Міфи про блоки живлення

1. Міф 1: Тільки одноканальні блоки живлення підходять для відеокарт високого рівня!
2. Міф 2a: Одноканальний блок живлення потужніший багатоканального!
3. Міф 2б: Багатоканальні блоки живлення втрачають потужність через роздільних каналів!
4. Міф 3: Одноканальний блок живлення так само надійний, як і багатоканальний блок живлення!
5. Міф 4: Великі вентилятори краще маленьких!

Наши партнеры ArtmMisto

Міф 1: Тільки одноканальні блоки живлення підходять для відеокарт високого рівня!

Деякі користувачі на форумах і навіть деякі компанії запевняють, що до новітніх відеокарт найкраще підходять одноканальні +12 блоки живлення. А заявляють вони це для того, щоб просунути свою продукцію або налякати інших користувачів. Хоча насправді це абсолютно не так. Щоб розібратися в питанні, давайте розглянемо кілька сценаріїв роботи, і як насправді підключений до джерела живлення на відеокарту.

Для початку варто згадати про те, що є основою для виникнення таких міфів. Справа в тому, що специфікації стандарту ATX12V2.2 описують параметри каналу живлення +12 на прикладі базової шини, і не нормують їх для додаткових шин. У самому стандарті наводяться приклади типових систем, оснащених однією відеокартою, для яких, зрозуміло, однією шини +12 більш ніж достатньо. Але принцип, за яким отримують харчування сучасні системи з однією або декількома потужними відеокартами, там не описаний. Зараз ми з цим і розберемося.

Сьогодні на ринку представлені різні види відеокарт і в залежності від продуктивності їх чіпа вони мають різні рівні споживання енергії. Загальна кількість енергії, яке споживає відеокарта, оцінюється величиною відведення теплової потужності, на яку вона розрахована - розрахункової тепловою потужністю (TDP). Відкрите зазвичай підключаються до блоків живлення за допомогою роз'ємів PCI-Express. Але кількість і тип роз'ємів може сильно відрізнятися від карти до карти. У деяких карт один 6-контактний роз'єм PCI-E, у деяких два; є моделі, які мають один 6-контактний і один 8-контактний роз'єм PCI-E (його іноді називають 6 + 2-pin PCI-E роз'єм), є моделі, у яких кількість таких роз'ємів доходить до чотирьох, шести і більше. В цілому, чим вище продуктивність відеокарти або набору відеокарт, тим більше енергії споживається і тим вище сумарний TDP. Всі сучасні відеокарти отримують харчування через 6-контактні і 8-контактні роз'єми PCI-E.

ЗАУВАЖЕННЯ: Не всі знають, що частково харчування також забезпечується через силові контакти слота PCI-E,. тобто, через слот на материнській платі, в який ви підключаєте відеокарту. Слот PCI-E отримує харчування від підключеного до системної плати 24-контактного роз'єму.

ЗАУВАЖЕННЯ: Додаткові контакти в роз'ємі PCI-E - це «земля», а не додаткові канали + 12В, як дехто вважає.

В цілому, відеокарта теоретично може споживати до 300 Вт і більше. Незалежно від того, яка у вас відеокарта, є кілька способів її харчування: 75 Вт з струмом до 6,25A, ще до 200Вт (близько 17A) через роз'єм PCI-E, і ще до 200Вт (близько 17A) з кожного роз'єму PCI- E Graphics (PEG). Таким чином, ви ніяк не можете перевантажити одну з шин +12 блоку живлення Antec (за умови правильної максимальної вихідної потужності), оскільки кожна з них, в залежності від моделі, розрахована на струм 25А, 30А або 40А

Приклад з шиною (шинами) +12 в блоці живлення; звичайно ж, в більшості блоків живлення є додаткові шини з іншими стандартними напругами, але вони тут не показані. Як бачите на діаграмі праворуч, в багатоканальному блоці живлення Antec все лінії + 12В мають захист від струмового перевантаження (OverCurrent Protection, OCP).

Міф про необхідність застосування БП з єдиним каналом +12 грунтується на твердженні про те, що відеокарта буде споживати дуже багато енергії по одній лінії в багатоканальному БП, в результаті чого спрацює струмовий захист. Але чи дійсно це так в сучасних системах? Ми з'ясували, що кожен з каналів + 12В (і, звичайно ж, інші стандартні канали) повинні мати струмовий захист. Давайте ще раз перевіримо різні варіанти підключення кабелів і розподілу напруги. На картах класу high-end присутній до трьох роз'ємів живлення PCI-E, для яких потрібно два або три канали живлення +12 у блоку живлення. Харчування через слот PCI-E може забезпечити лише 75 Вт. Решта харчування відеокарти надходить через кабелі живлення PCI-E з 6 або 8 контактами. У стандартному багатоканальному блоці живлення Antec з максимальним навантаженням на канал до 40A загальна потужність, доступна по кожній шині +12 В через 6 або 8-контактний роз'єм, дорівнює 480 Вт (40A * 12В). Це більш ніж достатньо для живлення будь-якої відеокарти, і, звичайно ж, цього достатньо для будь-якої системи з декількома відеокартами при використанні інших роздільних шин живлення +12.

Багатоканальний блок живлення Antec має всі роз'єми PCI-E, необхідні для живлення відеокарти, при цьому сила струму цих каналів обмежена струмовим захистом на рівні 40A. Залежно від блоку живлення і його вихідних параметрів максимальне навантаження на канал відрізняється від моделі до моделі. Але в більшості останніх моделей Antec вона встановлена ​​на рівні 25А, 30А або 40A на канал + 12В, що вдвічі більше 20А, передбачених стандартом ATX, і набагато більше, ніж було за часів зародження цього дурного міфу.

Ось приклад розподілу енергії в типовій системі 2-way SLI. Канал + 12В1 забезпечує навантаження максимум до 150 Вт через слот PCI-E. 6 або 6 + 2-контактні роз'єми PCI-E Graphics (PEG) забезпечують решті струм, необхідний для живлення відеокарти. Струмовий захист на рівні 40А для кожного з каналів + 12В, означає, що по кожен канал + 12В може забезпечити навантаження до 480Вт (40A * 12В = 480Вт). Використання одного каналу для кожної карти дозволяє забезпечити навантаження до 230 Вт навіть якщо завантаження карт максимальна.

Як бачите, немає різниці в тому, як забезпечувати харчування відеокарт, одним надпотужним каналом або декількома, з достатнім струмом. Крім того, у багатоканальних блоків живлення перед одноканальними є одне вагоме перевага: надійність. Сучасні багатоканальні блок живлення, як ті, що робить Antec, сконструйовані таким чином, щоб ви не могли випадково перевантажити канал + 12В. У блоках живлення Antec - роздільні канали + 12В, що означає, що окрема струмовий захист передбачена для кожного каналу.

ЗАУВАЖЕННЯ: У багатьох одноканальних блоках харчування є струмовий захист каналів +3,3 і +5 В, але не на шинах +12, які несуть максимальне навантаження в сучасних системах. Таким чином, якщо це не блок живлення Antec, перевірте, якщо струмовий захист у каналів живлення +12.

Резюме: Єдина причина, по якій блоки живлення можуть не підходити для живлення відеокарт, - це недостатня загальна вихідна потужність блоку живлення, і одно- і багатоканальний дизайн тут ні до чого. Багатоканальні блоки живлення Antec жодним чином не можуть бути перевантажені сучасними відеокартами поканально.

Міф 2a: Одноканальний блок живлення потужніший багатоканального!

Сучасні відеокарти використовують для харчування канал + 12В, і кількість каналів насправді значення не має. Для сумісності відеокарти набагато важливіше знати загальну вихідну потужність, ніж кількість каналів.

Цей міф народився не так давно, коли один з виробників графічних чіпів представив новий чіп, який вимагав більше потужності від каналу + 12В, ніж дозволяли норми ATX. Специфікації ATX припускали 20A на канал + 12В, з метою захисту; на практиці обмеження в 20A на канал може зустрітися тільки для дуже вимогливих відеокарт. Щоб обійти обмеження в 20A і надати цьому чіпу необхідну потужність, багато компаній стали випускати блоки живлення відповідно до своїх правил. Так з'явилися найперші одноканальні блоки живлення + 12В. У цих перших одноканальних блоках харчування надходить на high-end відеокарту потужність могла перевантажити канал + 12В, викликаючи спрацьовування захисту від перевантаження по струму і зупинку системи. Тому в багатьох перших блоках харчування ця проблема була вирішена відключенням захисту від перевантаження. Ці моделі не були більш-менш потужними порівняно з багатоканальними БП тієї ж потужності, і їх здатність забезпечувати потужність понад ліміт OCP на канал + 12В створювала ілюзію, що одноканальні блоки живлення були за визначенням могутніше багатоканальних. Що, звичайно ж, не так.

Якщо одно- і багатоканальні блоки живлення мають однакове значення вихідної потужності, то загальна потужність каналів + 12В також однакова - в даному випадку 744 Вт, незалежно від того, розподілена вона по 4 каналам або зосереджена в одному.

Щоб визначити, який з одно- і багатоканальних блоків живлення найпотужніший, найкраще поглянути на етикетку. Кожен блок живлення обмежений повною вихідною потужністю, вказаною на етикетці, яка зазвичай міститься на одній зі сторін або на дні блоку живлення. Тут же можна знайти значення каналів + 12В в амперах (A). Загальна потужність, яку блок живлення здатний повідомити по каналах + 12В, вказана на етикетці як 'combined power'.

Міф 2б: Багатоканальні блоки живлення втрачають потужність через роздільних каналів!

Цей міф є одним з найстаріших, так як він народився, коли ще блоки живлення не були так розвинені, як сьогодні. Міф народився тоді, коли точки OCP (рівень потужності, при якому спрацьовує захист від перевантаження по струму і вимикається блок живлення для захисту обладнання) були набагато нижче, як сьогодні в малопотужних моделях, - до 20A. Сьогодні майже по всіх потужних блоках живлення Antec точка OCP знаходиться на рівні 40A або вище. Таким чином, кожен з каналів + 12В здатний забезпечити як мінімум 480 Вт до спрацьовування OCP захисту, що більш ніж достатньо для будь-якої сучасної конфігурації.

Зліва показана реальна навантаження, або необхідна потужність, відеокарти - в даному випадку відеокарти, для якої потрібно 240 Вт (навантаження 20A). Справа представлена потужність, що видається багатоканальним блоком живлення Antec, і передача її по двох каналах - в цьому випадку, + 12В1 і + 12В3. Як бачите, жоден із каналів навіть близько не підходить до граничного значення, навіть в цьому найгіршому сценарії; на практиці, більшість відеокарт середнього рівня навіть близько не підходять до цього рівня споживання енергії.

Справа приведена реальне навантаження, в даному випадку, відеокарти, для якої потрібно 240 Вт (навантаження 20A). Справа наведено приклад одноканального блоку живлення. Як бачите, немає відмінності в загальній переданої потужності - в обох випадках потужності достатньо. Відмінність тільки в ємності каналу - для живлення цієї відеокарти одноканальний БП повинен навантажити свій канал майже на 37.5%. При цьому багатоканальний блок живлення Antec розподіляє цю потужність на два канали з незалежної захистом, навантажуючи кожен з каналів - + 12В1 - всього на 8.3%. Чим менше навантаження, тим вище ККД і менше нагрівання, а отже, довше термін служби БП і вище його цінність.

Як і в разі міфу про одно- і багатоканальні блоки живлення, правду можна з'ясувати, правильно прочитавши етикетку. Порівняйте характеристики на етикетках різних блоків живлення: враховуйте загальну потужність каналів + 12В. Ви побачите, що одноканальні і багатоканальні блоки живлення однієї і тієї ж потужності мають схожу загальну потужність каналів і тому несильно відрізняються в продуктивності. Єдине важлива відмінність полягає в тому, що багатоканальні БП мають OCP захист на всіх каналах + 12В, гарантуючи захист блоку живлення і всіх компонентів від виникаючих проблем, таких як коротке замикання.

Міф 3: Одноканальний блок живлення так само надійний, як і багатоканальний блок живлення!

НІ!

Одноканальні блоки живлення не мають захист від перевантаження по струму (OCP) на каналах + 12В. OCP обмежує кількість струму, який може пройти по каналу БП (і в ваш ПК); максимальне значення струму називається точкою OCP. Захист OCP необхідна, тому що якщо у вашій системі трапиться коротке замикання (що, на жаль, можливо, навіть в разі сучасного обладнання і технологій), OCP примусово вимкне блок живлення, запобігаючи потрапляння надмірної рівня струму в вашу систему і її пошкодження.

Одноканальний блок живлення не може похвалитися таким захистом через великої кількості струму, що йде по одному каналу. Це означає, що в разі короткого замикання або іншої проблеми з обладнанням в систему може потрапити до 100A (100A x 12В = 1000 Вт!) І зруйнувати все на свеем шляху. Якщо користувачеві «пощастити» виконувати роль «заземлювача», то це ще й може позначитися на здоров'ї. Ви впевнені, що хочете ризикнути і поставити ненадійний блок живлення?

Міф 4: Великі вентилятори краще маленьких!

Насправді, не все так просто. Як однозначного твердження це невірно. Чи підходить той чи інший розмір вентилятора залежить від різних чинників, таких як розташування вентилятора, внутрішня конструкція блоку живлення, тип підшипника вентилятора і очікуваний термін служби блоку живлення. Давайте почнемо з основ.

Конструкція вентилятора впливає на продуктивність БП
По-перше, це невірно, що чим більше вентилятор, тим краще. З одного боку зрозуміло, що вентилятор з великим розміром лопаті може передати більше повітря, ніж маленький вентилятор. Але тут виникає проблема - великі вентилятори майже завжди встановлюються зверху блоку живлення, тобто повітря потрібно перенаправити на 90 градусів при його переміщенні всередині БП. Така конструкція дуже поширена. Багато компаній мучаться з дизайном таких блоків живлення, так як він не забезпечує необхідний повітряний потік. Поворот повітряного потоку на 90 градусів народжує турбулентність, в результаті чого компоненти недостатньо охолоджуються. Але є і переваги у такій конструкції - то, що ціла сторона вільна, дозволяє розмістити від'єднуються кабелі - але знову ж таки, повітря може застоятися на задній стороні БП, якщо там не буде вентиляційних отворів.

Розташування компонентів може сильно впливати на продуктивність БП
Те, як розташовані компоненти всередині блоку живлення, дуже сильно впливає на його продуктивність - більше, ніж розмір вентиляторів. Маленькі вентилятори, на відміну від великих, зазвичай розташовуються горизонтально в припливної або припливно-витяжної конфігурації і кріпляться до задньої стінки блоку живлення, а не зверху.

Такий тип конфігурації дозволяє повітрю вільно проходити через блок живлення без зміни траєкторії. А компоненти БП і радіатори можна зробити крупніше, так як вентилятор більше не займає місце нагорі. Такі блоки живлення зазвичай довше, так як вентилятор кріпиться до передньої або задньої панелі, але це в общем-то ідеальна конструкція блоку живлення. Є тільки один мінус - ззаду залишається менше місця для укладання кабелів.

Як бачите, не можна говорити про те, що один розмір кращий за інший без урахування внутрішнього розташування компонентів в блоці живлення. Є хороші моделі з великими вентиляторами і є хороші моделі з маленькими вентиляторами, а також є погані моделі, де повітряний потік застоюється. Також не можна сказати, що маленькі вентилятори гучніше великих, так як це залежить від типу підшипника. Давайте розглянемо їх ближче.

Верхнє розташування вентилятора. Зверніть увагу на зміну напрямку потоку повітря на 90 градусів - він заходить зверху, і повинен виходити ззаду. При цьому утворюється турбулентність, яка зменшує охолодження.

Припливно-витяжна конструкція в блоці живлення Antec TPQ-1200 з витяжним вентилятором. Повітряний потік затягується з корпусу і видувається через задню стінку. Зверніть увагу на плавний потік без зміни напрямку - відсутність турбулентності означає краще охолодження.

Підшипник в вентиляторі має величезне значення!
Підшипники вентиляторів безпосередньо визначають рівень шуму і надійність роботи, тому є важливою характеристикою вентилятора - незалежно від його розміру!

Тип підшипника є більш важливим фактором, ніж розмір вентилятора, при оцінці рівня шуму і надійності. Є різні типи підшипників. Багато з них являють собою один і той же, тільки мають різні назви. Давайте розглянемо два основних типи підшипника, які сьогодні використовуються в блоках харчування:

Підшипник ковзання і шарикопідшипник в дії.

Це найпоширеніші типи підшипників сьогодні, і більшість інших є різновидами цих двох. Підшипник ковзання - це простий підшипник, де використовуються дві труться одна об одну поверхні (зазвичай з мастилом між ними). Зазвичай вони вважаються гірше шарикопідшипників, де використовуються кульки між двома поверхнями. У підшипниках ковзання тертя між поверхнями набагато більше, що робить їх менш ефективними і скорочує їх термін служби. Багато компаній намагаються вдосконалити підшипники ковзання - наприклад, шляхом додавання рідин між віссю і ротором для зменшення тертя - але все одно, термін служби підшипників ковзання залишається менше, ніж у шарикопідшипників.

Це найпошіреніші типи ПІДШИПНИКІВ сьогодні, и більшість других є різновідамі ціх двох. Підшипник ковзання - це простий підшипник, де Використовують две труться одна об одну поверхні (зазвічай з мастілом между ними). Зазвічай смороду вважаються гірше шарікопідшіпніків, де Використовують кульки между двома поверхнями. У підшіпніках ковзання тертим между поверхні набагато более, что Робить їх Менш ефективна и скорочує їх срок служби. Багато компаній намагаються вдосконалити підшипники ковзання - наприклад, шляхом додавання рідин між віссю і ротором для зменшення тертя - але все одно, термін служби підшипників ковзання залишається менше, ніж у шарикопідшипників.

При виборі блоку живлення крім терміну служби вентилятора слід звертати увагу також і на загальний термін служби компонентів всередині блоку живлення. Чим повільніше працює вентилятор, тим менше тепла з блоку живлення він відводить. Ми підійшли до останнього фактору, який необхідно враховувати: бажаний загальний термін служби.

Так як компанії повинні прагнути робити блоки живлення з максимально довгим терміном служби, то їм не слід використовувати підшипники ковзання - ніхто не захоче мати вентилятор, який може полетіти на половині терміну служби блоку живлення, та ще й вивести з ладу весь блок живлення, зупинивши роботу комп'ютера. Але це не означає, що шарикопідшипники є ідеальним відповіддю - і у них є недоліки: а саме, акустичний шум. Шарикопідшипники шумлять сильніше, так як два ряди кульок буквально котяться по осі і виробляють шум в кожній точці дотику. У підшипниках ковзання немає котяться елементів, тому вони працюють тихіше, але зате не мають такого довгого терміну служби.

разом:

Вплив вентиляторів на бажаний термін служби
При виборі блоку живлення крім терміну служби вентилятора слід враховувати і бажане загальний час роботи компонентів блоку живлення. Чим повільніше вентилятор, тим менше тепла він відводить з блоку живлення. Чим менше тепла відводиться, тим більше нагріваються компоненти. Чим більше нагрів компонентів, тим менше термін служби. Навіть підвищення температури на 1 градус може сильно позначитися на терміні служби компонентів. Це означає, що при підвищенні навантаження (а значить і підвищення температури) вентилятор повинен працювати швидше, щоб встигати охолодити блок і зберегти планований термін служби. На жаль, це означає, що блок живлення стане працювати голосніше при зростанні навантаження. При зростанні навантаження шум збільшується у всіх блоків живлення (крім безвентиляторних). З точки зору терміну служби компонентів, підвищення шуму - це небажаний, але необхідний результат зростання швидкості обертання вентилятора, так як необхідно охолоджувати блок живлення, щоб забезпечити довгий термін служби.

Як ви знаєте, найбільшим аргументом проти 80-мм вентиляторів вважається їх висока гучність в порівнянні з іншими. Але це не зовсім так - маленькі вентилятори можуть працювати з меншим RPM і тому виробляти стільки ж шуму при меншій швидкості. ШІМ-вентилятори (з широтно-імпульсною модуляцією), що встановлюються в деякі моделі Antec, трохи дорожче, але дозволяють знизити RPM до рівня, на якому шум майже не чути. 80-мм ШІМ-вентилятор з низьким значенням CFM працює так само тихо, як і 120-мм вентилятор. Тому при виборі блоку живлення бажаний термін служби блоку живлення і живиться їм комп'ютера є найважливішим параметром - розмір вентилятора не має значення!

Висновок
Що краще - великий або маленький вентилятор - залежить від ряду факторів, включаючи розташування вентилятора, траєкторію повітряного потоку, тип підшипника, очікуване навантаження, бажаний термін служби компонентів, передбачувану температуру всередині корпусу і рівень шуму. Не можна просто сказати, що один розмір кращий за інший.

джерело: http://www.antec.com