Moc

Zasilacze posiadają tabliczkę znamionową, na której podane są wartości maksymalnych prądów dla poszczególnych linii. Problem w tym, iż wiele z nich ma problemy z dostarczeniem deklarowanych wartości, najczęstszymi powodami jest:

• Podanie szczytowej mocy znamionowej zamiast ciągłej, którą można osiągnąć jedynie przez kilka sekund, lub nieraz poniżej sekundy.

• Deklarowana moc jest osiągalna tylko w temperaturze pokojowej tj. ok. 25 st. C. Miejmy na uwadze, iż temperatura we wnętrzu zasilacza wynosi, co najmniej 35 st. C i więcej. Półprzewodniki wraz ze wzrostem temperatury tracą zdolność do dostarczania prądu, a co za tym idzie mocy. Przykładowo, zasilacz w temperaturze 25 st. C potrafi dostarczyć maksymalną moc całkowitą 500 W, natomiast w temperaturze 40 st. C już tylko 350 W.

• Po prostu zostaliśmy oszukani, a wartości podane na tabliczce znamionowej są “wyssane z palca”.

Wartość mocy, często tej szczytowej, większość osób plasuje na pierwszym miejscu. Chcielibyśmy Wam uzmysłowić, iż istnieje sporo innych, również istotnych czynników przy wyborze jednostki zasilającej. Wszak samo to, że zasilacz ma dumną nalepkę „750 W” jeszcze o niczym nie świadczy, a duża część użytkowników niestety zwraca uwagę wyłącznie na ten parametr.

Zacznijmy od tego, że moc mocy nierówna. Co z tego, że zasilacz jest oznaczony, jako 600 W, gdy na liniach +12 V może podać tylko 400 W, a reszta jest na prawie niewykorzystywanych obecnie liniach +5 V oraz +3,3 V?

Bądźmy czujni na tego typu zagrywki, gdyż porządny zasilacz 300 W potrafi rozłożyć na łopatki „oszukańca” z napisem 550 W.

Co do doboru mocy, Tutaj sprawa jest najtrudniejsza, bo jest rzeczą indywidualną.

Jeśli chodzi o nowoczesne komputery, to nawet najpotężniejszy i mocno podkręcony (do użytku 24/7) PC z pojedynczą jednoukładową kartą graficzną nie będzie potrzebować więcej niż ~650 W.

„Zabawa” zaczyna się, gdy korzystamy z konfiguracji wielokartowej. Dla dwóch kart 900 W z pewnością starczy. Dla trzech 1200 W, a dla czterech nawet 1500 W.

Jednak pamiętajmy, że są to wartości nieco na zapas, a do tego, gdy kompletujemy komputer z nieco bardziej energooszczędnych podzespołów, to w nawet w przypadku karty dwuukładowej / dwóch jednoukładowych kart, 750 W powinno spokojnie starczyć (Intel Core i7 870@ 4 GHz +  GTX 590 pobiera z gniazdka ok. 700 W).

W wypadku extreme OC jest jeszcze „ciekawiej”. Już przy dwóch niezbyt prądożernych kartach zalecamy korzystać z dwóch zasilaczy ~1000 W jednocześnie (jeden dla kart graficznych, drugi dla płyty głównej, procesora i reszty sprzętu), a dla najbardziej ekstremalnych przypadków nawet z pięciu przy konfiguracji 4-way.

Zdjęcie z sesji multi-GPU Grześka Iwana z trzema zasilaczami o mocy 1000 W

Obecnie zwykły użytkownik, który kupuje porządny komputer z jedną kartą graficzną powinien kupić coś z przedziału 350 – 650 W. Nie można popadać w paranoję i manię jak największej ilości watów, bo pieniądze lepiej przeznaczyć na jednostkę wyższej klasy.

Generalnie dla zestawów z wykorzystaniem procesorów maksymalnie Intel Core i3 i kartą graficzną niewymagającą dodatkowego zasilania w zupełności wystarczy zasilacz o mocy ok. 350-450 W. Oczywiście mówimy o markowych PSU. Np. zestaw z CPU i3 4150 oraz GPU pokroju GTX 750 Ti nie będzie pobierał więcej jak 150 W z sieci energetycznej (link do testu zestawu opartego o CPU i3 4130 oraz GTX 750Ti).

Linie zasilające

W dzisiejszych czasach większość podzespołów jest zasilana napięciem +12 V. To z niej zasilany jest procesor i karta / karty graficzne, czyli najbardziej prądożerne elementy komputera, więc obciążalność tejże linii świadczy o mocy jednostki. Przykładem jest tutaj testowany przez nas zasilacz Enermax NAXN 82+ 550 W, którego łączna obciążalność na linii +12 V wynosi tylko 38 A (456 W), czyli prawie 100 W mniej niż całkowita moc. Natomiast Deus G1 o mocy znamionowej 600 W posiada mocniejszą szynę 12 V, która może łącznie dostarczyć prąd o natężeniu 46 A (552 W).  Jak widać SilentiumPC Deus G1 na papierze jest tyko o 50 W mocniejszy od porównywanego Enermax NAXN 82+, w praktyce to już 96 W, czyli niemal dwukrotnie więcej (pomijamy tutaj jakość obu zasilaczy).

W lepszych modelach zasilaczy różnica między mocą całkowitą jednostki, a obciążalnością szyny 12 V jest na poziomie od kilku do kilkunastu wat (np. Tt Toughpower XT 650 W czy Enermax Platimax 1000 W OC), tudzież można napotkać zasilacze, które oferują pełną moc na linii +12 V jak przykładowy Corsair AX1200i.

W oczy rzuca się różna obciążalność na liniach +3,3 V oraz +5 V, gdzie maksymalne obciążenie tych linii jest nie adekwatne do rachunku matematycznego. Już spieszymy z wyjaśnieniem, otóż na przykładzie zasilacza Platimax 1000 W OC z tabliczki znamionowej wynika, iż 3,3x20 daje nam 66 W na linii +3,3 V, natomiast 5x20 daje dodatkowe 100 W na linii +5 V. Razem wychodzi 166 W, gdy łączna obciążalność wynosi tylko 100 W.

Tak więc, warto zadbać, aby zasilacz był odpowiednio dobrany pod względem obciążalności poszczególnych linii do charakterystyki danej platformy. Wszystkie nowe procesory pobierają prąd z szyny +12 V, jednak starsze modele (jak Pentium III) obciążają linię +5 V i to na nią powinniśmy zwrócić uwagę, jeśli podkręcamy tego typu jednostkę. W dodatku starsze platformy mogą wymagać obecności napięcia -5 V, w które nowe zasilacze nie są wyposażone.

Niektóre modele mają bardzo dziwny podział linii +12 V. Choćby Thermaltake stosuje w kilku modelach „asymetryczne” linie +12 V – np. jedna ma obciążalność 40 A, a druga 85 A.

Należy zwracać uwagę, do której linii podłączamy poszczególne komponenty, gdyż może się okazać, że pomimo wysokiego oznaczenia mocy zasilacza, nasz komputer złożony z niezbyt prądożernych komponentów wyłącza się w trakcie gry lub podczas benchowania.

Załóżmy, że mamy zasilacz 800 W z dwiema liniami po 35 A. Powyższy opis jest jak najbardziej realny, gdybyśmy do jednej linii +12 V podłączyli jednocześnie procesor i kartę graficzną, a do drugiej linii 35 A nie podłączylibyśmy nic. Wówczas pierwsza linia mogąca dostarczyć 420 W byłaby przeciążona, a druga o takiej samej mocy by się totalnie „nudziła”. W przypadku podłączenia karty graficznej do linii nr. 2 (najczęstsze oznaczenie w takim wypadku to 12V2) problem zostałby rozwiązany, gdyż obie linie byłyby obciążone tylko częściowo.

Powyższy przykład powinien Wam uzmysłowić potencjalny problem wynikający z użycia teoretycznie mocnego zasilacza, który ma sześć linii +12 V, do zasilenia komputera z jedną bardzo mocną kartą graficzną, lub gdy np. linie są trzy, a mamy do zasilenia cztery karty graficzne oraz procesor.

Gdy wyposażymy się w zasilacz z jedną szyną +12 V problem się rozwiązuje, gdyż wiemy, że jeśli coś nas ogranicza, to całkowita moc zasilacza, a nie któraś z linii +12 V, na której zadziała zabezpieczenie nadmiaro-prądowe (OCP).

Tak więc zdecydowanie polecamy zasilacze z jedną mocną szyną +12 V (tzw. single rail), w szczególności do extreme OC. Przy nich nie musimy się zastanawiać, w jaki sposób podłączyć komponenty, ani stresować, czy dana linia na pewno wydoli.

Niektóre zasilacze posiadają przełącznik, lub zworkę, pozwalającą na wybór trybu pracy zasilacza pomiędzy jedną mocną linią +12 V i kilkoma słabszymi. Polecamy przełączenie na pojedynczą linię.

Takie rozwiązanie jest możliwe, gdyż w rzeczywistości każdy zasilacz ma jedno napięcie +12 V. Ewentualny podział na kilka linii +12 V jest wyłącznie działaniem producenta, który odpowiednio grupuje kable (bądź wtyczki do kabli modularnych) i na ich „drodze” umieszcza zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe (OCP), które sztucznie tworzą kolejne linie.

Stąd też często wynika „niedokładność” na tabliczkach znamionowych zasilacza. Gdy np. jednostka 1200 W (100 A) ma cztery linie 12 V logiczne jest, że każda z nich powinna mieć obciążalność 25 A (300 W). Jednak najczęściej w takim przypadku przy każdej z linii widnieje np. 30 A (360 W). Jest to właśnie wynikiem sztucznego podziału na linie. Gdybyśmy dwie z nich obciążyli na 30 A (360 W), a kolejne dwie na 20 A (240 W), to nie przekraczamy żadnego z zabezpieczeń, a sumarycznie dalej mamy 100 A (1200 W) i zasilacz by działał poprawnie.

Ciekawostka: EVGA w zasilaczu SuperNova NEX1500 Classified oraz SilverStone w zasilaczu Zeus ZM1350 umożliwiają ręczną regulację napięć przy pomocy potencjometrów.
Jednak ta funkcja była bardziej przydatna w dawniejszych czasach (np. w zasilaczach OCZ PowerStream). Dzięki niej można było podbić napięcie 3,3V, a co za tym idzie zwiększyć napięcie zasilające RAM.

Sprawność

Sprawność w ostatnim czasie to bardzo eksponowany parametr. Tak, sprawność jednostki zasilającej ma wpływ na rachunki za energię elektryczną w przeciwieństwie do PFC, ale o tym później. Uściślając jest to stosunek mocy oddanej do komponentów względem pobranej z gniazdka.

Sprawność =  moc oddana / moc pobrana

Przykładowo, jeżeli Twój komputer ciągnie ze „ściany”  350 W, a faktyczne zużycie wynosi 250 W to sprawność zasilacza opiewa na  71,4% - trochę słabo prawda? Tak się zachowa zasilacz „no name” bez potwierdzenia sprawności certyfikatem 80 PLUS (o tym dowiecie się na kolejnych stronach).

Zobaczmy zatem jak na przykładzie dwóch wariantów obciążeń 250 W i 450 W na jakie oszczędności możemy liczyć podczas inwestycji w zasilacz z wyższym certyfikatem 80 PLUS.

Uwaga – w tabelce powyżej przyjęto stałą sprawność dla każdego przypadku, w realnych warunkach sprawność zmienia się wraz z obciążeniem.

Jak widać, korzystając z nie markowego PSU o sprawności ok. 70% zasilacz straci, głównie w postaci ciepła, od 107 W (obc. 250 W) do niemal 193 W (obc. 450 W), gdzie przy zasilaczu, który posiada certyfikat 80 PLUS Gold te różnice zmniejszą się odpowiedni do ok. 22 W dla obciążenia 250 W i 29 W dla obciążenia 450 W. Wyniki mówią same za siebie i zostawiamy to bez komentarza.

Jednak o ile warto posiadać zasilacz o sprawności ponad 80%, to jak najwyższy możliwy certyfikat nie powinien być priorytetem przy kupnie jednostki zasilającej. Np. rozbieżności w sprawności jednostek z certyfikatem Gold, a Platinum są niewielkie. W skali roku oszczędzimy na prądzie niewiele, a różnica w cenie pomiędzy „Złotem” a „Platyną” często jest zbyt duża.

Spotkaliśmy się z osobami, które dobierały moc PSU w następujący sposób: skoro potrzebuję 500 W do zasilenia PC, a zasilacz ma sprawność 80%, to muszę kupić jednostkę około 650 W, aby była w stanie dostarczyć te 500 W. Nic bardziej mylnego!

Zasilacz 1000 W ze sprawnością 90% dostarczy komputerowi 1000 W natomiast z gniazdka pobierze przy tym około 1100 W.

Inny mit polega na tym, że zasilacz cały czas pobiera z sieci energetycznej tyle, ile ma na tabliczce znamionowej. To brednia totalna. Zasilacz pobiera takie ilości energii, na jakie w danym momencie jest zapotrzebowanie. Tak, więc jeśli PC potrzebuje w danej chwili 100 W, a mamy zasilacz nawet 1500 W, to z gniazdka „weźmie” tylko około 115 W (uwzględniamy sprawność zasilacza).

Pamiętajmy o tym, że zasilacz osiąga najwyższą sprawność, gdy jest obciążony w zakresie ~40 – ~ 70%. Do 10% - 20% obciążenia zasilacze osiągają dosyć niską sprawność, w szczególności mocne jednostki, co dobrze obrazują poniższe wykresy.

Kupując bardzo mocny zasilacz, np. 1300 W, z certyfikatem Platinum do komputera, który podczas niskich obciążeń np. podczas przeglądania internetu pobiera ok. 50 -100 W, będziemy płacić wyższe rachunki za prąd, niż gdybyśmy do tego samego komputera kupili zasilacz 300 - 400 W z certyfikatem Bronze/Silver.

Poziom hałasu

Zasilacz generuje hałas, a dokładnie wytwarza go wentylator chłodzący elektronikę. Oczywiście pomijamy sytuację, gdy popiskują cewki. Rozróżniamy trzy rodzaje systemów chłodzenia PSU:

• Pasywne – brak wentylatora, często charakteryzują się wysoką sprawnością i stosunkowo niską mocą całkowitą (do ok. 500-600 W). Zdarza się, iż obudowa jest wykorzystana jako radiator, jak w zasilaczu Chieftec GPS-500C. Należy pamiętać o odpowiednim montażu pasywnej jednostki, tak by ciepłe powietrze mogło swobodnie opuścić wnętrze urządzenia (najczęściej jest to zaznaczone w instrukcji). Uważamy, że sens kupowania zasilaczy pasywnych nie jest zbyt duży, tak samo jak innych pasywnych komponentów.

Chieftec GPS-500C 80 PLUS Platinum

SilverStone Nightjar 520 W 80 PLUS Paltinum

• Pół-pasywne - to zasilacze, które do ok. 30% obciążenia (a więc w spoczynku, gdy używamy pakietu biurowego, czy surfujemy po internecie, a nawet gramy w mniej wymagające tytuły) ich wentylator nie pracuje, przez co są bezgłośne. Z kolei niektóre modele posiadają przełącznik wyboru pracy pół-pasywnej lub normalnej (wentylator jest włączony cały czas). Takie jednostki reprezentują m.in. SeaSonic z serii X czy Cooler Master Silent Pro Hybrid . Są one świetne i możemy je polecić każdemu, komu zależy na ciszy.

XFX PRO 1250 W Black Edition

• Aktywne – z tzw. wymuszonym chłodzeniem, czyli z ciągle pracującym wentylatorem, który chłodzi rozgrzaną elektronikę.

Na generowany hałas wpływ ma także konstrukcja zasilacza, a dokładniej:

• Rozplanowanie podzespołów w taki sposób, by zapewnić swobodny przepływ powietrza, wzór kratek w obudowie (np. plaster miodu).  

• Budowa wentylatora, jego prędkość, rozmiar oraz wykorzystane łożysko. Zalecamy omijać wentylatory oparte na łożysku ślizgowym, gdyż ma ono niską trwałość.

Oczywiście pomijamy sprawność urządzenia, wszak wiadomo:

większa sprawność-> mniejsze ilości wydzielanego ciepła-> mniejsze obroty wentylatora = ciszej!

W dzisiejszych czasach kupno zasilacza z dobrej jakości, cichym wentylatorem nie stanowi dużego problemu, więc do niedawna dosyć popularne „fan-swapy” raczej straciły rację bytu. Tym bardziej, że otwierając zasilacz tracimy gwarancję.

Obecnie pojedynczy duży wentylator (120 mm lub większy) stał się standardem. Jednak wciąż zdarzają się „rodzynki” z jednym, lub dwoma wentylatorami 80 mm. Jeśli zależy nam na ciszy lepiej się ich wystrzegać, gdyż jest prawie pewne, że kultura pracy tych jednostek nie będzie przesadnie wysoka.

Zwróćmy uwagę, czy „śmigło” jest podświetlone. Osoby nie przepadające za świecidełkami powinny też sprawdzić, czy inne elementy zasilacza nie są iluminowane (np. wtyczki). Zdarza się, że czasem podświetlenie można wyłączyć przełącznikiem, albo zworką, ale jest to rzadkość.

Napięcia  wyjściowe

Dobry zasilacz powinien charakteryzować się stabilnymi napięciami. Oznacza to, że wahania podawanego napięcia nie powinny przekraczać określonych wartości, o których mówi norma ATX.

Przykładowo dla jednostki X napięcie na linii +12 V wacha się od 11,90 V do 12,11 V, natomiast dla jednostki Y w analogicznej sytuacji napięcie na linii +12 V zawiera się miedzy 11,75 V a  11,8 V. Oczywiście urządzenie Y jest lepszym zasilaczem, pomimo niższego napięcia jest ono stabilniejsze. Większe skoki napięć mogą powodować niestabilną pracę podzespołów, a restarty komputera i  towarzyszące im BSODy mogą stać się zmorą.

Producenci zasilaczy starają się, by regulacja napięć wyjściowych (bynajmniej na głównych liniach) nie przekraczała 3%. Niestety nie wszystkim się to udaje zrealizować. Jednakże regulacja napięć w okolicach 1% budzi szacunek i jest pożądana. Za regulację napięć odpowiadają obwody PWM, w lepszych jakościowo jednostkach z modułami DC-DC na stronie wtórnej można napotkać dodatkowe kontrolery PWM odpowiadające za regulację napięć +3,3 V oraz +5 V.

Źródło: specyfikacja ATX12V 2.3

O jakości napięć wyjściowych najlepiej mówią tętnienia. By je sprawdzić należy dokonać odpowiednich pomiarów oscyloskopem. Norma ATX12V reguluje te wartości:

Źródło: specyfikacja ATX12V 2.3

Jest to wyjątkowo istotny, a zarazem najtrudniejszy do zmierzenia parametr. Dobry oscyloskop jest bardzo drogim przyrządem pomiarowym, a do tego trzeba umieć się nim posługiwać. Wysoki poziom tętnień jest szkodliwy dla podzespołów komputera. Gdy komponenty PC zostaną wystawione przez dłuższy czas na ich działanie mogą ulec uszkodzeniu.