіловатний задоволення не так вже й мало - приблизно 180 доларів. Втім, якщо вам вистачить 850 Вт, можна заощадити цілих 30 доларів. Chieftec CFT-850G-DF відрізняється від старшого брата тільки максимальною потужністю.

Bateau