Огляд серверного блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC

Комплектуючі для серверів – досить специфічний продукт. Не дивно, що в Інтернеті дуже мало інформації про них, а найчастіше та, що є, лише «сухі» характеристики, взяті з сайту виробника. Сьогодні ми спробуємо частково заповнити недостатність інформації і прагнемо запропонувати вашій увазі продукт від компанії Sea Sonic – серверний блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC, потужністю 300 Вт.

Нагадаємо, що серверне «залізо» намагаються максимально стандартизувати. Як правило, сервери роблять у вигляді стійки з гніздами, у які вставляються пристрої. Стійки класифікують за максимальною кількістю пристроїв (unit, або скорочено – «U») і форм-фактором. Сьогодні найпоширенішим форм-фактором для таких серверів є 19" з висотою корпуса пристрою 44 мм (1U). Беручи до уваги ці критерії, виробники комплектуючих повинні вкладатися в дуже обмежені розміри, зберігаючи при цьому технічні характеристики своїх продуктів на гідному рівні.

А зараз більш детально розглянемо досліджуваний сьогодні блок живлення.

Специфікація блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC:

Виробник	Sea Sonic
Модель	SS-300M1U Active PFC
Тип	ATX12V v2.31 & EPS12V
Номінальна потужність, Вт	300
Потужність по каналу 12В, Вт	300
Потужність ліній +3.3V і +5V, Вт	70
Ліній +12V	1
Виходи	+3.3V – 10A,  +5V – 14A,  +12V1 – 18A,  -12V – 0,3A,  +5VSB – 2A
PCI-E роз’єми	Немає
SLI Ready	Немає
CrossFire Certified	Немає
Модульний	Так
ККД	>87%
Сертифіковано 80 PLUS	Gold
Коефіцієнт потужності (PF)	99%
Метод компенсації коефіцієнта потужності	Активний
Вхідна напруга, В	100-240
Частота, Гц	47-63
Вхідний струм, А	5
Розмір вентилятора, мм	40 х 40 х 20
Регулятор швидкості обертання вентилятора	S3FC
Рівень шуму, дБ	42
Регулятор швидкості обертання	Є
Електромагнітні безпека і сумісність (EMI/EMC)	CB, TUV, CUL, CE, FCC, З-tick
Відповідність RoHS (низький вміст у припої свинцю та кадмію)	Є
Розміри (ДхШхВ), мм	190 х 81,5 х 40,5
Комплектація	Немає
Вага, кг	-
Ресурс (у режимі повного завантаження, при 25°С навколишнього середовища), годин	>100000
Гарантія	3 роки
Сайт виробника	http://www.seasonic.ru/

Даний блок живлення поставляється в ОЕМ-версії без упаковки. Недоліком цього є відсутність мережного кабелю живлення. Зовні блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC нічим не примітний. Його корпус має стандартну форму і виконаний у сірому кольорі. На верхній кришці зроблені вентиляційні отвори.

На задній панелі виробник ліворуч розмістив роз’єм для підключення мережного шнура живлення, а праворуч – вентилятор для охолодження блока живлення. Кнопка включення/виключення живлення відсутня.

На передній панелі знаходяться два роз’єми для підключення проводів блока живлення. Сама панель зроблена у вигляді сытки, що забезпечить додаткову циркуляцію повітря, а в наслідок і краще охолодження.

Разом з блоком Seasonic SS-300M1U Active PFC у комплекті є два шлейфи проводів живлення. Всі доступні типи роз’ємів, а також довжина проводів, наведені в таблиці:

Типи роз’ємів	Довжина проводів до роз’єму (роз’ємів), см
20+4-контактний роз’єм живлення	30
4-контактний роз’єм живлення	35
Два роз’єми для периферійних пристроїв PATA і FDD	30-45-60
Два роз’єми SATA	30-45
Два роз’єми SATA	30-45

Поруч з вентиляційною сіткою виробник помістив етикетку з технічними характеристиками. Згідно наведеній інформації, потужність каналу 12В становить 300 Вт, що є відмінним показником. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 70 Вт і здатні витримати навантаження 10 А и 14 А відповідно.

По енергоефективності блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC відповідає стандарту 80 PLUS Gold, на що вказує відповідне зображення на етикетці. Нагадаємо, що блоки живлення «проходять» по стандарту 80 PLUS Gold, якщо їх ККД при навантаженнях 20%, 50% і 100% не опускаються нижче 88%, 92%, 88% відповідно.

А тепер більш детально розглянемо внутрішню будову блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC.

Для примусової циркуляції повітря всередині корпуса блока живлення використовується вентилятор компанії ADDA, модель AD0412XB-C71GP. Незважаючи на свої невеликі розміри (40х40х20 мм), даний вентилятор здатний забезпечити продуктивність до 13 CFM (кубічних футів у хвилину). Щоправда, такі показники досягаються при частоті обертання 10000 об/хв, що веде до надмірного шуму – 42 дБ. Як вже згадувалося вище, у блоці живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC передбачене автоматичне регулювання швидкості обертання вентилятора.

Специфікація:

Вентилятор	ADDA AD0412XB-C71GP
Тип підшипника	Кочення
Напруга живлення, В	12
Струм, А	0,24
Потужність, Вт	2,88
Швидкість обертання, об/хв	10000
Повітряний потік, CFM	13
Рівень шуму, дБ	42
Вага, г	28

Знявши кришку корпуса, мимоволі приходиш у подив від продуманої схеми компонування елементів. Використаний буквально кожний квадратний міліметр корисної площі всередині блока живлення. Всі елементи розмістилися на трьох друкованих платах. Мікросхеми, відповідальні за контроль і керування, розпаяні на платі, яка знаходиться у бічної стінки і відділена від корпуса пластиковою прокладкою. На двох інших платах розташувалися елементи блока живлення, призначені для фільтрації перешкод і перетворення струму.

Одразу за роз’ємом мережного шнура живлення знаходиться EMI-фільтр, який застосовується для зменшення електромагнітних перешкод, випромінюваних у мережу при роботі блока живлення.

Незважаючи на більшу обмеженість вільного простору, виробнику вдалося «втиснути» окремий радіатор для охолодження діодного мосту. Також алюмінієві радіатори використані для охолодження силових елементів блока живлення.

У якості елемента, що згладжує мережеву напругу, використовується конденсатор відомої фірми Rubycon ємністю 100 мкФ, розрахований на напругу 420 В і температуру 105°С.

Поруч з конденсатором, що згладжує, розташовані ключі головного перетворювача, які через тонку прокладку закріплені на радіаторі «кутастої» форми. За ним знаходиться трансформатор головного перетворювача і трансформатор, що керує ключами головного перетворювача.

У іншої стінки корпуса блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC розташований ще один радіатор, на якому закріплені силові елементи Active PFC. Біля радіатора розміщений трансформатор чергової напруги, який обмотаний жовтою скотч-стрічкою для більш надійної ізоляції.

Низьковольтна частина реалізована на двох друкованих платах, на яких розташовані дроселі і конденсатори для згладжування пульсації вихідної напруги. У якості електролітів великої ємності використані продукти фірми Rubycon на 1000 мкФ. На кінцях друкованих плат розміщені модульні роз’єми для підключення проводу живлення.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

При проходженні тестів КНХ напруга живлення по лінії +3,3В змінювалося в межах від +3% до -2%, що є досить гарним результатом.

На лінії +5В відхилення напруга живлення була в діапазоні від +1% до -2%.

КНХ на лінії +12В теж виглядає досить добре. Напруга в цьому тесті змінювалося в межах від +3% до +1%.

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруги

Пульсації на лінії +3,3В при різному навантаженні дуже низькі. Коливання пульсації вкладається в межі 25-50 мВ, що є гарним результатом.

За рівнем пульсацій лінія +5В також у відмінному стані.

Пульсації на лінії +12В також знаходяться в межах припустимих норм.

Чергова лінія живлення +5 VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC досить гарний. Залежно від навантаження, напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,09 В до 5,03 В.

PFC

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

Навантаження, Вт	20	50	100	150	200	250	300
Навантаження*,%	7	17	33	50	67	83	100
PFC	0,56	0,79	0,9	0,95	0,97	0,98	0,98

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

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC дуже добре справляється з своїм завданням. Максимальний зафіксований коефіцієнт при навантаженні 300 Вт дорівнював 0,98.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В. Як видно з графіка, при навантаженнях 20% і 100% від номінальної потужності, ККД блока живлення перевищує 88%, а при 50% навантаженні – ККД більше 92%.

Вплив зміни вхідної мережевої напруги

Працездатність блока живлення при різних значеннях вхідної мережевої напруги перевірялася при 80% завантаженні. Навантаження на лінії +5В і +3,3В становило 50 Вт, а загальне навантаження було рівне 240 Вт. Показником працездатності була величина вихідної напруги.

Напруга мережі	250 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140 В	120 В	100 В
+3,3В	3,39	3,39	3,39	3,39	3,38	3,38	3,38	3,38
+5В	5,02	5,02	5,02	5,02	5,03	5,03	5,03	5,03
+12В	12,28	12,28	12,28	12,28	12,27	12,27	12,27	12,27

При зміні вхідної напруги від 100 В до 250 В, блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC стабільно працював у всьому заявленому в специфікації діапазоні напруги.

OverLOAD

Серверний блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC при підвищеному навантаженні показав досить непогані результати. Захист по перевантаженню спрацьовував при досягненні потужності 370 Вт, а при 360 Вт блок ще працював, забезпечуючи стабільну напругу на виході. Як бачимо, даний блок живлення здатний короткочасно витримати ще 20% понад повне навантаження. Нагадаємо, що номінальна потужність блока Seasonic SS-300M1U Active PFC становить 300 Вт.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи ми використали досить економічну систему на процесорі Intel Corei5-661 і материнській платі MSI H57M-ED65 у комбінації з відеокартою MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850). Враховуючи позитивні результати тестування стендом, можна було очікувати, що блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC зміг би впоратися і з більш потужною конфігурацією. Але дуже обмежена кількість роз’ємів не дозволяють перевірити цей факт. Додаткове живлення до відеокарти на GPU Radeon HD 4850 довелося подавати через перехідник.

Тестова конфігурація:

Материнська плата	MSI H57M-ED65 ( Intel H57, LGA1156, DDR3, mATX)
Процесор	Intel Core i5 661 (LGA1156, 3,33 ГГц, L3 4 МБ)
Кулер	Box
Оперативна пам'ять	2x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperХ KHX16000D3T1K3/3GX
Відеокарти	MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850, 1 ГБ GDDR3, PCIe 2.0)
Жорсткий диск	Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ
Корпус	CODEGEN M603 MidiТower
Ваттметр	Seasonic Power Angel
Мультиметр	MASTECH MY64

Виміри проводилися у двох режимах: у простої і максимальному навантаженні, яке створювалося за допомогою програмного тесту блока живлення OCCT Perestroika 3.1.0. Під час тестування вимірялося загальне енергоспоживання системи за допомогою приладу Seasonic Power Angel, а також вимірялася напруга на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

В результаті виміру напруги живлення на вихідних лініях живлення були отримані наступні значення:

	Seasonic SS-300M1U Active PFC		Seasonic SS-300TFX Active PFC
Режим	Величина, В	Відхилення, %	Величина, В	Відхилення, %
+12V
Idle	12,28	2,3	12,18	1,5
Burn	12,27	2,3	12,13	1
+5V
Idle	5,04	0,8	5,08	1,6
Burn	5,03	0,6	5,09	1,8
+3.3V
Idle	3,39	2,7	3,35	1,5
Burn	3,39	2,7	3,35	1,5
	Вхідне енергоспоживання, Вт
Idle	61		62
Burn	197		199

Навантаження запропонованої конфігурації не показало відчутного впливу на основні лінії живлення. Це дає привід сміло стверджувати, що блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC можна використовувати не тільки при складанні серверів, але і у звичайних комп'ютерних системах включаючи компактні ігрові конфігурації початкового рівня.

Енергоспоживання у простої і у виключеному стані ПК

Блоки живлення	Енергоспоживання в режимі, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic SS-300M1U Active PFC	3	1
Seasonic SS-300TFX Active PFC	5	4
Seasonic SS-500GM	5	4

У виключеному стані ПК і в сплячому режимі енергоспоживання блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC помітно нижче, ніж у блоків живлення Seasonic SS-300TFX Active PFC і Seasonic SS-500GM.

Система охолодження

Рівень шуму вентилятора при повному навантаженні можна назвати середнім, а при навантаженні 200 Вт – дуже тихим. Варто відзначити, що при 20 хвилинах роботи на потужності 150 Вт вентилятор не обертався зовсім. До речі, про даний факт виробник згадує, помістивши наклейку з відповідним текстом на кришку корпуса.

Висновки

Серверний блок живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC залишив відмінні враження від якості складання і продуктивності. В першу чергу потрібно відзначити, що протестований сьогодні блок живлення має висоту 1U і може бути використаний при побудові серверів різних конфігурацій, займаючи при цьому мінімум місця, що є величезним плюсом. Продуктивність Seasonic SS-300M1U Active PFC теж на гідному рівні. Запас потужності, відмінне згладжування пульсацій напруги на вихідних лініях, високий ККД – все це робить Seasonic SS-300M1U Active PFC гарним вибором у якості блоку живлення для серверів, де надійність і стабільність роботи майже основні критерії.

Як показало тестування, даний блок живлення можна використовувати і при зборі звичайної ігрової системи початкового рівня, особливо якщо такий ПК хочеться вмістити в мінімальний об'єм. Враховуючи високу енергоефективність, блок Seasonic SS-300M1U Active PFC також можна рекомендувати при складанні HTPC або «машини» для закачування/віддачі файлів через torrent-мережі.

Переваги:

• високий рівень ККД;
• низькі пульсації і низькі осідання напруги при навантаженні;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• наявність запасу по потужності;
• низьке енергоспоживання у простої і у виключеному стані ПК;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

До недоліків можна віднести:

• відсутність роз’єму живлення PCIE для відеокарт.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Анна Смірнова

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

Висловлюємо подяку компаніям MSI, Intel і Kingston за надане для тестового стенда обладнання.