Огляд і тестування блока живлення Seasonic X-850

Продовжуючи знайомство з оновленою лінійкою блоків живлення Seasonic X, не можна не приділити окрему увагу й високопродуктивним рішенням, до яких належить модель Seasonic X-850 (Seasonic SS-850KM3). Володіючи номінальною потужністю в 850 Вт, вона в першу чергу буде цікава власникам ігрових систем з кількома відеокартами, любителям розгону комплектуючих і іншим ентузіастам комп'ютерної техніки. Саме тут пригодяться якості, характерні для «золотих» рішень від Sea Sonic Electronics: високий рівень ККД, хороший стан вихідних напруг, наявність виділеного каналу +12В, ефективна система охолодження й багато інших.

Специфікація:

Упаковка та комплект поставки

Блок живлення Seasonic X-850 постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. Вона має традиційне для серії Seasonic X оформлення, а також відмінну інформативність. Зокрема, крім технічних характеристик, тут можна виявити опис особливостей пристрою, а також застосовуваних у ньому технологій. Як завжди, про них ми більш детально розповімо вже по ходу самого огляду.

Комплект поставки моделі Seasonic X-850 виглядає наступним чином:

• мережевий шнур живлення;
• гвинти для кріплення;
• модульні кабелі, які знаходяться у спеціальній сумочці;
• хомути для фіксації проводів;
• багаторазові стяжки на липучках;
• наклейка з логотипом компанії;
• посібник користувача.

Крім традиційних компонентів, у коробці були також виявлені додаткові хомути й стяжки на липучках, які пригодяться для акуратного укладання вихідних проводів. Для зберігання ж самих кабелів передбачена фірмова двосекційна сумочка.

Зовнішній вигляд

Зовні блок живлення Seasonic X-850 нічим не відрізняється від інших представників модельного ряду Seasonic X, які вже встигли побувати в нашій тестовій лабораторії (Seasonic X-650 і Seasonic X-750). Він має такий же якісно зібраний корпус із товстої сталі, з таким же розташуванням вентиляційних отворів. Примітно, що незважаючи на досить велику потужність і наявність модульних роз’ємів, розміри блока живлення також не змінилися і як і раніше становлять 160 х 150 х 86 мм. Таким чином, у випадку встановлення Seasonic X-850 на дні комп'ютерного корпусу, він не перекриватиме розташований там же отвір для додаткового вентилятора. Для високопродуктивних збірок цей момент є досить актуальним.

Система вихідних кабелів у даній моделі має повністю модульну конфігурацію, що ріднить її з топовими рішеннями із платинової серії. Таке технічне виконання дозволяє зробити процес підключення комплектуючих і укладання проводів максимально простим і зручним. Самі роз’єми підписані й мають різну конструкцію, тому навіть недосвідчені користувачі, які перший раз зіштовхнулися зі складанням ПК, зможуть легко розібратися зі схемою приєднання від’єднуваних кабелів. Але про всякий випадок уточнимо призначення кожного з них:

• 18-контактний і 10-контактний («M/B») - для живлення материнської плати;
• п'ять 6-контактних («Peripheral IDE / SATA») - для живлення периферії;
• шість 8-контактних («CPU / PCI-E») - для додаткового живлення процесора та відеокарт.

У правому верхньому куті можна також виявити перемикач, який позначений як «Fan Control».

В положенні «Hybrid» система охолодження буде переведена в гібридний режим, принцип роботи якого демонструє подана вище схема. При невеликих навантаженнях нагрівання внутрішніх елементів настільки незначне, що цілком вистачає природної конвекції для відведення теплого повітря за межі корпусу блока живлення. Очевидно, що в такому випадку немає сенсу задіювати вентилятор. Згідно із графіком, безшумна робота блока живлення спостерігатиметься при навантаженнях, які лежать у межах 0 - 20% (±5%) від номінальної потужності. Однак тести інших пристроїв від Sea Sonic Electronics, у яких також застосовується гібридна система охолодження, показали, що вона є досить-таки адаптивною до навколишніх умов. Іншими словами, при належній циркуляції повітря усередині комп'ютерного корпусу поріг старту вентилятора суттєво зміщається в більшу сторону й іноді може досягати позначки в 50% або навіть 60% від номінальної потужності блока живлення.

Якщо ж Seasonic X-850 планується експлуатувати в середовищі з підвищеною температурою, то гібридну систему охолодження доречно буде перевести у звичайний режим роботи (положення «Normal»). Такі умови можуть виникнути, наприклад, у корпусі формату Mini Tower, який погано продувається, або ж на оверклокерському стенді.

Усі провідники, за винятком того, який використовується для живлення материнської плати, мають вигляд шлейфів. Це робить їх більш гнучкими в порівнянні із традиційним виконанням із застосуванням обплетення, що у свою чергу суттєво полегшує їхнє приховане укладання в сучасних комп'ютерних корпусах.

Основні роз’єми живлення мають наступну конфігурацію: розбірний 20+4-контактний ATX і два 8-контактні ATX12V (один із яких також є розбірним). Тобто модель Seasonic X-850 підійде для двопроцесорних систем і для оверклокерських експериментів з використанням екстремальних систем охолодження на зразок рідкого азоту. Та й номінальна потужність дозволяє застосовувати її в таких цілях. Для підключення відеокарт передбачено відразу шість конекторів PCIe, природно, в 6+2-контактному виконанні. Таким чином, до Seasonic SS-850KM3 вдасться підключити три продуктивні графічні адаптери, не вдаючись до допомоги додаткових перехідників. На наш погляд, для побудови ігрової системи таких можливостей блока живлення буде цілком достатньо.

Порадувала й конфігурація кабелів, призначених для живлення периферії. Доступних конекторів цілком достатньо, щоб підключити всілякі накопичувачі, приводи, вентилятори й інші пристрої, які вимагають роз’ємів SATA і PATA. Не менш продуманим виглядає й саме їхнє розташування на проводах. Наприклад, для організації малого файл-сервера, який включає в себе чотири накопичувачі, можна буде обійтися всього лише одним кабелем.

Тепер давайте більш детально розглянемо технічні характеристики блока живлення Seasonic SS-850KM3. Його номінальна потужність становить 850 Вт. Канал +12В виконаний у вигляді однієї лінії з навантажувальною здатністю до 70 А. Іншими словами, при необхідності з нього можна буде «зняти» практично 99% від загальної потужності, що є досить затребуваною опцією на сьогоднішній день. Адже саме на цей канал у сучасних ПК лягають дуже великі навантаження. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 125 Вт і розраховані на навантаження по 25 А кожна. Такі характеристики будуть накладати мінімум обмежень при виборі конфігурації ПК і подальшого розгону її комплектуючих.

Модель Seasonic X-850 відповідає класу енергоефективності 80 PLUS Gold, у якому пред'являються досить жорсткі вимоги до рівня ККД блока живлення. Так, для напруги 230 В при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності цей показник не повинен опускатися нижче 88%, 92% і 88% відповідно.

Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг (100 – 240 В), що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів живлення в умовах нестабільної електромережі.

Внутрішнє обладнання

Для охолодження внутрішніх компонентів використовується 120-мм 7-лопатевий вентилятор SANYO DENKI 9S1212F404, який оснований на надійному підшипнику кочення. Його часто можна зустріти в топових «золотих» і «платинових» блоках живлення, що, на наш погляд, є найкращим доказом його високої якості й хорошої збалансованості характеристик. Для підключення вентилятора використовується 2-контактний роз’єм.

Для оптимізації повітряних потоків усередині корпусу прикріплена невелика прозора пластикова пластина.

В основі нової ревізії блока живлення Seasonic SS-850KM3 лежить платформа Seasonic KM3, яка відмінно себе зарекомендувала в розглянутих раніше моделях із серій Seasonic X і Seasonic Platinum. Наші постійні читачі напевно вже добре знайомі з її структурою, тому в цьому випадку основну увагу звернемо на компонентну базу й інші нюанси, за допомогою яких виробнику вдалося досягнути таких високих показників продуктивності.

Аналіз внутрішнього обладнання блока живлення пропонуємо почати з пасивної системи охолодження. Все-таки не будемо забувати, що Seasonic X-850 до певного навантаження може функціонувати з вимкненим вентилятором, тому швидке відведення тепла в цьому випадку є одним із найважливіших завдань. Судячи з розмірів встановлених радіаторів, цієї ж точки зору дотримуються й інженери компанії Sea Sonic Electronics.

Щоб не займати зайвого простору на головній друкованій платі, яка й так зроблена двосторонньою, частина елементів EMI-фільтра розпаяна безпосередньо біля виходів мережевої розетки. Нагадаємо, що завданням даного вузла є згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення. Також він несе на собі функції грозозахисту. Реалізація вхідного фільтра знаходиться на вищому рівні, про що свідчить наявність усіх необхідних компонентів (три X- і чотири Y-конденсатори, три дроселі, варистор), а також ретельний підхід виробника до їхнього ізолювання й екранування.

Випрямлення вхідного електричного струму здійснюється за допомогою двох діодних збірок, номінал яких, на жаль, встановити не вдалося. Однак немає ніякого сумніву, що обрані вони з досить великим запасом. За ними розташований активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC) із силовою частиною у вигляді двох польових транзисторів Infineon 6R199P і діода Шотткі STPSC606D.

Високовольтні конденсатори представлені двома моделями з параметрами 330 мкФ х 420 В. Оскільки вони підключені паралельно, одержуємо загальну ємність вузла на рівні 660 мкФ - відмінний показник для 850-ватного пристрою. Їхнім виробником виступає японська компанія Hitachi, а самі елементи належать до високотемпературної серії (до 105°С). Усе це говорить про найвищу якість конденсаторів і дозволяє розраховувати на їхній тривалий термін служби.

Основний перетворювач побудований на резонансній схемі з повним мостом. Його ключами виступають чотири транзистори Infineon 5R399P, які працюють парами під керуванням ШІМ-контролера CM6901. За коректне функціонування чергового джерела живлення (лінія +5VSB) відповідає чіп ICE2QR4765.

Низьковольтна частина моделі Seasonic X-850 являє собою синхронний випрямляч: на виході формується одна потужна лінія +12В, з якої надалі вже виходять напруги +3,3В і +5В. Крім можливості «знімати» максимальні навантаження з каналу +12В, така схема володіє ще однією важливою особливістю: як правило, вона передбачає використання роздільної системи стабілізації.

На жаль, номінал елементів, які беруть участь у формуванні напруги +12В, встановити не вдалося. Вони повністю закриті великим П-подібним радіатором. На самому його краю закріплений термодатчик, за допомогою якого реалізується захист від перегрівання (OTP).

Частина тепла, випромінюваного транзисторами, передається на корпус блока живлення, тим самим перетворюючи його у своєрідний великий радіатор. Досить вдале технічне рішення, яке можна зустріти практично на всіх висококласних пристроях від Sea Sonic Electronics.

Вузол формування напруг +3,3В і +5В винесений на окрему плату. Там же розташована й частина модульних роз’ємів, тим самим мінімізуються втрати енергії й шуми на виходах Seasonic SS-850KM3. З тієї ж причини більшість конекторів для підведення додаткового живлення до відеокарт і процесору залишилися розпаяними на основній друкованій платі.

Для одержання напруг +3,3В і +5В використовується шість транзисторів Infineon BSC0906NS (по три на кожному каналі), які працюють під керуванням ШІМ-контролера APW7159. Дані силові елементи мають досить високий ККД, тому при наявності зовнішнього активного охолодження цілком можна обійтися й без додаткового радіатора.

У процесі згладжування пульсацій беруть участь в основному твердотільні конденсатори, хоча на лінії +12В можна помітити й кілька елементів з рідким електролітом. Знову ж, до їхньої якості не може бути ніяких претензій, оскільки їхнім виробником значиться японська компанія Nippon Chemi-Con, яка навряд чи потребує особливого представлення.

Згідно з технічною специфікацією, модель Seasonic X-850 має весь ряд захистів (OVP / UVP / OPP / SCP / OCP / OTP), включаючи захист від перевантаження та перегрівання. Останній в блоці живлення, який до певного навантаження може працювати з вимкненим вентилятором, є досить-таки важливим. Сам же вузол оснований на мікросхемі-супервайзері Weltrend WT7527V.

Перевернувши плату, можна побачити зразкову якість пайки компонентів і розведення доріжок. Ще раз переконуємося, що недаремно продукцію компанії Sea Sonic Electronics називають еталонною в області комп'ютерної електроніки.

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

Під час тестування моделі Seasonic SS-850KM3 на лабораторному стенді роздільна система стабілізації добре впоралася зі своїм завданням: на всіх лініях напруга коливалася в набагато вужчому діапазоні, аніж того вимагає стандарт ATX12V. Особливу увагу хочеться звернути на стан каналу +12В, де навіть при навантаженнях, які доходили до 70 А, осідання зафіксовані не були.

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.

Не менш добре зарекомендувала себе й система згладжування пульсацій. У більшості випадків розмах амплітуди (peak-to-peak) не перевищував позначки в 25 мВ і лише іноді зміщався в діапазон 25 - 50 мВ. Причому така картина спостерігалася на всіх лініях живлення, у тому числі й на +12В, де стандартом допускаються куди більші пульсації (аж до 120 мВ).

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення Seasonic X-850 не викликав ніяких зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється від 5,12 В до 4,89 В.

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 без проблем справляється зі своїм завданням. Як видно з таблиці, уже при споживаній потужності в 170 Вт коефіцієнт PFC досягнув позначки 0,90 (однією з умов одержання сертифіката 80 PLUS Gold є «PFC > 90% при 50%-ому навантаженні»). Максимальне ж значення (0,98) було зафіксоване при навантаженнях понад 600 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність моделі Seasonic X-850 стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В. При навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищує 88%, 92% і 88% відповідно. Окремо хочеться відзначити, що навіть при малому значенні споживаної потужності (50 Вт) цей показник однаково знаходився на порівняно високому рівні (близько 77%). Небагато блоків живлення аналогічної потужності можуть похвалитися подібним досягненням.

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.

На даному графіку продемонстрована робота системи охолодження в гібридному режимі («Hybrid»). Вентилятор починає обертатися тільки при досягненні позначки в 450 Вт (53% від номінальної потужності), а до цього Seasonic X-850 функціонує абсолютно безшумно. Як ми й говорили на початку огляду, система охолодження Seasonic S³FC досить чутлива до зовнішніх умов експлуатації. Тому навіть стандартних двох корпусних вентиляторів буде достатньо, щоб змусити «мовчати» блок живлення не тільки до паспортної позначки в 170 Вт, а аж до 450 Вт.

Із працюючою вертушкою модель Seasonic SS-850KM3 також не виділяється на тлі інших компонентів. За суб'єктивними оцінками, у діапазоні навантажень 450 - 550 Вт створюваний блоком живлення шум можна охарактеризувати як низький, а в межах 550 − 850 Вт він дещо зростає, але залишається нижче середнього рівня.

У звичайному режимі («Normal») вентилятор починає обертатися зі швидкістю 810 об/хв відразу ж послу запуску комп'ютера.

Що стосується нагрівання внутрішніх компонентів, то навіть після тривалої роботи ніяких проблем не спостерігається. Температура всіх основних вузлів під час експерименту не виходила за межі допустимих норм і була далекою від критичних показників. Із цього можна зробити висновок, що налаштування й калібрування системи охолодження виконане добре.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Як показала практика, на всьому діапазоні навантажень Seasonic X-850 не видає ніяких додаткових шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора. Оскільки дана модель до певної позначки споживаної потужності може працювати з відключеним вентилятором, то відсутність подібних акустичних ефектів особливо важлива.

OverLOAD

Навантаження на Seasonic X-850 ми збільшували до 1080 Вт, що рівно приросту +27,1% до номінальної потужності. Далі (на позначці 1100 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Інакше як прекрасним такий результат і не назвеш. Це ще раз доводить, що в блоці живлення використовуються компоненти найвищої якості з великим запасом міцності. Та й самі користувачі, які особливо захоплюються розгоном, повинні з гідністю оцінити такий потенціал.

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. У якості відеоприскорювачів ми використовували відеокарти ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! і ZOTAC GeForce GTX 480, сумарний рівень TDP яких перевищує 500 Вт. Відзначимо, що 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», яка створювалася 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:

Запропонована ігрова конфігурація, яка включає в себе потужний процесор і дві «ненажерливі» відеокарти, також не змогла змусити нас засумніватися в чудовій роботі системи стабілізації живлення. Під час експерименту всі вихідні напруги не опускалися нижче номіналу лінії. При цьому характер навантаження не відігравав ніякої ролі. Що стосується рівня вхідного енергоспоживання, то він був порівнянний з «платиновими» блоками живлення аналогічної потужності.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання моделі Seasonic X-850 у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі не відрізняється від показників інших висококласних рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії.

Підсумки

Вибираючи блок живлення для високопродуктивних систем, більшість користувачів помилково вважаються, що основним критерієм купівлі є велика номінальна потужність. Безумовно, це досить важливий фактор, але не єдиний. У цьому випадку не менш значними є й інші характеристики пристрою, такі як навантажувальна здатність ліній живлення, стан вихідних напруг під навантаженням, рівень ККД пристрою, наявність усіх видів захистів. Більше того, навіть конфігурація кабелів і налаштування системи охолодження відіграють певну роль. Адже купуючи блок живлення такого класу, хочеться, щоб він був не тільки функціональним, але й зручним в експлуатації.

На ринку не знайдеться багато моделей, які б повністю задовольняли всі ці вимоги, однак Seasonic X-850 (Seasonic SS-850KM3) є однією з них. Завдяки використанню якісних компонентів і сучасної схемотехніки даний блок живлення не тільки без проблем видає свої заявлені 850 Вт, але навіть здатний працювати при перевантаженнях аж до 1100 Вт. Це робить його ідеальним рішенням для експериментів із розгоном комплектуючих, а також для складання продуктивної конфігурації з трьома або навіть чотирма відеокартами. Примітно, що такі «знущання» над пристроєм ніяк не впливають на інші його показники: на виході ви завжди будете одержувати мінімальні відхилення напруг і дуже низькі пульсації на всіх лініях живлення.

Як і інші представники серії Seasonic X, Seasonic X-850 також може похвалитися відмінними споживчими якостями. Завдяки використанню гібридної системи охолодження до певного навантаження він може функціонувати з вимкненим вентилятором. У нашому випадку поріг його запуску знаходився аж на позначці в 450 Вт. Тобто при перегляді фільмів, серфінгу в інтернеті або роботі в більш вимогливих додатках Seasonic SS-850KM3 не видаватиме ніяких звуків. Ще однією перевагою даної моделі над своїми конкурентами є використання повністю модульної системи кабелів, які до того ж для більшої зручності зроблені у вигляді шлейфів. Кількості доступних роз’ємів також цілком достатньо. Наприклад, одних тільки конекторів для підключення додаткового живлення відеокарт є відразу 6 штук.

І це ще далеко не всі переваги, якими володіє Seasonic X-850. Їхній повний опис зайняв би не одну сторінку. Зате для перерахування недоліків можна взагалі не відводити місця, оскільки в даному блоці живлення їх попросту немає.

Переваги:

• велика номінальна потужність (850 Вт);
• високий ККД (відповідність стандарту 80 PLUS Gold);
• великий запас за потужністю (до +27,1%);
• передова схемотехніка і якісна елементна база;
• наявність виділеного каналу +12В з навантажувальною здатністю до 70 А;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В під великим навантаженням;
• наявність усіх видів захистів, у тому числі й від перегрівання;
• роздільна система стабілізації живлення;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• повністю модульна система кабелів;
• використання довгих плоских проводів полегшує їхнє укладання;
• наявність шести 6+2-контактних роз’ємів PCIe;
• гібридна система охолодження, завдяки якій блок живлення при низьких і середніх навантаженнях працює в пасивному режимі;
• можливість вибору між гібридним і звичайним режимом роботи системи охолодження за допомогою перемикача на задній стінці корпусу;
• ефективна система охолодження;
• навіть при максимальних навантаженнях вентилятор працює досить тихо;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі й у вимкненому стані комп'ютера;
• хороший комплект поставки;
• 7 років гарантії.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

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

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