Огляд і тестування блока живлення Fractal Design INTEGRA M 650W

На ринку джерел живлення склалася дуже кумедна ситуація: лише деякі компанії (наприклад, Sea Sonic Electronics або FSP) самостійно розробляють платформи та збирають на їхній основі продукти під власним брендом. Більшість же інших гравців на ринку купують уже готові платформи (у тому числі в тих же Sea Sonic Electronics або FSP) для реалізації їх у моделях під власним брендом. Схоже, що така ситуація вигідна обом сторонам: розробникам платформ не потрібно задумуватися про продаж готових пристроїв, налагодження дистриб’юторських каналів і мережу сервісного обслуговування. У свою чергу компаніям-продавцям не потрібно вкладати ресурси та час у розробку й тестування платформ, а партнерські канали, сервісні центри й пізнаваний бренд у них вже є.

Тому не дивно, що відома (особливо в Західній Європі) шведська компанія Fractal Design, з якою ми вже встигли трохи познайомитися на прикладі її корпусів і вентиляторів, також робить активні кроки в освоєнні ринку джерел живлення. При розробці своєї продукції вона приділяє велику увагу кожному окремому елементу. Звичайно, коли мова заходить про блоки живлення із сертифікатом 80 PLUS Bronze, яким і є розглянута модель Fractal Design INTEGRA M 650W, відразу ж зрозуміло, що на певних моментах довелося заощадити на догоду більш доступному ціннику. Але покупці подібних рішень і не проти – головне, щоб у цілому продукт вийшов гідним і збалансованим.

Специфікація

Упаковка та комплект поставки

На упаковці виробник заощаджувати не став. Вона виготовлена зі щільного картону з використанням якісної кольорової поліграфії в темно-бронзових тонах – така коробка стане прикрасою будь-якої вітрини. Не залишили осторонь дизайнери й інформативну складову: тут вам і фото пристрою, і перелік ключових переваг, криві ефективності та рівня шуму, а також тип усіх кабелів. Щоправда, більшість інформації зазначена англійською, але для багатьох це вже не проблема.

Комплект поставки Fractal Design INTEGRA M 650W відповідає рівню пристрою. До його складу увійшли:

• мережевий шнур живлення;
• набір від’єднуваних кабелів для підключення комплектуючих;
• гвинти для кріплення блока живлення усередині корпусу;
• кілька одноразових і багаторазових стяжок;
• інструкція користувача.

Зовнішній вигляд

Деякі компанії заощаджують на зовнішньому вигляді джерела живлення на догоду зниженню кінцевої вартості. Fractal Design не належить до них: для надання приємного зовнішнього вигляду використовувався не тільки додатковий шар чорної фарби, але також інформаційні написи на бічних панелях і витиснутий логотип на одній зі сторін.

Подбав виробник і про достатній приплив повітря усередину: сіточки із комірками у вигляді бджолиного стільника розташовані на трьох панелях. Розміри ж Fractal Design INTEGRA M 650W становлять 150 х 140 х 86 мм, тому він без проблем поміститься в багатьох системних корпусах.

В пристрої використовується частково модульна система кабелів: основна частина виведена прямо з корпусу, а додаткові провідники зроблені від’єднуваними. Для їхнього підключення на корпусі присутні три 6-контактні роз’єми (для периферії та SATA) і один 8-контактний (для додаткового живлення відеокарти). Практично всі провідники реалізовані у вигляді гнучких, плоских шлейфів, з якими дуже приємно працювати. Виключенням є лише основний 20+4-контактний, який для більшої зручності поміщений в обплетення. Товщина його проводів становить 18 AWG (1,02 мм у діаметрі із площею перетину 0,82 мм²). Знизу також можна побачити наклейки про проходження внутрішнього тестування – дрібниця, але приємно і вселяє довіру.

Повна конфігурація системи вихідних кабелів моделі Fractal Design INTEGRA M 650W виглядає наступним чином:

Доступної кількості кабелів достатньо для забезпечення живленням двох топових відеокарт і шести SATA-пристроїв. Тобто в більшості користувацьких систем проблем з підключенням не виникне.

Внутрішнє обладнання

Досвідчені користувачі знають, що серія Fractal Design INTEGRA M прийшла на зміну лінійці Fractal Design INTEGRA R2, яка свого часу одержала неоднозначну оцінку оглядачів і користувачів. Тому компанія вирішила замінити платформу: замість HEC використовується рішення від тайванської компанії ATNG (маркування друкованої плати – AG-316). 

Система охолодження традиційно складається з пасивної й активної частини. До складу першої увійшли два радіатори з невеликими гребенями, які відповідають за відведення надлишку тепла від ключових силових елементів.

Друга частина представлена 120-мм 7-лопатевим вентилятором з наклейкою Fractal Design. Він побудований на основі підшипників ковзання (Sleeve Bearings) і характеризується потужністю 2,16 Вт (12 В при 0,18 А). Виробник обіцяє тиху його роботу, що ми обов'язково перевіримо на практиці, але попередньо відзначимо, що в більш дорогих моделях використовується вентилятор на кульковому підшипнику або на гідродинамічному варіанті, які мають більш тривалий термін служби.

Швидкість обертання попередньо встановленої вертушки залежить не від вихідної потужності, а від температури радіатора низьковольтної частини, що вважається більш прогресивним методом керування її роботою.

А тепер давайте коротко пробіжимося по основних вузлах. Початковою точкою за традицією служить фільтр електромагнітних перешкод на вході, який згладжує високочастотні перешкоди, випромінювані в мережу блоком живлення, а також виконує функцію грозозахисту. Він складається із двох частин: одна розташувалася за мережевою розеткою, а друга – на друкованій платі. До його складу увійшли всі необхідні елементи: X- і Y-конденсатори, кілька дроселів і варистор, тому в надійності його роботи сумніватися не доводиться.

На радіаторі високовольтної частини можна помітити діодний міст U15K80R для випрямлення вхідної напруги. Поруч знаходиться активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC). Його силові ключі закріплені на радіаторі, але їхнє маркування розглянути не вдалося. А от у якості ШІМ-контролера виступає мікросхема 2PCS01, розташована на звороті основної друкованої плати.

Вхідний конденсатор високовольтного кола представлений моделлю від тайванської компанії TEAPO з параметрами 330 мкФ х 400 В. Якість її продукції вважається хорошою: до зразкового японського рівня не дотягує, зате набагато краща за більшість китайських аналогів. Важливо відзначити, що його максимальна робоча температура становить 85°С, а не 105°С, які ми звикли бачити в більш дорогих аналогах. Це ще одна складова економії для зменшення кінцевої вартості.

Щільне компонування не дозволило розглянути ключі головного перетворювача. Можемо лише припустити, що там використані менш ефективні (і більш доступні) діодні збірки замість транзисторів. А от у якості контролера лінії чергового живлення +5Vsb виступає мікросхема XY6112.

Стабілізація напруг носить груповий характер. Тут встановлені переважно електролітичні тайванські конденсатори компанії TEAPO з високотемпературної серії (до 105°С), але також помічено кілька полімерних рішень від японської FPCAPS. 

На платі з модульними роз’ємами бачимо кілька перемичок і лише один твердотільний конденсатор. У дорогих моделях фільтрація здійснюється більш якісно, із застосуванням більшої кількості конденсаторів, а іноді − навіть із використанням котушок індуктивності.

Згідно зі специфікацією, у тестованому блоці живлення передбачений базовий перелік необхідних захистів:

• захист від підвищеної напруги (OVP);
• захист від зниженої напруги (UVP);
• захист від короткого замикання (SCP);
• захист від перевантаження за потужністю (OPP).

У якості контролера даного вузла використовується мікросхема GR8313, розташована на звороті основної друкованої плати.

Якість пайки досить хороша, особливо враховуючи ціновий діапазон пристрою. 

Тестування

Крос-навантажувальні характеристики

Згідно з нормами стандарту ATX12V, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від їхнього номіналу.

Під час крос-навантажувальних тестів на основних лініях живлення були зафіксовані наступні відхилення напруг:

• лінія +3,3В: від -3% до +4%;
• лінія +5В: від +2% до +3%;
• лінія +12В: від -2% до +2%.

Вузол стабілізації напруги живлення добре впорався зі своїм завданням: у всіх випадках напруга коливалася в більш вузьких межах, аніж того вимагають норми стандарту ATX12V. 

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

Для стандарту ATX12V передбачені наступні допустимі норми, які стосуються рівня пульсацій (peak-to-peak):

• лінії +3,3В і +5В: 50 мВ;
• лінія +12В: 120 мВ.

Відмінні результати були отримані й під час вимірювання пульсацій на виходах блока живлення: у переважній більшості випадків вони не перевищували 25 мВ і лише на лінії +12В зміщалися в діапазон 50 – 75 мВ, що набагато нижче допустимих норм.

Чергова лінія живлення +5Vsb

Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення (+5Vsb) змінювалася від 5,2 до 5,13 В, що вписується в допустимі норми стандарту і свідчить про хорошу роботу даного вузла.

PFC

Таблиця, що показує зміну PFC залежно від завантаження джерела живлення:

Навантаження* − навантаження у відсотковому відношенні до номінальної потужності блока живлення.

Модуль APFC блока живлення Fractal Design INTEGRA M 650W також продемонстрував дуже гідні результати. Позначка 0,92 була досягнута вже при 200 Вт (нагадаємо, що стандартом 80 PLUS Bronze передбачений коефіцієнт 0,9 при 50%-ій потужності). Максимальне ж значення (0,98) було зафіксоване при навантаженнях понад 500 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різній споживаній потужності підтвердив відповідність розглянутої моделі стандарту 80 PLUS Bronze для напруги 230 В: при навантаженнях 20%, 50% і 100% ККД блока живлення перевищував 81%, 85% і 81% відповідно. Навіть при дуже малих навантаженнях (орієнтовно 60 Вт) цей показник становив близько 78,5%, що є хорошим результатом для його рівня.

Система охолодження та температурний режим

Побічно оцінити рівень шуму пристрою можна за швидкістю обертання вентилятора при різній величині навантаження. Інтервал часу, після якого проводилося вимірювання швидкості обертання й наступне збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати вимірювання відзначені точками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення становила приблизно 27°С. Варто відзначити, що повітря усередині корпусу комп'ютера може бути куди гарячішим, зокрема, температура 40°С є цілком допустимою. У той же час саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, носить змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення.

До позначки 200 Вт вентилятор працює дуже тихо. У діапазоні від 200 до 300 Вт швидкість його обертання помітно зростає, але видаваний шум усе ще залишається низьким. Після подолання позначки 300 Вт шум переходить у категорію «нижче середнього», абсолютно не порушуючи акустичного комфорту користувача

Карта температур знімалася після 40-хвилинної роботи з навантаженням 500 Вт. Оскільки швидкість обертання вентилятора після досягнення потужності 350 Вт не змінюється, то досягнуті температурні показники деяких компонентів (наприклад, основного трансформатора) вселяють побоювання при тривалій постійній роботі на максимальній потужності. З іншого боку, навіть наша тестова система з розігнаним процесором і ненажерливою відеокартою не створила навантаження з корисною потужністю в 600 Вт. Та й у звичайних умовах експлуатації максимальне тривале навантаження виникає вкрай рідко. Тому в цілому система охолодження справляється зі своїм завданням, але все-таки хотілося б побачити більш ефективну роботу при високих навантаженнях. Тим більше що захист від перегрівання в джерелі не реалізований.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

На всьому діапазоні навантажень Fractal Design INTEGRA M 650W не видавав ніяких сторонніх шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора, що важливо при дуже тихій роботі системи охолодження.

OverLOAD

Відверто порадував тест на перевантаження: нам без проблем вдалося підвищити його потужність до 910 Вт, а це +40% до номінальних 650 Вт. У такому режимі напруги на всіх вихідних лініях залишалися в нормі, а захист від перевантаження за потужністю (OPP) не спрацьовував. У принципі, можна було йти далі, але ми побоялися шукати точку спрацьовування захисту OPP.

Результат просто відмінний для блока живлення даного класу, але ми не радимо у звичайних умовах постійно навантажувати Fractal Design INTEGRA M 650W вище номінальної потужності. До того ж система його охолодження вже точно не розрахована на постійну роботу при такому режимі, а от короткочасні перевантаження йому не страшні.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X, розігнаний до частоти 4,4 ГГц, і відеокарта ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! (сумарний рівень TDP такого зв'язування знаходиться на рівні 450-500 Вт). Метою даного експерименту є відтворити реальні навантаження продуктивного ПК і перевірити, як при цьому поводиться блок живлення на практиці.

Вимірювання проводилися у двох режимах: «Простій» і «Максимальне завантаження», яке створювалося утилітами Linpack і FurMark 1.10.4. Під час тестування загальне енергоспоживання системи вимірювалося за допомогою приладу Seasonic PowerAngel, напруга на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В фіксувалася за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

У результаті вимірювання напруги живлення на вихідних лініях були отримані наступні значення:

Блок живлення Fractal Design INTEGRA M 650W без проблем упорався із запропонованою потужною ігровою конфігурацією. Незалежно від характеру навантаження, на жодній із ліній напруга живлення не просідала нижче номіналу. Таким чином, пристрій підійде для створення потужної ігрової конфігурації з однією або двома сучасними топовими відеокартами.

Енергоспоживання в простої й у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання даної моделі у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає значенням, зафіксованим в інших моделей схожої потужності, які уже встигли побувати в нашій тестовій лабораторії.

Висновки

Прийшов час підводити підсумки знайомства із блоком живлення Fractal Design INTEGRA M 650W. Він позиціонується в якості порівняно доступного, досить ефективного й потужного пристрою. До його розробки компанія Fractal Design підійшла з великою відповідальністю. Починаючи з упаковки, комплекту поставки, зовнішнього вигляду й знайомства з характеристиками, створюється стійке враження добротного і якісного пристрою.

Внутрішня платформа від тайванської компанії ATNG характеризується актуальною схемотехнікою і відповідною якістю підібраної елементної бази для даної цінової категорії. Звичайно, не обійшлося й без деяких компромісів, наприклад, використані переважно тайванські конденсатори, а максимальна температура конденсатора високовольтного кола становить 85°С, замість 105°С. Однак практичне тестування показало, що якого-небудь значимого негативного впливу на ефективність роботи Fractal Design INTEGRA M 650W це не створило.

Порадували й споживчі властивості даної моделі: використовується частково модульна конфігурація кабелів, більшість із яких виконані у вигляді зручних шлейфів, перевантаження за потужністю може досягати 40%, реалізований базовий набір захистів, а система охолодження характеризується дуже тихою роботою навіть при максимальному навантаженні. Але саме до останньої виникла одна істотна претензія: при тривалій роботі на максимальній потужності можуть виникнути проблеми з перегріванням деяких компонентів. Однак це ще потрібно добре постаратися, щоб у звичайних умовах створити максимальне тривале навантаження на Fractal Design INTEGRA M 650W, тому більшості користувачів хвилюватися не варто.

У підсумку ми маємо добротне джерело живлення із цілком доступним для його потужності цінником. Проблема в нього лише одна: на ринку вже зав'язалася досить жорстка конкуренція, тому опонентами виступають аналоги від не менш іменитих компаній.

Переваги:

• актуальна схемотехніка та добротна елементна база для цього цінового діапазону;
• великий запас за потужністю (40%);
• наявність виділеного каналу +12В з високою навантажувальною здатністю (54 А);
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В під великим навантаженням;
• наявність базового набору захистів;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• частково модульна система кабелів;
• більшість проводів зроблені у вигляді гнучких плоских шлейфів, що значно полегшує їхнє укладання;
• наявність чотирьох 6+2-контактних роз’ємів PCIe;
• дуже тиха робота системи охолодження навіть при максимальних навантаженнях;
• хороший комплект поставки.

Недоліки:

• можливе перегрівання деяких вузлів при тривалому максимальному навантаженні.

Автор: Сергій Буділовський 
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компанії Fractal Design за наданий для тестування блок живлення.

Висловлюємо подяку компаніям ASUS, Intel, Thermalright, Transcend, WD і ZOTAC за надане для тестового стенду обладнання.

Все цены на Fractal+Design+FD-PSU-IN3B-650W