[Zasilacz] 5 rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze zasilacza

Wprowadzenie na rynek kart graficznych NVIDIA z serii GeForce RTX 30 i procesorów AMD Ryzen z serii 5000 wraz z kartami graficznymi z serii Radeon RX 6000, zwiastuje nadejście ery wysokiej wydajności. Oznacza to, że zapotrzebowanie na zasilacze dużej mocy stopniowo rośnie.

Obecnie na rynku dostępnych jest wiele opcji zasilaczy, a każdy z nich pochodzi od różnych marek i ma inne funkcje i specyfikacje. Jak gracze powinni wybrać zasilacz, który najlepiej odpowiada ich potrzebom? Kupując zasilacz, należy zwrócić uwagę na kilka obszarów:

• Moc w watach
• Ochrona bezpieczeństwa
• Projekt szyny zasilającej i wymagania dotyczące mocy
• Modułowe projektowanie i dostosowywanie kabli
• Ocena efektywności energetycznej 80 PLUS

Moc w watach

Najbardziej podstawowa koncepcja zasilacza zaczyna się od mocy. Moc podana na zasilaczu może różnić się od rzeczywistej. Dobry zasilacz będzie wskazywał ciągłą moc znamionową, podczas gdy inne zasilacze mogą wskazywać jedynie szczytową moc wyjściową, co oznacza, że ​​nie są w stanie zapewnić wystarczającej mocy. Naklejka ze specyfikacją na każdym zasilaczu oraz tabela specyfikacji na opakowaniu mogą pomóc w ocenie autentyczności zasilacza. Poniżej znajduje się bardziej szczegółowe wyjaśnienie ciągłej znamionowej mocy wyjściowej i szczytowej mocy wyjściowej:

1. Ciągła moc znamionowa

Jest to maksymalna wartość mocy w zakresie zasilacza, którą zasilacz może stale dostarczać przy dowolnym napięciu wejściowym i temperaturze. Ogólnie rzecz biorąc, etykieta specyfikacji znajdująca się z tyłu zasilacza podlega przepisom bezpieczeństwa, dlatego musi wskazywać całkowitą znamionową moc wyjściową, jaką może zapewnić zasilacz, czyli moc, jaką może zapewnić zasilacz.

2. Szczytowa moc wyjściowa

Szczytowa moc wyjściowa odnosi się do maksymalnej mocy, jaką zasilacz może dostarczyć w krótkim czasie (T < 10 ms) przed aktywacją mechanizmów ochronnych. Zazwyczaj zasilacze są projektowane tak, aby moc szczytowa była 1,1-krotnością ich mocy znamionowej. Jednak większość etykiet i specyfikacji zasilaczy nie określa wyraźnie szczytowej mocy wyjściowej. Na przykład zasilacz o mocy 850 W może mieć szczytową moc wyjściową około 935 W (850 W x 1,1 = 935 W).

W przypadku niektórych zasilaczy całkowita znamionowa moc wyjściowa podana na etykiecie ze specyfikacją nie jest taka sama, jak moc podana w nazwie lub opisie produktu. Kupując zasilacz, należy zwrócić uwagę na wskazaną całkowitą znamionową moc wyjściową, aby uzyskać odpowiednią moc.

Ochrona bezpieczeństwa

Innym kluczowym wskaźnikiem przy wyborze zasilacza jest sprawdzenie funkcji zabezpieczających, jakie musi posiadać zasilacz, aby zapewnić jego ochronę w przypadku anomalii. Typowe zabezpieczenia, które znajdziesz, to OVP/OCP/OPP/OTP/SCP. Krótki opis można zobaczyć poniżej:

OVP (ochrona przed przepięciem)

Kiedy zasilacz przestaje działać, napięcie wyjściowe wzrasta nienormalnie. Jeżeli napięcie przekroczy napięcie określone w specyfikacji, napięcie wyjściowe zasilacza zostanie w odpowiednim czasie odcięte. Ponowne uruchomienie zasilania możliwe jest po usunięciu nieprawidłowości. Zapobiega to uszkodzeniu komponentów lub płyty głównej.

Definicja podana w Przewodniku projektowym firmy Intel:

OCP (ochrona nadprądowa)

Gdy prąd dostarczany przez każdą szynę napięcia przekracza maksymalny prąd wyjściowy tolerowany przez zasilacz, zasilanie zostanie w porę odcięte w celu zabezpieczenia. Po usunięciu nieprawidłowości można ponownie uruchomić zasilanie. Ogólnie rzecz biorąc, OCP zostanie ustawione na 1,2 ~ 1,5-krotność mocy znamionowej.

OPP (ochrona przed przepięciem)

Jeśli pobór mocy systemu przekracza moc znamionową zasilacza, zasilanie zostanie odcięte na czas w celu zabezpieczenia. Ogólnie rzecz biorąc, OPP zostanie ustawione na 1,2 ~ 1,5-krotność mocy znamionowej.

OTP (ochrona przed przegrzaniem)

Gdy wewnętrzna temperatura zasilacza przekroczy tolerancję projektową (z powodu słabego odprowadzania ciepła lub nieprawidłowego działania wentylatora), zasilanie zostanie odcięte w odpowiednim czasie w celu zabezpieczenia. Gdy temperatura wewnętrzna powróci do normy, można go uruchomić ponownie.

SCP (zabezpieczenie przed zwarciem)

W przypadku zwarcia obwodów wyjściowych zasilanie zostanie w porę odcięte w celu zabezpieczenia. Po usunięciu nieprawidłowości można ponownie uruchomić zasilanie.

Projekt szyny zasilającej i wymagania dotyczące mocy

Konstrukcja szynowa zasilacza jest podzielona na jednoszynową i wieloszynową. Każdy projekt ma swoje zalety i zastosowania. Różnica między konstrukcją wieloszynową a jednoszynową polega na tym, że zasilacz ma kilka gniazd zasilania +12 V. Zasilanie +12 V jest głównym źródłem zasilania systemu, więc wymagany prąd jest stosunkowo duży. Procesor, karta graficzna i MB są zasilane prądem +12 V. Ogólnie rzecz biorąc, to, czy zasilacz jest jednoszynowy, czy wieloszynowy, można ocenić na podstawie tabeli specyfikacji.

Konstrukcja jednoszynowa

Jak sama nazwa wskazuje, istnieje tylko jeden kanał +12 V i cały prąd będzie dostarczany do komponentów systemu za pośrednictwem tego kanału. Zaletą pojedynczej szyny jest to, że cały dostępny prąd jest skoncentrowany w tym samym obwodzie pod całkowitym zasilaniem, więc natężenie prądu w pojedynczym obwodzie, który może być zasilany, jest stosunkowo duże. Na karcie specyfikacji wskazane jest tylko jedno +12 V, które wskazuje maksymalne natężenie prądu i moc, jakie można zastosować.

Projekt wieloszynowy

Konstrukcja z wieloma szynami rozdziela napięcie +12 V na wiele kanałów. Ogranicza to natężenie prądu każdego kanału i instaluje urządzenie zabezpieczające OCP na każdym kanale, aby zapewnić, że każdy kanał nie zostanie uszkodzony z powodu nadmiernego obciążenia prądowego, co poprawia bezpieczeństwo użytkownika. Arkusz specyfikacji zostanie podzielony na wiele szyn +12 V i będzie wskazywał maksymalne natężenie prądu i moc, które można zastosować dla każdej z nich. Jednakże niezależnie od liczby kanałów całkowita moc pozostaje taka sama. Weźmy na przykład MPG A850GF, szyna jest podzielona na 4 kanały, zasila odpowiednio MB, CPU i VGA, a całkowita moc wynosi 850 W.

Różne konstrukcje obwodów i ustawienia mechanizmów zabezpieczających będą miały wpływ na maksymalną moc, jaką może wytrzymać zasilacz, odpowiadającą szczytowej mocy wyjściowej. Ogólnie rzecz biorąc, moc szczytowa zasilaczy zostanie zaprojektowana na 1,1–1,3-krotność mocy znamionowej przed aktywacją mechanizmu zabezpieczającego. Po uruchomieniu mechanizmu ochrony zależy to od ustawionych przez każdą firmę wartości zabezpieczeń OCP i OPP. OCP ma zwykle większy wpływ w projektach wieloszynowych, a w przypadku pojedynczej szyny ustawienia OCP są prawie takie same jak ustawienia OPP.

Zasilacze MSI serii MPG wykorzystują 4-kanałową konstrukcję z wieloma szynami. Wartość OCP każdego kanału jest ustawiona na 1,35-krotność średniej mocy znamionowej. Weźmy na przykład MPG A850GF. Każdy kanał +12 V opiera się na najwyższym oznaczonym amperze. Liczba pomnożona przez wartość ustawienia OCP oznacza najwyższą moc chwilową, jaką może wytrzymać, zwykle w zależności od ustawień procesora i VGA. Różne metody instalacji określą także moc, jaką może uzyskać karta graficzna i procesor. Zaleca się podłączenie VGA do VGA1 i VGA2. Nie instaluj na tym samym kanale, aby VGA mogło uzyskać większy prąd w ramach mechanizmu zabezpieczającego.

Wartość obliczeniowa mocy przeliczonej OCP

+12VCPU: 25 A x 1,35 x 12 V = 405 W
+12VVGA1: 40 A x 1,35 x 12 V = 648 W
+12VVGA2: 40 A x 1,35 x 12 V = 648 W

Wykorzystaliśmy test porównawczy gier, aby zasymulować zużycie energii wymagane przez graczy podczas grania w gry w rozdzielczościach 4K i FHD. Wykorzystaliśmy także test AIDA64 + 3Dmark D12X, aby sprawdzić, jaka moc jest wymagana, aby zaspokoić zapotrzebowanie w najbardziej wymagających warunkach.

Poniżej znajduje się lista komponentów użytych w próbkach testowych:
Próbka testowa 1
MB: MEG Z490 ACE
Procesor: Intel i9-10900K (włączona funkcja Turbo Boost)
VGA: RTX 3090 Gaming X Trio
Zasilacz: MPG A850GF

Próbka testowa 2
MB: MEG X570 UNIFY
Procesor: AMD Ryzen™ 9 5950X (włączona funkcja Game Boost)
VGA: RTX 3090 Gaming X Trio
Zasilacz: MPG A850GF

Wyniki testów wskazują, że nawet podczas symulacji gier lub równoczesnych testów obciążeniowych procesora i karty graficznej średni pobór mocy (W RMS) utrzymuje się poniżej 600 W. Dodatkowo szczytowa moc wyjściowa (maks. W) pozostaje w zakresie zabezpieczenia przed przepięciem (OPP) (wartość zabezpieczenia MPG A850GF OPP: 850 W x 1,35 = 1147 W). Chociaż NVIDIA oficjalnie zaleca zasilacz o mocy 750 W dla RTX 3090, może on mieć trudności z obsługą szczytowej mocy wyjściowej. Dlatego zaleca się wybór zasilacza o mocy 850 W lub wyższej.

Modułowe projektowanie i dostosowywanie kabli

Konstrukcje kabli zasilających można podzielić na trzy kategorie: konstrukcja w pełni modułowa, konstrukcja półmodułowa i konstrukcja niemodularna. Podstawowa różnica polega na tym, czy kable są odłączalne. W pełni modułowa konstrukcja jest korzystna, ponieważ pozwala użytkownikom instalować kable w oparciu o wymagania montażowe, oszczędzając miejsce i upraszczając zarządzanie kablami. Ułatwia także niestandardowe konfiguracje kabli. Obecnie zasilacze wysokiej klasy charakteryzują się głównie w pełni modułową konstrukcją.

Biorąc pod uwagę odłączany charakter w pełni modułowej konstrukcji, gracze mogą dostosować kable do swoich preferencji. Na przykład w przypadku kabli zasilających serii MSI MPG każdy producent zasilaczy oferuje swoją unikalną konstrukcję. Dlatego zrozumienie konstrukcji portów kablowych zakupionego zasilacza umożliwia użytkownikom zamawianie niestandardowych kabli w zewnętrznych sklepach.

Ocena efektywności energetycznej 80 PLUS

80 PLUS to certyfikat konwersji efektywności energetycznej zasilacza. Jest on podzielony na 6 poziomów. Im wyższy poziom, tym wyższy współczynnik konwersji efektywności energetycznej i większa oszczędność energii. Zazwyczaj, aby osiągnąć dobrą konwersję, w zasilaczu należy zastosować lepsze materiały. Poniżej przedstawiono wymagania dotyczące efektywności konwersji określone w specyfikacji zużycia energii 80 Plus na różnych poziomach.

Większość wysokiej klasy zasilaczy dostępnych na rynku ma złotą ocenę, a dla wyższych mocy dostępne są opcje platynowe i tytanowe. W przypadku pierwszych zakupów zaleca się rozpoczęcie od w pełni modułowego zasilacza ze złotą oceną. Chociaż zasilacze platynowe i tytanowe zapewniają doskonałą wydajność i jakość, ich koszt jest wyższy. Zasilacze ze złotą oceną oferują stosunkowo dobrą wydajność i cenę odpowiadającą wymaganiom typowych maszyn montażowych.

Zasilacze MSI MPG A850GF / MPG A750GF / MPG A650GF to w pełni modułowe zasilacze ze złotym certyfikatem, zawierające wiele obwodów w celu zwiększenia bezpieczeństwa zasilania. W zależności od wymagań użytkowania zalecane jest sparowanie kart graficznych NVIDIA RTX 3090 i NVIDIA RTX 3080 z MPG A850GF, NVIDIA RTX 3070 z MPG A750GF i kolejnych głównych kart graficznych RTX niższego poziomu z MPG A650GF. Informacje dotyczące zużycia energii przez nadchodzące karty AMD zostaną podane w późniejszym terminie.

Seria NVIDIA RTX 40

Seria NVIDIA RTX 30