В погоне за идеальным КПД: разбираемся с сертификацией 80 PLUS на современных PSU

Продолжая цикл статей о компьютерном железе, сегодня мы уделим внимание такому неотъемлемому и фундаментальному компоненту любой системы, как блок питания (PSU). Преследуя цель развеять популярные заблуждения и предложить несколько дельных советов по их выбору, мы коснемся показателей эффективности, посмотрим на схемотехнику блоков с различной сертификацией. А также попытаемся объективно ответить на волнующий каждого потребителя вопрос, действительно ли имеет смысл платить больше за те же самые мощности. Заинтригованы, подробности ниже.

Заблуждения современных реалий

Хоть без источника питания не обойтись ни в одной сборке, ставить во главу угла его надежность и качество, а уж тем более переплачивать за идентичные мощности не является распространенной тенденцией среди владельцев ПК. Ведь если прочие комплектующие наглядно демонстрируют свои возможности, обещая или впечатляющие скорости обмена данными, значительную вычислительную мощность или заветный прирост FPS в играх и прочих графических приложениях, то добросовестный вклад PSU, как правило, остается незамеченным.

К сожалению, такую устоявшуюся тенденцию никак нельзя назвать безопасной и даже выгодной, блок питания – это сердце системы, ответственное за обеспечение правильного и стабильного питания всех прочих компонентов ПК, исходя из этого, любые попытки неразумной экономии на этом устройстве могут закончиться весьма плачевно. Так, практика показывает, что откровенно бюджетные noname модели,



при выходе из строя нередко тянут за собой целый ряд комплектующих, а иногда и всю сборку целиком, общая стоимость которой может превосходить стоимость виновника в десятки раз.

Исходя из этого, становится очевидно, что к выбору PSU как минимум не стоит относиться поверхностно, успокаивая себе тем, что производительности он не добавит. С другой стороны впадать в другую крайность, переплачивая серьезные деньги за избыточные параметры, тоже не стоит. Во всем хороша мера, в рамках которой разумная экономия не принесет вреда.

КПД - всему голова?

Возвращаясь к теме, стоит понимать, что цена источников питания, в большинстве случаев находится в прямой зависимости от их мощности, схемотехники и КПД, среди которых последний и является отражением, уже привычного многим сертификата 80 PLUS.



Чтобы яснее понять, о чем здесь идет речь и почему это важно при сборке ПК, вспомним курс школьной физики, в котором КПД определяется отношением отдаваемой мощности к потребленной, иными словами эта величина, характеризует эффективность устройства в процентном эквиваленте. В практических реалиях это становится важно, так как переход энергии, в частности электрической, невозможен без определенных потерь (обусловленных естественным сопротивлением компонентов), которые по закону сохранения энергии никуда не исчезают, а переходят в другой вид - тепло. Вот и получается, что чем ниже КПД - больше утечек, а значит значительнее нагрев элементов блока питания.

Говоря об эффективности нельзя не упомянуть еще один важный момент – КПД не связан с выходной мощностью устройства и никак на нее не влияет, если у вас стоит блок на 600 Ватт, уж поверьте, ваша система их получит. Тем не менее, часто можно слышать заявления из разряда, если блок питания на 600 Вт имеет КПД 80%, то с учетом потерь его реальная мощность будет составлять лишь 480 Вт – совершенно не верно. Фактически все наоборот, как уже было сказано выше, выходная мощность не изменяется с учетом КПД, варьируется потребление из розетки, то есть, учитывая 20-ти процентные потери при полной нагрузке в 600 Вт, блок суммарно потребит 750 Вт. Исходя из расчетов по формуле:



600/0.8=750

Заметьте также, что эти потерянные 150 Вт не просто растворятся в воздухе, пассивно прибавившись к счету за электроэнергию, а станут теплом в компонентах PSU.

Величина более чем значительная, для сравнения, сходный теплопакет имеют топовые CPU, которые, обычно комплектуют жидкостным охлаждением (СВО) или башенными кулерами, типа Noctua NH-D15.

Практическая значимость 80 PLUS

Благо за годы развития индустрии, процесс и технологии производства претерпели существенные изменения, благодаря, чему, сегодня, на рынке можно встретить решения, чей КПД достигает 96%. Со временем, чтобы упросить градацию и избавить конечного потребителя от нужды вникать в спецификации, CLEAResult, занимающаяся аудитом энергоэффективности в корпоративных масштабах, была создана сертификация 80 PLUS.

Подробнее можно ознакомиться здесь:

https://www.clearesult.com/80plus/manufacturers/230V-EU-Internal

80 PLUS предусматривает шесть градаций источников питания исходя из их КПД с учетом частичных и пиковых нагрузок.

Для PSU из домашнего сегмента сводная таблица показателей выглядит так:



Серверные решения с резервным питанием имеют несколько другие критерии. Не путайтесь.

Как видно из приведенных данных, высший стандарт Titanium, потребует от блока КПД в 90%, даже при незначительной нагрузке в 10%, что исходя из принципиального устройства импульсных источников питания, является большим достижением, невозможным без существенных изменений схемотехники и внедрения качественных и передовых компонентов.



Так если заглянуть «под капот» некоторых передовых блоков, можно обнаружить ряд конструктивных улучшений, призванных максимально снизить потери на всех участках цепи и тем самым свести к минимуму побочные выделения тепла. Например, в «бронзовых» Thermaltake Toughpower, c этой целью, появился LLC-резонатор снижающий потери основного преобразователя,



а в моделях, получивших 80 PLUS Gold, можно найти и синхронные выпрямители вместо классических диодов.



Такая конструкция позволяет ощутимо снизить сопротивление, что только положительно отражается на КПД, ведь нагрев, как известно, главный враг конденсаторов.



Встречались случаи, когда производители, желая всеми силами свести на нет величину сопротивления на дорожках, напаивали на них целиковые медные пластины,



как это было в случае с «золотым» Corsair RM850.

Заключение

Резюмируя приведенные выше факты, яснее проступает еще одна положительная сторона 80 PLUS: высокая градация (на уровне Gold) фактически гарантирует не только заявленные значения КПД, но и качественную схемотехнику с надежными и долговечными компонентами. Поэтому покупку сертифицированного блока питания, который обойдется дороже простых аналогов, стоит рассматривать не просто как очередной компонент, подлежащий апгрейду через год-два, а прочный задел на будущее, на базе которого можно будет запитать еще не одну сборку.

Покупайте с умом.
Удачи.