Обзор блока питания FSP Advan GM 1000W

Блоки питания особо высокой мощности (от 1000 Вт) приобретают, как правило, для специфических задач — для специализированных тестовых систем, для высоконагруженных компьютеров для рендеринга, расчетов, а также для разгона. Впрочем, иногда такие источники питания приобретают, просто желая создать ощутимый запас по мощности для существующей системы или в расчете на будущий апгрейд. Стоимость подобных решений может сильно отличаться, что ставит покупателя перед непростой задачей выбора модели с нужным соотношением цены и потребительских качеств. Сегодня мы рассмотрим одно из доступных на рынке решений.

В этот раз мы познакомимся с блоком питания FSP Advan GM 1000W мощностью 1000 Вт, который имеет сертификат 80Plus Gold. Блок питания соответствует стандарту ATX 3.1 и позволяет питать очень мощные современные видеокарты через 16-контактный разъем PCIe 5.1 (12V-2×6). В данной серии существуют также модели мощностью 750 и 850 Вт.

Дизайн данной модели весьма неплох, но применение штампованной решетки над вентилятором чревато повышенным уровнем шума при работе. Впрочем, сейчас штампованные решетки применяются всё чаще и чаще, так как они, видимо, проще в изготовлении, а БП с такими решетками чуть дешевле в производстве.

Блок питания имеет два режима охлаждения: гибридный, в котором вентилятор может не вращаться при выполнении определенных условий по мощности нагрузки и/или температуре внутри БП, и активный режим охлаждения с постоянно вращающимся вентилятором. Переключаются режимы при помощи двухпозиционной клавиши, расположенной на задней (внешней) панели блока питания около клавиши отключения питания.

Длина корпуса БП составляет около 140 мм, дополнительно понадобится 15-20 мм для подвода проводов, поэтому при монтаже стоит рассчитывать на установочный размер порядка 160 мм. Для блоков питания подобной мощности эти размеры можно считать минимальными.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 1000 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности равно единице, что, разумеется, является отличным показателем.

Провода и разъемы

Длина проводов до разъемов питания

Все без исключения провода являются модульными, то есть их можно снять, оставив лишь те, которые необходимы для конкретной системы.

• 1 шнур: до основного разъема АТХ — 60 см
• 2 шнура: до процессорного разъема 8 pin SSI — 70 см
• 1 шнур: до разъема питания видеокарты PCIe 5.1 VGA Power Connector (12V-2×6) — 70 см
• 1 шнур: до первого разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 65 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• 1 шнур: до первого разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 50 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• 2 шнура: до первого разъема SATA Power Connector — 50 см, плюс 15 см до второго, еще 15 см до третьего и еще 15 см до четвертого такого же разъема
• 1 шнур: до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 50 см, плюс 15 см до второго, еще 15 см до третьего и еще 15 см до четвертого такого же разъема

Длина проводов до разъемов позволяет устанавливать этот БП в больших и высоких корпусах, включая Full tower, и на открытых стендах: до разъемов питания процессора по 70 см.

Одной из особенностей данной модели является штатная возможность подключить видеокарту с новым разъемом питания PCIe 5.1 (12V-2×6) без использования переходников.

Также этот блок питания позволяет подключить (без переходников и разветвителей) 8 устройств с питанием SATA Power. Однако разъемы расположены всего на двух шнурах, что может оказаться неудобным, если нужно обеспечить питанием несколько зон установки накопителей. Наверное, мало кому сегодня нужно больше одного-двух SATA-накопителей, но что делать, если нужно? На наш взгляд, давно пора комплектовать БП для подключения периферии только шнурами с разъемами SATA Power, а экзотические устройства при необходимости подключать через переходники, но сейчас в комплект почти всех БП входит шнур с «молексами», который в 99% случаев нельзя ни на что заменить.

Разъемы SATA Power тут двух видов: на одном шнуре все разъемы угловые, а на втором — все прямые. В целом это лучше, чем одинаковые разъемы, но вообще в комплекте хотелось бы видеть не только стандартные шнуры, рассчитанные на подключение четырех устройств, но и шнуры с 1-2 разъемами питания с прямым штекером для подключения устройств в местах со сложным доступом. Впрочем, в случае типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны.

Провода тут использованы вполне обычные, но с имитацией нейлоновой (тканевой) оплетки. С точки зрения эксплуатации особых достоинств они не имеют.

Сами провода мягкие и хорошо изгибаются, что косвенно свидетельствует о высоком содержании меди.

Схемотехника и охлаждение

Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности и имеет довольно широкий диапазон питающих напряжений от 100 до 240 вольт. Это обеспечивает устойчивость к понижению напряжения в электросети ниже нормативных значений.

Конструкция блока питания вполне соответствует современным тенденциям: активный корректор коэффициента мощности, синхронный выпрямитель для канала +12VDC, независимые импульсные преобразователи постоянного тока для линий +3.3VDC и +5VDC.

Высоковольтные силовые элементы установлены на нескольких радиаторах разных размеров, элементы синхронного выпрямителя установлены на дочерней печатной плате, которая установлена вертикально. Поверх полупроводниковых элементов выпрямителя установлен радиатор.

Элементы импульсных преобразователей каналов +3.3VDC и +5VDC размещены на дочерней печатной плате, установленной вертикально.

Высоковольтные конденсаторы в блоке питания имеют японское происхождение. Это продукция под торговыми марками Nippon Chemi-Con и Rubycon. Низковольтные конденсаторы также выпущены под данными торговыми марками.

Установлено и большое количество полимерных конденсаторов. Подобная комбинация обычно соответствует устройствам высокого уровня.

В блоке питания установлен вентилятор Yate Loon D12SH-12(M-GP1) типоразмера 120 мм (2200 об./мин), подключение двухпроводное, через разъем. Вентилятор основан на гидравлическом подшипнике, что подразумевает долгий срок его службы.

Измерение электрических характеристик

Далее мы переходим к инструментальному исследованию электрических характеристик источника питания при помощи многофункционального стенда и другого оборудования.

Величина отклонения выходных напряжений от номинала кодируется цветом следующим образом:

Работа на максимальной мощности

Первым этапом испытаний является эксплуатация блока питания на максимальной мощности продолжительное время. Такой тест с уверенностью позволяет удостовериться в работоспособности БП.

Кросс-нагрузочная характеристика

Следующим этапом инструментального тестирования является построение кросснагрузочной характеристики (КНХ) и представление ее на четвертьплоскости, ограниченной максимальной мощностью по шине 3,3&5 В с одной стороны (по оси ординат) и максимальной мощностью по шине 12 В с другой (по оси абсцисс). В каждой точке измеренное значение напряжения обозначается цветовым маркером в зависимости от отклонения от номинального значения.

КНХ позволяет нам определить, какой уровень нагрузки можно считать допустимым, особенно по каналу +12VDC, для тестируемого экземпляра. В данном случае отклонения действующих значений напряжения от номинала по каналу +12VDC не превышают 3% во всем диапазоне мощности, что является хорошим результатом. При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 2% по каналу +3.3VDC, 2% по каналу +5VDC и 3% по каналу +12VDC.

Данная модель БП хорошо подходит для мощных современных систем из-за высокой практической нагрузочной способности канала +12VDC.

Нагрузочная способность

Следующий тест призван определить максимальную мощность, которую можно подать через соответствующие разъемы при нормированном отклонении значения напряжения в размере 3 или 5 процентов от номинала.

В случае видеокарты с единственным разъемом питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании одного шнура питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании двух шнуров питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 350 Вт при отклонении в пределах 3%, что позволяет использовать очень мощные видеокарты.

В случае использования четырех разъемов питания (на двух шнурах) максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 650 Вт при отклонении в пределах 3%, что позволяет использовать очень мощные видеокарты.

При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%. Этого вполне достаточно для типовых систем, у которых на системной плате есть только один разъем для питания процессора.

При нагрузке через два разъема питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 500 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае системной платы максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении 3%. Так как сама плата потребляет по данному каналу в пределах 10 Вт, высокая мощность может потребоваться для питания карт расширения — например, для видеокарт без дополнительного разъема питания, которые обычно имеют потребление в пределах 75 Вт.

Таким образом, индивидуальная нагрузочная способность тут высокая.

Экономичность и эффективность

При оценке эффективности компьютерного блока питания можно идти двумя путями. Первый путь заключается в оценке компьютерного блока питания как отдельного преобразователя электрической энергии с дальнейшей попыткой минимизировать сопротивление линии передачи электрической энергии от БП к нагрузке (где и измеряется ток и напряжение на выходе БП). Для этого блок питания обычно подключается всеми имеющимися разъемами, что ставит разные блоки питания в неравные условия, так как набор разъемов и количество токоведущих проводов зачастую разное даже у блоков питания одинаковой мощности. Таким образом, хотя результаты получаются корректными для каждого конкретного источника питания, в реальных условиях полученные данные малоприменимы, поскольку в реальных условиях блок питания подключается ограниченным количеством разъемов, а не всеми сразу. Поэтому логичным представляется вариант определения эффективности (экономичности) компьютерного блока питания не только на фиксированных значениях мощности, включая распределение мощности по каналам, но и с фиксированным набором разъемов для каждого значения мощности.

Представление эффективности компьютерного блока питания в виде значения КПД (коэффициента полезного действия) имеет свои традиции. Прежде всего, КПД — это коэффициент, определяемый соотношением мощностей на выходе и на входе блока питания, то есть КПД показывает эффективность преобразования электрической энергии. Обычному же пользователю данный параметр почти ничего не скажет, за исключением того, что более высокий КПД вроде как говорит о большей экономичности БП и более высоком его качестве. Зато КПД стал отличным маркетинговым якорем, особенно в комбинацией с сертификатом 80Plus. Однако с практической точки зрения КПД не оказывает заметного влияния на функционирование системного блока: он не увеличивает производительность, не снижает шум или температуру внутри системного блока. Это просто технический параметр, уровень которого в основном определяется развитием промышленности в текущий момент времени и себестоимостью продукта. Для пользователя же максимизация КПД выливается в увеличение розничной цены.

С другой стороны, иногда нужно объективно оценить экономичность компьютерного блока питания. Под экономичностью мы подразумеваем потерю мощности при преобразовании электроэнергии и ее передаче к конечным потребителям. И для оценки этого КПД не нужен, так как можно использовать не отношение двух величин, а абсолютные значения: рассеиваемую мощность (разницу между значениями на входе и выходе блока питания), а также потребление энергии источником питания за определенное время (день, месяц, год и т. д.) при работе с постоянной нагрузкой (мощностью). Это позволяет легко увидеть реальную разницу в потреблении электроэнергии конкретными моделями БП и при необходимости рассчитать экономическую выгоду от использования более дорогих источников питания.

Таким образом, на выходе мы получаем понятный для всех параметр — рассеиваемую мощность, которая легко преобразуется в киловатт-часы (кВт·ч), которые и регистрирует счетчик электрической энергии. Умножив полученное значение на стоимость киловатт-часа, получим стоимость электрической энергии при условии эксплуатации системного блока круглосуточно в течение года. Подобный вариант, конечно, чисто гипотетический, но он позволяет оценить разницу между стоимостью эксплуатации компьютера с различными источниками питания в течение длительного периода времени и сделать выводы об экономической целесообразности приобретения конкретной модели БП. В реальных условиях высчитанное значение может достигаться за более долгий период — например, от 3 лет и более. При необходимости каждый желающий может разделить полученное значение на нужный коэффициент в зависимости от количества часов в сутках, в течение которых системный блок эксплуатируется в указанном режиме, чтобы получить расход электроэнергии за год.

Мы решили выделить несколько типовых вариантов по мощности и соотнести их с количеством разъемов, которое соответствует данным вариантам, то есть максимально приблизить методику измерения экономичности к условиям, которые достигаются в реальном системном блоке. Вместе с тем, это позволит оценивать экономичность разных блоков питания в полностью одинаковых условиях.

Полученные результаты выглядят следующим образом:

Данная модель имеет относительно высокую экономичность во всех протестированных режимах, но поскольку мы сравниваем с моделями мощностью от киловатта, а они в основном представлены в премиальных сериях, то FSP Advan GM 1000W если и выделяется, то скорее в худшую сторону. Повторим, что в абсолютных значениях такую экономичность можно назвать типичной для моделей с уровнем сертификата 80Plus Gold.

В режимах с низкой нагрузкой эта модель занимает положение немного ниже среднего в нашем рейтинге моделей с мощностью от киловатта.

В данном случае мы также приводим и измерения традиционного КПД. Результаты регистрировались при постоянной нагрузке на каналы +3.3VDC (5 Вт) и +5VDC (15 Вт) и изменяемой мощности по каналу +12VDC.

Всего таким образом мы измерили параметры блока питания в 10 точках. В результате максимальный КПД в нашем случае составил 92,2% при выходной мощности 500 Вт. Максимальная рассеиваемая мощность составила 114 Вт при работе на нагрузку 1000 Вт, что является хорошим показателем для блока питания подобной мощности.

Гибридный режим охлаждения

У блока питания FSP Advan GM 1000W предусмотрен гибридный режим охлаждения, который включается двухпозиционной клавишей на задней стенке устройства.

В гибридном режиме запуск вентилятора происходит только при достижении определенной температуры внутри корпуса блока питания. Производитель и мы измеряем эту температуру, как правило, в разных местах, но определенное представление об алгоритме работы системы управления вентилятором таким образом получить можно.

Включается вентилятор при температуре около 62 градусов, а выключается — в районе 59 градусов. При столь малой разнице между температурами выключения и включения вентилятора вполне ожидаемыми оказались частые циклы старт/стоп при мощности нагрузки от 100 до 600 Вт включительно. На мощности 750 Вт и выше подобные особенности работы вентилятора уже малозаметны.

При этом на мощности 50 Вт и менее блок питания действительно может работать долговременно с остановленным вентилятором — как минимум в течение 120 минут.

Из недостатков работы гибридного режима стоит отметить резкий старт вентилятора, в ходе которого уровень шума скачкообразно увеличивается и кратковременно достигает относительно высоких значений: 37 дБА на мощности 300 Вт и 45 дБА на мощности 500 Вт с расстояния 0,35 м. Не сказать, что это очень страшно и громко, но и хорошего в этом мало. Если же такой уровень шума не смущает, то включать гибридный режим нет вообще никакого смысла, так как в режиме с постоянно вращающимся вентилятором уровень шума будет даже ниже.

Также стоит учитывать, что в случае работы с остановленным вентилятором температура компонентов внутри БП сильно зависит от окружающей температуры воздуха, и если та установится на уровне 40-45 °C, это приведет к более раннему включению вентилятора.

Температурный режим

Термонагруженность конденсаторов при работе с постоянно вращающимся вентилятором на мощности вплоть до максимальной находится на невысоком уровне.

В гибридном режиме ситуация немного похуже.

В данном случае мы приводим максимальные значения температуры, на которых запускался вентилятор.

Экстремального нагрева мы не зафиксировали, но нагрев конденсаторов в данном режиме будет явно выше, чем в режиме с постоянно вращающимся вентилятором, особенно на мощности до 600 Вт включительно.

Акустическая эргономика

При подготовке данного материала мы использовали следующую методику измерения уровня шума блоков питания. Блок питания располагается на ровной поверхности вентилятором вверх, над ним на расстоянии 0,35 метра размещается измерительный микрофон шумомера Октава 110А-Эко, которым и производится измерение уровня шума. Нагрузка блока питания осуществляется при помощи специального стенда, имеющего бесшумный режим работы. В ходе измерения уровня шума осуществляется эксплуатация блока питания на постоянной мощности в течение 20 минут, после чего производится замер уровня шума.

Подобное расстояние до объекта измерения является наиболее приближенным для настольного размещения системного блока с установленным блоком питания. Данный метод позволяет оценить уровень шума блока питания в жестких условиях с точки зрения небольшого расстояния от источника шума до пользователя. При увеличении расстояния до источника шума и появлении дополнительных преград, имеющих хорошую звукоотражающую способность, уровень шума в контрольной точке также будет снижаться, что приведет к улучшению акустической эргономики в целом.

В диапазоне мощности до 600 Вт включительно шум данной модели соответствует среднетипичному уровню при расположении БП в ближнем поле. При более значительном удалении блока питания и размещении его под столом в корпусе с нижним расположением БП такой шум можно будет трактовать как находящийся на уровне ниже среднего. В дневное время суток в жилом помещении источник с подобным уровнем шума будет не слишком заметен, особенно с расстояния в метр и более, и тем более он будет малозаметен в офисном помещении, так как фоновый шум в офисах обычно выше, чем в жилых помещениях. В ночное время суток источник с таким уровнем шума будет хорошо заметен, спать рядом будет затруднительно. Подобный уровень шума можно считать комфортным при работе за компьютером.

На мощности 750 Вт уровень шума превышает 40 дБА — это высокий шум для жилого помещения в дневное время суток.

На максимальной мощности уровень шума превышает 50 дБА, подобный уровень шума является очень высоким не только для жилого, но и для офисного помещения.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 600 Вт.

Также мы оцениваем уровень шума электроники блока питания, поскольку в некоторых случаях она является источником нежелательных призвуков. Данный этап тестирования осуществляется путем определения разницы между уровнем шума в нашей лаборатории с включенным блоком питания и с выключенным. В случае, если полученное значение находится в пределах 5 дБА, никаких отклонений в акустических свойствах БП нет. При разнице более 10 дБА, как правило, есть определенные дефекты, которые можно услышать с расстояния менее полуметра. На данном этапе измерений микрофон шумомера располагается на расстоянии около 40 мм от верхней плоскости БП, так как на бо́льших расстояниях измерение шума электроники весьма затруднительно.

В данном случае шум электроники минимальный, услышать его невозможно даже с минимального расстояния, не говоря уже о собранной системе.

Потребительские качества

Потребительские качества FSP Advan GM 1000W находятся на хорошем уровне. Нагрузочная способность канала +12VDC высокая, что позволяет использовать данный БП в мощных системах с двумя видеокартами или одной максимально мощной.

С точки зрения акустической эргономики, блок питания обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 600 ватт, но по-настоящему тихим его назвать нельзя, причем даже в гибридном режиме.

Длина проводов достаточная для большинства современных корпусов, к тому же провода использованы полностью съемные.

Также отметим возможность подключения видеокарты посредством разъема питания PCIe 5.1.

Итоги

Блок питания FSP Advan GM 1000W выполнен на современной платформе и имеет достойные электрические характеристики, но уровень шума тут нельзя назвать низким даже на малой мощности, а гибридный режим реализован довольно неудачно.

Технико-эксплуатационные характеристики данной модели находятся на хорошем уровне, чему способствуют высокая нагрузочная способность канала +12VDC, высокая экономичность, низкая термонагруженность, высококачественный вентилятор с гидравлическим подшипником.

В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор блока питания FSP Advan GM 1000W: