Огляд і тестування блока живлення CHIEFTEC GPM-1000C

Поява блоків живлення серії CHIEFTEC NAVITAS викликала великий ажіотаж у користувачів, особливо якщо говорити про власників високопродуктивних систем. Основна причина криється в хорошому співвідношенню ціни та можливостей пристроїв, у чому ми вже змогли переконатися особисто на прикладі джерела живлення CHIEFTEC GPM-750C.  Судячи з кількості відгуків про даний матеріал, читачі також залишилися небайдужими до цієї моделі. Тому поява в тестовій лабораторії ще одного пристрою із серії CHIEFTEC NAVITAS була сприйнята нами з великим інтересом. Тим більше що в руки до нас потрапила 1000-ватна модель CHIEFTEC GPM-1000C. Враховуючи енергоспоживання сучасних геймерських систем, а також конфігурацій для майнінгу та проведення оверклокерских експериментів, актуальність рішень подібної потужності не викликає сумніву.

Специфікація:

 

Все цены на Chieftec+GPM-1000C

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Блок живлення CHIEFTEC GPM-1000C постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. Оскільки для всіх пристроїв серії CHIEFTEC NAVITAS використовується однакове оформлення упаковки, то ви тут не виявите багато технічної інформації. На лицьовій стороні поміщені лише кілька логотипів, які вказують на особливості, властиві всім пристроям цієї лінійки. Мова йде про клас енергоефективності (80 PLUS Gold), а також про підтримку технологій Multi GPU (NVIDIA SLI і AMD CrossFireX).

У комплект поставки включені всі необхідні компоненти, які знадобляться користувачу в процесі встановлення та підключення пристрою:

• модульні кабелі, упаковані в мішечок з логотипом компанії;
• мережевий шнур живлення;
• чотири кріпильні гвинти;
• інструкція.

Комплект модульних кабелів не представлений на світлині, з ним ми більш детально познайомимося трохи пізніше.

У порівнянні з джерелом живлення CHIEFTEC GPM-750C, конструкція та дизайн корпусу 1000-ватної моделі не змінилися. Як і раніше він зроблений з товстої сталі та пофарбований у сірий матовий колір із шорсткуватою фактурою, що імітує поверхню граніту. Примітно, що розміри також не змінилися й становлять 160 х 150 х 87 мм. Для пристроїв подібної потужності - це велика рідкість. Усі панелі корпусу, за винятком верхньої та передньої, є суцільними. Перша закрита решіткою типу «гриль», за якою ховається вентилятор, а друга являє собою стандартну перфоровану панель.

Основні кабелі для живлення материнської плати й процесора виведені прямо з корпусу, а інші зроблені від'єднуваними. Дана конструкція значно спрощує підключення комплектуючих і приховане прокладення проводів.

Конфігурація модульних роз’ємів на задній панелі така ж, як і в CHIEFTEC GPM-750C: чотири 6-контактні (чорного кольору) призначені для підключення периферії, а два 8-контактні (червоного кольору) - для додаткового живлення відеокарт.

Основний 20+4-контактний роз’єм живлення ATX виконаний у розбірному вигляді. Для додаткового живлення процесора передбачені 4+4-контактний і 8-контактний конектори ATX12V. Усі провідники поміщені в нейлонове обплетення та у кількох місцях стягнуті термоусадкою.

Комплект від'єднуваних кабелів складається з п'яти позицій, хоча, як ми пам'ятаємо, роз’ємів шість. Швидше за все, виробник вирішив у такий спосіб знизити кінцеву вартість пристрою, однак це жодним чином не вплинуло на його функціональність.

По кольору конекторів неважко здогадатися, для яких цілей призначений той чи інший провідник. Додаткове живлення до відеокарт підводить через чотири роз’єми PCIe, кожний з яких має 6+2-контактне виконання. На наш погляд, кількість конекторів PCIe можна було б збільшити й до шести, адже потужність пристрою теоретично дозволяє працювати в системі з трьома продуктивними відеокартами. До того ж не будемо забувати, що потенційними клієнтами таких блоків живлення є «майнери», чиї конфігурації, як правило, містять у собі не менше чотирьох графічних прискорювачів.

Усі доступні типи роз’ємів, а також довжина проводів наведені в таблиці:

На задній стінці знаходиться етикетка з технічними характеристиками. Потужність каналу +12В становить 999,6 Вт, що практично повністю відповідає номінальній потужності блока живлення. Як і в більшості якісних рішень з високим рівнем ККД, канал +12В виконаний у вигляді однієї лінії, а не розділений на кілька «віртуальних». При цьому він розрахований на велике навантаження - 83,3 А, що є дуже актуальним для продуктивних систем. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 130 Вт і здатні витримати навантаження по 25 А кожна, чого буде цілком достатньо для сучасних комплектуючих.

За енергоефективністю модель CHIEFTEC GPM-1000C відповідає вимогам стандарту 80 PLUS Gold, на що вказує відповідне зображення на етикетці. Нагадаємо, що блоки живлення стандартизуються 80 PLUS Gold, якщо їхній ККД для напруги 230 В при навантаженнях 20%, 50% і 100% не опускається нижче 88%, 92% і 88% відповідно.

Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг - від 100 до 240 В, що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів напруги живлення в умовах нестабільної електромережі.

Внутрішнє обладнання

Процес розбирання CHIEFTEC GPM-1000C нескладний - потрібно всього лише відкрутити шість кріпильних гвинтів на верхній кришці. Один із них заклеєний спеціальним стікером, пошкодження якого приведе до втрати гарантії на сам пристрій.

Для охолодження внутрішніх компонентів CHIEFTEC GPM-1000C використовується величезний 140-мм вентилятор Yate Loon D14BH-12. Буква «B» у маркуванні вказує на те, що він оснований на підшипнику кочення, який значно надійніший за втулкові аналоги.

Більш повна специфікація вентилятора подана нижче в таблиці:

Для оптимізації повітряних потоків усередині блока живлення до вентилятора прикріплена невелика прозора пластикова пластина. Точно така ж вертушка використовувалася і в 750-ватному пристрої CHIEFTEC GPM-750C. Тоді ми залишилися задоволені її шумовими показниками та ефективністю охолодження. Тому є всі причини вважати, що й у цьому випадку нас очікуватимуть хороші результати.

В основі блока живлення CHIEFTEC GPM-1000C лежить платформа від відомого OEM-виробника CWT, у якій використовується сучасна топологія на основі DC-DC перетворювачів. У порівнянні з 750-ватною моделлю в схемотехніці відбувся ряд змін, причому як у високовольтній, так і в низьковольтній частинах. Пропонуємо розглянути їх більш детально.

Почнемо із вхідного фільтра, який уже є невід'ємною складовою якісних рішень. До його складу входить увесь перелік компонентів (два X- і шість Y-конденсаторів, дві котушки та варистор), необхідних для повноцінного функціонування даного вузла. Нагадаємо, що основне завдання EMI-фільтра полягає в згладжуванні перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення.

Поруч розташований вхідний випрямляч, який складається із двох діодних збірок, і великий дросель активного модуля корекції коефіцієнта потужності (APFC). Для охолодження діодного мосту використовується окремий радіатор.

На значно більшому радіаторі у вигляді товстої алюмінієвої пластини закріплені силові елементи APFC: транзистори G30N60E з низьким опором відкритого каналу (усього лише 0,125 Ом) і діод Шотткі, розглянути маркування якого не вдалося.

Конденсатор високовольтного кола (680 мкФ х 400 В) виготовлений японською компанією Panasonic і належить до високотемпературної серії (до 105°С). Усе це говорить про високу якість даного елемента.

Замість звичайного однотактного прямохідного перетворювача, як в CHIEFTEC GPM-750C, тут використовується більш прогресивний напівмостовий резонансний конвертер. Його ключами є пара польових транзисторів G30N60E. Для їхнього охолодження також служить окремий радіатор.

Майже вся керуюча логіка блока живлення розташована на окремій великій платі, встановленій перпендикулярно основній. За коректну роботу головного перетворювача відповідає мікросхема ICE2HS01G, а APFC - ICE3PCS01. Зі зворотної сторони плати розташований чіп для контролю вихідних напруг і модуль, за допомогою якого здійснюється регулювання швидкості обертання вентилятора.

Напруга основної лінії +12В формується синхронним випрямлячем, виконаним на шести польових транзисторах IRFH7004PBF. Їхнє охолодження здійснюється набігаючими потоками повітря від вентилятора, а також за допомогою невеликих радіаторів-пластин.

Інші напруги (+3,3В і +5В) виходять з лінії +12В за допомогою DC-DC перетворювачів. Силова частина складається з чотирьох транзисторів SM3117N (по три на кожний канал), якими керує ШІМ-контролер APW7159. Відзначаємо, що даний вузол розташований безпосередньо на платі з модульними роз’ємами. Із погляду ефективності такий варіант є більш кращим у порівнянні з традиційним розташуванням конвертерів на окремій платі, оскільки відпадає необхідність у частині підведених проводів.

Зі зворотної сторони текстоліту, крім згаданих вище модульних роз’ємів, знаходяться також елементи, відповідальні за стабілізацію напруг +3,3В і +5В та за згладжування пульсацій на цих каналах. Фільтрація шумів здійснюється за допомогою твердотільних конденсаторів, виробниками яких значаться досить авторитетні компанії - Enesol і Fujitsu.

На лінії +12В також помічено кілька полімерних конденсаторів, інші елементи - з рідким електролітом. Їхнім виробником є японська компанія United Chemi-Con, яка славиться відмінною якістю своєї продукції. До речі, в інших вузлах блока живлення також використовуються переважно її конденсатори.

Згідно з технічною специфікацією, модель CHIEFTEC GPM-1000C має весь ряд захистів (OVP / UVP / OPP / SCP / OCP / OTP), включаючи захист від перевантаження та перегрівання. Для реалізації останнього використовується термодатчик, закріплений на одному з радіаторів у низьковольтній частині.

Якість пайки досить хороша: патьоків та інших критичних недоліків не помічено.

Тестування

Крос-навантажувальні характеристики

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

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

• лінія +3,3В: від -2% до +2%;
• лінія +5В: від 0% до +2%;
• лінія +12В: від +1% до +2%.

Роздільна система стабілізації відмінно продемонструвала себе в даному тесті. На всіх лініях діапазон відхилень напруги був значно вужчий допустимих норм. Особливо сподобався чудовий стан найбільш затребуваної лінії +12В.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

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

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

Хороше враження залишив і вузол фільтрації вихідних напруг. Рівень пульсацій на лініях +3,3В і +5В не перевищував допустимих 50 мВ. Схожа картина спостерігалася й на каналі +12В, тільки при максимальних навантаженнях розмах амплітуди (peak-to-peak) зміщався в діапазон 50-100 мВ. Однак для цієї лінії такий результат є цілком прийнятним.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення моделі CHIEFTEC GPM-1000C досить хороший. Залежно від навантаження, напруга на ній змінюється в межах від 5,10 В до 5,07 В.

PFC

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

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

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення CHIEFTEC GPM-1000C дуже добре справляється зі своїм завданням. Як видно з таблиці, уже при досягненні навантаження 200 Вт коефіцієнт PFC подолав позначку 0,9, максимальне ж значення (0,99) було зафіксоване при навантаженнях понад 600 Вт.

ККД

Не менш хороші результати були зафіксовані й у тесті реальної ефективності при різних навантаженнях. У межах 200 - 1000 Вт ККД постійно знаходився вище 90%, а в піку досягнув навіть значення 93,1%. Тому відповідність моделі CHIEFTEC GPM-1000C стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В повністю підтвердилася. Про всякий випадок нагадаємо, що для одержання «золотого» сертифіката однією з основних є наступна умова: при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД пристрою повинен перевищувати 88%, 92% і 88% відповідно.

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 та 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. Потрібно 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 500 Вт блок живлення CHIEFTEC GPM-1000C працював дуже тихо, причому в певні моменти часу вентилятор навіть зупинявся. Вийшла якась подоба гібридної системи охолодження. Ми не виключаємо, що при кращій вентиляції корпусу можна буде досягнути повністю пасивної роботи джерела живлення (принаймні, при малому енергоспоживанні системи). На відрізку 500 - 650 Вт швидкість обертання вентилятора долає значення 1000 об/хв, однак на загальному шумі це ніяк не позначається. Після позначки 650 Вт звук від пристрою стає вже більш розрізнимий і за суб'єктивними оцінками його можна охарактеризувати як «середній».

А от понад 800 Вт створюваний шум уже не можна назвати комфортним: він добре помітний на тлі інших компонентів системи. За нашими спостереженнями, максимальна швидкість обертання вентилятора склала 2100 об/хв.

До системи охолодження джерела живлення немає ніяких претензій: вона відмінно справляється зі своєю роботою. При цьому сильного нагрівання елементів, навіть після тривалої роботи при максимальному навантаженні, не спостерігається. Температура всіх основних вузлів під час експерименту не виходила за межі допустимих норм.

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення CHIEFTEC GPM-1000C ми збільшували до 1130 Вт, що рівно приросту +13% до номінальної потужності. При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Захист за перевантаженням спрацьовував при досягненні позначки 1150 Вт. Такі результати безперечно порадують любителів поекспериментувати з розгоном комплектуючих, а також власників конфігурацій для майнінгу.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X  з нового сімейства Intel Ivy Bridge-E, розігнаний до частоти 4,4 ГГц із підняттям напруги до 1,3 В. У якості відеоприскорювачів ми використовували ZOTAC GeForce GTX 480 і ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! у режимі SLI, які по праву можна вважати найбільш «ненажерливими» серед відеокарт.

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:

Система стабілізації напруг без труднощів впоралася з дуже потужною ігровою конфігурацією, продемонструвавши відмінні результати під навантаженням (режим «Burn») і при бездіяльності тестової конфігурації (режим «Idle»). На жодній із ліній навіть натяку на які-небудь осідання зафіксовано не було.

За вимірами вхідного енергоспоживання CHIEFTEC GPM-1000C знаходився на рівні інших високоефективних рішень, які приймали участь у тестуванні, що ще раз доводить його високий ККД при великих навантаженнях.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання моделі CHIEFTEC GPM-1000C у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних джерел живлення.

Висновки

В модельному ряду компанії CHIEFTEC є багато блоків живлення потужністю 1000 Вт і вище. Усі вони, безумовно, хороші з погляду показника «ціна/можливості». Якщо ж абстрагуватися від вартості, то в них можна виявити дрібні недоліки, які не дозволяють ставити їх в один ряд з «топовими» пристроями від інших іменитих виробників.

Моделі CHIEFTEC GPM-1000C вдалося зруйнувати цю тенденцію. За рахунок використання передової схемотехніки та якісної елементної бази блок живлення продемонстрував чудові результати у всіх експериментах. Причому характер і тривалість навантаження ніяк не змогли вплинути на кінцеві показники. Особливо сподобалася робота системи стабілізації, завдяки якій максимальний діапазон відхилення напруги живлення на основних лініях склав усього ±2% замість допустимих ±5%. Такий результат безперечно порадує власників високопродуктивних конфігурацій, де основне навантаження лягає на канал +12В.

З інших примітних результатів варто виділити великий ККД, який на всьому діапазоні реальних навантажень тримався вище 90%, а також здатність блока живлення короткочасно видавати потужність, яка перевершує номінальну на 13% (а це між іншим 1130 Вт). По суті, у моделі CHIEFTEC GPM-1000C немає недоліків. Єдиною ложкою дьогтю в бочці меду можна назвати порівняно малу кількість конекторів PCIe. Все-таки замість 4-х хотілося б бачити 6 роз’ємів для підключення додаткового живлення відеокарт. Принаймні, блок живлення має всі характеристики, які дозволили б йому впоратися з навантаженням у вигляді конфігурації з трьома потужними відеокартами. Хоча навряд чи це можна вважати серйозним недоліком, особливо на тлі вартості пристрою - близько 180 доларів США.

Переваги:

• дуже висока номінальна потужність (1000 Вт);
• хороший запас за потужністю (до +13%);
• відповідність стандарту 80 PLUS Gold (при навантаженнях понад 200 Вт блок живлення має ККД на рівні 90 - 93%);
• якісна елементна база;
• часткова модульна система кабелів;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під різними типами навантажень;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у вимкненому стані комп'ютера;
• відмінна система стабілізації живлення;
• наявність усіх видів захистів;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• надійний вентилятор на кульковому підшипнику;
• ефективна система охолодження;
• 5 років гарантії;
• порівняно невисока ціна;
• невеликі габарити, як для пристрою потужністю 1000 Вт;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Особливості:

• наявність чотирьох 6+2-контактних роз’ємів PCI-E для додаткового живлення відеокарт;
• при високих навантаженнях блок живлення видає помітний шум;
• при малих навантаженнях вентилятор може переставати обертатися.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок 

Висловлюємо подяку компанії CHIEFTEC за наданий для тестування блок живлення. 

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