Огляд блока живлення Seasonic PRIME GX-1000: коли багато відеокарт

Seasonic PRIME GX -1000

Seasonic PRIME TX-750

Якщо порівнювати внутрішню будову Seasonic PRIME GX-1000 і Seasonic PRIME TX-750, то відмінностей тут мінімум. Трохи підросли дроселі та радіатор на діодній збірці, що легко пояснити більшою номінальною потужністю. В іншому родинні зв'язки на обличчя.

В основі перетворювача лежить найбільш ефективна резонансна схема з повним мостом (full bridge). Для її реалізації використовуються ключі у вигляді чотирьох польових транзисторів, закріплених на радіаторі біля меншого конденсатора.

Синхронний випрямляч забезпечує напругу +12В. Його силові елементи знаходяться із зворотного боку PCB. Зверху видно радіатори для їх охолодження.

А ось лінії +3,3В і +5В утворені за допомогою DC-DC-перетворювачів, розпаяних на окремій дочірній платі.

Що стосується якості конденсаторів, то всередині Seasonic PRIME GX-1000 ми виявили виключно японські електроліти виробництва Nippon Chemi-Con і Rubycon, а також надійні твердотільні рішення.

Зверніть увагу: головна PCB і плата з вихідними роз'ємами пов'язані безпосередньо, без використання кабелів. Це позитивно відбивається на якості вихідних показників.

Приємно радує наявність повного переліку необхідних захистів, у чому допомогла мікросхема-супервізор Weltrend WT7527V. Тут наводимо весь список:

• захист від підвищеної вихідної напруги (OVP);
• захист від зниженої вихідної напруги (UVP);
• захист від короткого замикання (SCP);
• захист від перевантаження з потужності (OPP);
• захист від перевантаження по струму кожного каналу (OCP);
• захист від перегріву (OTP).

Крос-навантажувальні характеристики

Отже, час тестів. Згідно з нормами стандарту ATX12V, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від їх номіналу. Однак Seasonic заявляє про більш вузький діапазоні: ±1% для молодших ліній і до +2% для +12 В (Ultra Stable Voltage Regulation).

Під час крос-навантажувальних тестів на основних лініях Seasonic PRIME GX -1000 були зафіксовані такі відхилення напруг:

• лінія +3,3В: від +1% до +2%;
• лінія +5 В: від -1% до +2%;
• лінія + 12В: від +1% до +2%.

Як видно, вузол стабілізації напруги живлення відмінно впорався з поставленим завданням. Діапазон коливань на всіх лініях дуже вузький і не виходить за межі -1 ... +2%, як і було зазначено вище.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

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

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

Приємно відзначити, що і пульсації на всіх трьох лініях були в межах 25-50 мВ і дуже далекі від критичних значень.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення Seasonic PRIME GX-1000 не викликавши ніяких зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється в допустимих межах: від 5,12В до 4,98В. Осідання самі мінімальні - до -0,4% від номіналу.

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 також відмінно справляється зі своїм завданням. При споживаній потужності 200 Вт (20% від номіналу) коефіцієнт PFC перевищив за 0,9, що і було потрібно відповідно до стандарту 80 PLUS Gold (0,9 при 50% навантаженні). Максимальне ж значення (0,99) зафіксовано при навантаженні 1000 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність моделі Seasonic PRIME GX-1000 стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В. При навантаженні 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищував за 88%, 92% і 88% відповідно. А в діапазоні навантажень від 250 до 800 Вт можна розраховувати на ефективність більше за 90%.

Система охолодження і температурний режим

Побічно оцінити рівень шуму пристрою можна зі швидкості обертання вентилятора при різній величині навантаження. Інтервал часу, після якого проводилося вимірювання швидкості обертання і наступне збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати вимірювання відзначені точками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення становила приблизно 24°С. Потрібно відзначити, що повітря всередині корпуса комп'ютера може бути куди гарячіше, 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.

Seasonic PRIME GX-1000 ми тестували в гібридному режимі (Premium Hybrid Fan Control), який забезпечує повністю пасивну роботу СО при невисокому нагріванні внутрішніх елементів. У нашому разі пропелер почав обертатися при навантаженні 500 Вт (50% від номіналу), а її мінімальна швидкість склала 820 об/хв. У такому режимі вона працює дуже тихо аж до позначки 750 Вт (1100 об/хв). І тільки далі, на відрізку до номінальних 1000 Вт (1500 об/хв), рівень шуму можна назвати тихим.

Отже, навіть при постійному обертанні пропелера розчути БЖ на тлі інших комплектуючих навряд чи вдасться. І до максимальних 2000 об/хв, які може забезпечити вентилятор, є ще хороший запас.

Якщо ж гібридний режим відключений, то пропелер стартує відразу ж при ввімкненні комп'ютера. Швидкість його обертання в такому разі дорівнює 760 об/хв.

Виключити ситуацію з постійним ввімкненням/виключенням вентилятора при невисоких навантаженнях допомогло наявність зони гістерезису, що характерно і для більш доступних моделей виробництва Sea Sonic Electronics.

Високий рівень ККД дозволив знизити частоту обертання лопатей пропелера. Незважаючи на це, найгарячіший елемент (головний трансформатор) прогрілося лише до 76°C. Цей показник далекий від критичного, як і нагрівання інших складових.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Як показала практика, на всьому діапазоні номінальної потужності Seasonic PRIME GX-1000 не відтворює додаткових шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора. Це дуже важливо для вирішення з гібридною роботою СО.

OverLOAD

Навантаження на тестовану модель ми збільшували до вражаючих 1300 Вт, що дорівнює приросту +30% до номінальної потужності. Далі (на позначці 1350 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Захист від короткого замикання також працює коректно.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 12-ядерний (24-потоковий) процесор AMD Ryzen 9 5900X у розгоні до 4,5 ГГц. В якості відеоприскорювачів ми використали PowerColor Radeon RX 6800 Red Dragon OC, ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC і Palit GeForce RTX 2080 SUPER GameRock.

Материнська плата	MSI MEG X570 GODLIKE (Socket AM4, AMD X570)
Процесор	AMD Ryzen 9 5900X (Socket AM4, 12/24 х 3,7 – 4,8 ГГц; 105 Вт) @ 4,5 ГГц, 1,25 В
Кулер	Noctua NH-U12A
Оперативна пам'ять	2 x 8 ГБ DDR4-3200 G.SKILL Trident Z (F4-3200C15D-16GTZKW)
Відеокарти	PowerColor Radeon RX 6800 Red Dragon OC ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC Palit GeForce RTX 2080 SUPER GameRock
Накопичувач	Kingston SUV500 (480 ГБ)
Корпус	Spire SwordFin SP9007B з двома 120-мм вентиляторами
Ватметр	Seasonic PowerAngel
Мультиметр	MASTECH MY64

Виміри проводилися в двох режимах: «Простій» і «Максимальне завантаження», яка створювалося за допомогою стрес-тестів AIDA FPU і GPUs. Під час тестування загальне енергоспоживання системи вимірювалося за допомогою приладу Seasonic PowerAngel, напруга на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В фіксувалося за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

У результаті виміру напруги живлення на вихідних лініях були отримані такі значення:

Блок живлення Seasonic PRIME GX-1000 без проблем впорався із запропонованою конфігурацією, споживаючи з мережі 962 Вт електроенергії. Навіть трійка потужних відеокарт (TDP кожної 250 Вт) і 24-потоковий процесор у розгоні цілком «по зубах» цього джерела.

Технологія MTLR (Micro Tolerance Load Regulation) передбачає мінімальні відхилення напруг при порівнянні режимів «Burn» та «Idle» - у межах 0,5%. Це ми і побачили на прикладі цієї конфігурації. Трохи більше значення на лінії +3,3В (0,6%) пояснюється великим кроком при зміні на 0,01 В - цілих 0,3%.

Енергоспоживання в простої і в вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення Seasonic PRIME GX-1000 у вимкненому стані комп'ютера (3 Вт) відповідає показникам інших близьких з потужності рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії. А ось значення в сплячому режимі (5 Вт) виявилося найнижчим серед усіх джерел, які ми перевірили за останній час. Але ж у нас на руках кіловатник!

Підсумок

Хоча блок живлення Seasonic PRIME GX-1000 виявився новим знайомим, про нього ми, виявляється, вже знали дуже багато. Найближчим його родичем, котрі побували у нас на тестуванні, був «титановий» Seasonic PRIME TX-750. І хоча енергоефективність моделі потужністю 1000 Вт все ж нижче (маємо 80 PLUS Gold), але в іншому ...

А в іншому маємо ті ж 12 років гарантії, багату комплектацію, щедрий набір конекторів, передову схему full bridge, тільки японські високотемпературні конденсатори і пропелер на FDB-підшипнику. І незважаючи на солідну номінальну потужність, джерело вийшов у міру тихим, а вихідні показники порадували, як це зазвичай і буває у випадку з продукцією Sea Sonic Electronics.

Що в підсумку? Якщо планується використання дуже потужних комплектуючих і можливостей блока живлення на 750-850 Вт не вистачить, то до Seasonic PRIME GX-1000 варто придивитися. При ціні менше за $320 його можна порівняти з фірмовими «титановими» рішеннями потужністю 750-850 Вт. Але саме кіловатник зможе без проблем живити систему з трьома топовими відеокартами і потужним процесором у розгоні.

Переваги:

• дуже високий рівень ККД (відповідність стандарту 80 PLUS Gold);
• чудовий запас з потужності (до +30%);
• сучасна схемотехніка і якісна елементна база з використанням японських конденсаторів;
• відмінний стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В із мінімальними відхиленнями при зміні навантаження;
• дуже низькі пульсації;
• наявність всіх видів захистів;
• роздільна система стабілізації живлення;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі і в вимкненому стані комп'ютера;
• повністю модульна система кабелів;
• наявність шести 6+2-контактних роз'ємів PCIe;
• усі кабелі виготовлені у вигляді зручних і гнучких шлейфів;
• дуже ефективна система охолодження з гібридним режимом роботи;
• тихий 135-мм вентилятор на основі гідродинамічного підшипника;
• активний метод компенсації реактивної потужності;
• 12 років гарантії.

Автор: Олесь Пахолок
Переклад: Лілія Масюк

Висловлюємо подяку компанії Sea Sonic Electronics за наданий для тестування блок живлення.