Огляд і тестування серверного блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC

Нещодавно ми вже тестували блок живлення, призначений для встановлення в сервери – Seasonic SS-300M1U Active PFC форм-фактору 1U. Сьогодні ми познайомимося з більш потужною версією – Seasonic SS-350M1U Active PFC. Різниця в потужності між цими двома блоками живлення становить 50 Вт, що для звичайного користувача, який працює на персональному комп'ютері, може показатися несуттєвим. Але, з погляду серверних рішень, таке збільшення в потужності дозволить підключити декілька зайвих вінчестерів, приводів і т.ін. Особливо це стає актуально при збиранні великих серверів у вигляді стійки на декілька десятків пристроїв. У цьому випадку використання потужніших блоків живлення призведе до скорочення їх кількості. А це в свою чергу звільнить зайвий простір для інших комплектуючих.

Давайте ближче познайомимося з технічними характеристиками блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC.

Специфікація блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC:

Виробник	Sea Sonic
Модель	SS-350M1U Active PFC
Тип	ATX12V v2.31 & EPS12V
Номінальна потужність, Вт	350
Потужність по каналу 12В, Вт	348
Потужність ліній +3.3V і +5V, Вт	80
Ліній +12V	1
Виходи	+3.3V – 12 A,  +5V – 16 A,  +12V1 – 18 A,  -12V – 0,3 A,  +5VSB – 2 A
PCI-E роз’ємів	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	до 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 25⁰С навколишнього середовища), годин	>100000
Гарантія	3 роки
Сайт виробника	http://www.seasonic.ru/

Оскільки блок Seasonic SS-350M1U Active PFC поставляється в OEM-версії, то в ньому відсутній мережний шнур живлення, що потрібно буде врахувати при покупці. На верхній кришці корпуса виробник помістив етикетку з технічними характеристиками продукту. Також тут є стікер з серійним номером і наклейка, що нагадує про те, що вентилятор блока живлення може не обертатися, якщо навантаження не перевищує 50%. Поруч з етикеткою з технічними даними зроблені вентиляційні отвори.

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

Передня панель зроблена у вигляді сітки для покращення циркуляції повітря. Також тут розміщені модульні роз’єми для підключення проводів блока живлення.

Разом з блоком Seasonic SS-350M1U 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 для периферійних пристроїв	30-45
Два роз’єми SATA	25-45

Основний роз’єм живлення має універсальне 20+4-контактне виконання. Роз’єм процесорного живлення ATX12V представлений в 4-контактному вигляді.

Поруч з вентиляційними отворами виробник помістив етикетку з технічними характеристиками. Як бачимо, потужність каналу 12В становить 348 Вт; лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 80 Вт і здатні витримати навантаження 12 А і 16 А відповідно.

Даний блок живлення розрахований на великий діапазон вхідної напруги, який дорівнює 100 - 240 В. Цей факт особливо важливий при роботі від «поганої» мережі або при відсутності/відмові джерела безперебійного живлення.

За енергоефективністю блок живлення Seasonic SS-350M1U 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.

Ну що ж, прийшов час заглянути всередину блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC. Як завжди, спочатку розглянемо активну частину системи охолодження – вентилятор, у нашому випадку, від компанії ADDA, модель AD0412XB-C71GP. Незважаючи на свої невеликі розміри (40х40х20 мм), даний вентилятор здатний забезпечити продуктивність до 13 CFM (кубічних футів у хвилину). У порівнянні з звичайними « 40-ками», у яких продуктивність на рівні 7-8 CFM, модель від ADDA має вагому перевагу.

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	до 42
Вага, г	28

Відкривши кришку корпуса, перше, що привертає увагу – дуже компактне компонування вузлів і плат. Можна тільки подякувати інженерам компанії Sea Sonic Electronics, які змогли використати кожний міліметр вільного простору для розміщення елементів. Взагалі схема розміщення основних вузлів повторює компонування блока живлення Seasonic SS-300M1U Active PFC. Як бачимо, мікросхеми, відповідальні за контроль і керування, розпаяні на платі, яка знаходиться у бічної стінки та відділена від корпуса пластиковою прокладкою. Інші елементи розмістилися на двох інших платах.

Високочастотні перешкоди, випромінювані в мережу блоком живлення, гасяться за допомогою фільтра, що складається з декількох дроселів і конденсаторів. Елементи фільтра теж надійно ізольовані прокладкою з пластику.

Пасивна частина системи охолодження складається з трьох алюмінієвих радіаторів, на яких кріпляться силові елементи блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC. Відзначимо, що для охолодження діодного мосту-випрямляча використовується окремий радіатор. Радіатори мають загнуті «верхівки» для більш ефективного розсіювання тепла.

У якості елемента, що згладжує сіткову напругу, використовується конденсатор відомої фірми Rubycon ємністю 220 мкФ, розрахований на напругу 420 В і температуру 105⁰С.

Поруч з конденсатором, що згладжує, розташовані ключі головного перетворювача, які через тонку прокладку закріплені на радіаторі «кутастої» форми. Силові елементи Active PFC розміщені на радіаторі, що знаходиться у протилежної стінки корпуса. У якості основного силового елемента цих двох вузлів використовується транзистор 6R199P.

Низьковольтна частина реалізована на двох друкованих платах, на яких розташовані дроселі і конденсатори для згладжування пульсації вихідної напруги. У якості ШІМ-контролера використана мікросхема APW7159. У вихідних лініях встановлені високотемпературні (з робочою температурою до 105⁰С) електролітичні конденсатори виробництва Rubycon. На кінцях друкованих плат розміщені модульні роз’єми для підключення проводів 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 0% до -3%.

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 не перевищують 50 мВ, що є гарним результатом.

Пульсації на лінії +5В також у нормальному стані.

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

Чергова лінія живлення +5 VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC дуже гарний. Залежно від навантаження, напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,12 В до 5,06 В.

PFC

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

Навантаження, Вт	20	50	100	150	200	250	300	350
Навантаження*,%	6	14	29	43	57	71	86	100
PFC	0,52	0,77	0,90	0,93	0,96	0,97	0,98	0,98

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

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC дуже добре справляється з своїм завданням. Максимальний зафіксований коефіцієнт, при досягненні навантаження 300 Вт, становив 0,98.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність блока живлення Seasonic SS-350M1U 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	3,38	3,38	3,38	3,38	3,37	3,37	3,37	3,37
+5В	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03
+12В	12,29	12,29	12,29	12,29	12,28	12,28	12,28	12,28

При зміні вхідної напруги від 100 В до 250 В, блок живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC стабільно працював у всьому заявленому в специфікації діапазоні напруги.

OverLOAD

Блок живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC при підвищеному навантаженні показав гарні результати. Захист по перевантаженню спрацьовував при досягненні потужності 420 Вт, а при 410 Вт блок ще працював, забезпечуючи стабільну напругу на виході. Як бачимо, даний блок живлення здатен, як мінімум, короткочасно витримати ще 17% понад повне навантаження, що може позитивно позначитися при використанні його в серверах.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи ми використали досить економічну систему на процесорі Intel Core i5-661 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-350M1U Active PFC зміг би впоратися і з більш потужною конфігурацією. Але дуже обмежена кількість роз’ємів не дозволяє 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 MidiTower
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-350M1U Active PFC		Seasonic SS-300TFX Active PFCP
Режим	Величина, В	Відхилення, %	Величина, В	Відхилення, %
+12V
Idle	12,29	+2,4	12,18	+1,5
Burn	12,28	+2,3	12,13	+1
+5V
Idle	5,02	+0,4	5,08	+1,6
Burn	5,02	+0,4	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 вплинуло відчутно на основні лінії живлення. Це дозволяє стверджувати, що блок живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC можна використовувати не тільки при побудові серверів, але і у звичайних комп'ютерних системах включаючи компактні ігрові конфігурації початкового рівня.

Енергоспоживання у простої та у виключеному стані ПК

У виключеному стані ПК і в сплячому режимі енергоспоживання у серверних блоків Seasonic SS-350M1U Active PFC і Seasonic SS-300M1U Active PFC помітно нижче, ніж у не настільки нових 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 200 Вт вентилятор не обертався зовсім. Втім, згадування про даний факт ми бачили на наклейці на кришці корпуса блока живлення біля вентилятора.

Висновки

Блок живлення Seasonic SS-350M1U Active PFC залишив гарні враження від якості зборки і продуктивності. Не дуже давно ми вже тестували схожий серверний блок від компанії Sea Sonic, тільки меншої потужності. Вже тоді ми відзначили відмінну продуктивність при дуже малих розмірах корпуса. Тому, приймаючи до уваги схожість компонування, ми очікували від блока Seasonic SS-350M1U Active PFC, як мінімум, не гірших результатів. І наші припущення повністю підтвердилися.

Джерело Seasonic SS-350M1U Active PFC має всі ті характеристики, які необхідні для серверних блоків живлення, а саме: запас потужності, відмінне згладжування пульсацій напруги на вихідних лініях, високий ККД. Відзначимо, що даний блок живлення має висоту 1U і займає мало місця, що є величезним плюсом. Збільшення в потужності 50 Вт, у порівнянні з блоком Seasonic SS-300M1U Active PFC, дозволить підключити декілька зайвих вінчестерів, приводів і т.ін, а також використовувати більш потужні серверні компоненти.

Як показало тестування, даний блок живлення можна використовувати і при зборі ігрової системи початкового рівня.

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 та у виключеному стані ПК;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Недоліки:

• відсутність роз’єму живлення PCIE для відеокарт.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Анна Смірнова

Висловлюємо подяку компанії «Сінтекс»(дистриб’ютору Sea Sonic Electronics в Україні) за наданий для тестування блок живлення.

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