Как правильно выбрать блок питания для компьютера?

Среди компьютерных комплектующих есть 3 самых жуликоватых сегмента: мониторы, блоки питания и SSD-накопители. Такая ситуация сложилась потому, что для выпуска этих «железок» производителям не нужно делать почти ничего. Ну разве что дизайн упаковки придумать, да грамотный отдел маркетинга собрать. Конкретно собственными разработками или хотя бы доработками уже имеющегося занимаются единичные компании, и те не все на слуху.

Про мониторы уже было, материал по SSD-накопителям выйдет в скором времени, а в этом речь пойдёт про блоки питания. Разберёмся, какие моменты действительно важные; почему сертификат 80 PLUS совсем не показатель годности; как правильно рассчитывать необходимую мощность; расскажем некоторые технические нюансы.

В компьютерах DigitalRazor подход к выбору блока питания очень щепетильный. Мы используем выверенные модели, которые не только по «сухим» характеристикам выделяются среди одноклассников, но и доказали свою надёжность годами эксплуатации в сотнях компьютеров. Описанное ниже – фактически принцип подбора БП для наших компьютеров.

И небольшая затравочка: опыт, подаренный авторством более сотни обзоров блоков питания недорогих и «бохатых», позволяет смотреть на рынок БП совсем под другим углом.

80 PLUS как самая видная, но не самая полезная характеристика

Кратко: это характеристика напоказ, фактически толку от неё мало, 80 PLUS часто используется для продвижения спорных блоков питания.

80 PLUS – это стандарт сертификации блоков питания. Бывает: «обычный» (КПД до 85%), Bronze (до 88%), Silver (до 90%), Gold (до 92%), Platinum (до 94%) и Titanium (до 96% + гарантированные 90% КПД при малой нагрузке).

Важно понимать, сертификат 80 PLUS говорит только и только об энергоэффективности, и не касается никаких других параметров блока. Казалось бы, если производитель добился высокого КПД, то значит применяются качественные комплектующие и грамотная схемотехника, а значит блок годный. Но это совсем не так.

Золотой серединой в сегменте блоков питания являются модели с сертификатом 80 PLUS Gold. Это наиболее конкурентный рынок, где представлено множество моделей. И есть такое негласное понятие, как «голда на минималках». Это когда КПД действительно соответствует заявленному, но фактически блок сделан из костыля и краба, зато с транзисторными сборками с высоким номинальным током, а ёмкость основного конденсатора маленькая (большая ёмкость очень полезна, но заметно снижает КПД).

Как итог транзисторы работают вполовину силы, выдают высокий КПД, но кроме того самого КПД этим блокам похвастаться вообще нечем. Иной раз встречаются даже алюминиевые провода.

Безусловно, КПД полезно, но не так сильно, как может показаться. Для примера, разница между очень дорогим Titanium- и бюджетным Bronze-блоками всего 8% КПД. Если Titanium из розетки потребляет 500 Вт, то на той же сборке Bronze будет потреблять 460 Вт. Titanium не окупится никогда, если говорить исключительно о КПД, а 80 PLUS – это только и только про КПД.

Этот немаленький раздел несёт простую мысль: не смотрите на сертификат 80 PLUS. Это далеко не главная характеристика, просто одна из, но выставленная напоказ. Кроме того, для производителя само прохождение сертификации стоит недешёво, а сертифицировать нужно каждую модель. Иногда технически блок тянет на Bronze-сертификат, а не имеет никакого, чтобы снизить себестоимость и конечную стоимость для потребителя. В наших бюджетных компьютерах применяются именно такие блоки.

Как же отличить годноту?

Блок питания не обязательно должен соответствовать всем требованиям, что перечислены ниже. Но чем больше пунктов совпадает – тем лучше.

Поддержка широкого диапазона входящего напряжения

Кратко: блок без широкого диапазона входящего напряжения (Full-Range) пойдёт только, если качество электричества превосходное. Скорее всего оно не такое.

Львиная доля блоков питания работает при 220 В напряжения входящих. По факту они работают в диапазоне 200-240 В, при выходе из этого диапазона срабатывает защита (тоже важно, про это позже) и компьютер отключается.

Блок без поддержки Full-Range

Блок c Full-Range

Россия и страны постсоветского пространства очень не везде могут похвастаться стабильным электричеством, поэтому поддержка широкого диапазона входящего напряжения (100-240 В, на деле ~92-255 В) для многих пользователей самая важная характеристика. Такие блоки могут работать как при постоянных скачках в этом диапазоне (и даже с периодичностью несколько раз в секунду), так и постоянных условно 140 В входящих. При низком напряжении из сети фактически можно вытягивать последнее – крайне актуально для жителей частного сектора. Также для блоков с поддержкой широкого диапазона входящего напряжения стабилизатор бесполезен.

Наличие всех защит

Кратко: тут очевидно, бережёного Бог бережёт.

Если не первый, то однозначно второй по важности параметр. Защиты бывают следующие:

• OPP – от перегрузки по мощности;

• UVP/OVP – от чрезмерно низкого/высокого входящего напряжения;

• OCP – от перегрузки по току;

• SCP – от короткого замыкания;

• OTP – от перегрева;

• NLO – от остановки вентилятора (встречается редко, компенсируется OTP).

Иногда защита типа UVP не заявлена, и на это можно прикрыть глаза. Её компенсирует материнская плата. Рано или поздно напряжение просядет до таких значений, что «материнка» уже не сможет вытягивать своими силами, и отрубит питание собственной защитой.

Крайне важно, чтобы SCP работала не только по основной линии 12 В, но и по вторичным 5 В и 3,3 В. Иначе при внештатной ситуации повредятся накопители. К сожалению, выяснить работает ли SCP по вторичным линиям можно только в обзорах, и то далеко не всех.

Справедливости ради, если блок питания не откровенно дешёвый, то с вероятностью 99% защиты будут все.

DC-DC преобразователь

Кратко: если блок без DC-DC преобразователя – это просто сразу или плохой блок, или сильно старый. 

Существует несколько топологий электрической платформы блока питания для формирования напряжения 12 В. И есть только пара подходов для линий 5 В и 3,3 В: дроссель групповой стабилизации или DC-DC преобразователь.

Дроссель групповой стабилизации. Он всегда распаян рядом с выходом кабелей. Стоит отметить близкое расположение к конденсаторам

Дроссель групповой стабилизации – устаревшая технология, у которой куча проблем. Если говорить о ключевых: высокий нагрев даже без нагрузки на линии 5 В и 3,3 В; зависимость конкретных напряжений от нагрузки на линию 12 В. И если первое ещё терпимо (хотя «горячих» соседей конденсаторы не любят), то второе опасно.

Это работает так: на 12 В линию приходится высокая нагрузка > напряжение 12 В проседает > блок чувствует и пытается выровнять (то есть повышает) > растут напряжения 5 В и 3,3 В. Дроссель-то групповой стабилизации! При небольшой нагрузке это всё терпимо, но при 500 Вт по линии 12 В, а это не такая и космическая цифра, вместо 5 В возможны 5,4 В.

Так выглядит DC-DC. Это всегда 2 катушки, расположенные рядом на дочерней плате

DC-DC преобразователь – более продвинутый подход. 5 В и 3,3 В формируются из уже очищенной и выровненной 12 В линии, при том нагрузка на линию 12 В никак не влияет на 5 В и 3,3 В. Кроме того, выше КПД, отсутствует лишний нагрев, не говоря уже об уровне пульсаций и «чистоте» тока.

100% мощности на линию 12 В

Кратко: линия 12 В должна быть одна-единая, на неё должны уходить все 100% заявленной мощности (или хотя бы 99%).

Как упоминалось, есть линии 12 В, 5 В и 3,3 В, преимущественно задействуется 12 В. Считается правильным, если на линию 12 В блок способен выдать 100% заявленной мощности. Но некоторые производители в некоторых моделях жуликовато указывают мощность. Слабонагруженные линии 5 В и 3,3 В делают помощнее, а 12-вольтовую слабее.

Жуликоватый блок питания

Честный блок питания

В итоге 550-ваттный блок питания фактически является 450-ваттником. Именно 450 Вт он может выдать на линию 12 В, а остальные 100 Вт зарезервированы на 5 В и 3,3 В, то есть фактически бесполезны. Хороший блок питания должен отдавать 100% мощности на 12 В.

Раздельные линии - не хорошо

Также стоит избегать моделей с несколькими линиями 12 В. Такое уже встречается редко, но Be Quiet! упорно в топовых блоках зачем-то разделяет 12 В на несколько линий. В чём суть: суммарно линии 12 В выдают заявленную мощность, но линии ограничены по силе тока. Мощная видеокарта (особенно актуально для RTX 3000/4000) c лёгкостью утягивает ампер больше, чем выделено, и блок уходит в защиту.

Кабели и разъёмы

Кратко: с длиной проблем в обычных корпусах не будет, но нужно сечение жил не менее 18 AWG. Меньше – значит сэкономлено на мелочи.

Очевидно, что кабели должны быть достаточной длины. На этом моменте стоит заморачиваться только владельцам огромных корпусов. Как правило если выбранный корпус в стандартном формате Mid-Tower или меньшем – проблем не возникает. Конечно при условии, что блок питания тянет хотя бы на определение «сносный».

Для справки, обычно у нормальных блоков стандарта ATX длина кабелей:

• Основной 24-pin колодки – ~600 мм;

• EPS/ATX12V (питание процессора) – ~650 мм;

• PCI-E Power (для видеокарты) – ~650 мм.

С длинами кабелей SATA Power и Molex для всякого проблемы возможны только в совсем экзотических сборках.

Схожая ситуация с количеством разъёмов. Если блок хотя бы «сносный», а его мощность адекватна конфигурации компьютера – производители всё продумали, всего будет достаточно.

Снова для справки, у блока питания мощностью 750 Вт, а это самая популярная мощность для сборки средне-высокого уровня, должен быть примерно такой набор:

• 1x ATX 20+4 pin;

• 2x EPS/ATX12V 4+4 pin;

• 4x PCI-E Power 6+2 pin;

• 5x SATA;

• 3x Molex.

Количество SATA и Molex может варьироваться, а EPS/ATX12V и PCI-E Power железобетонно должно быть не меньше 2 и 4 соответственно. Обязательно.

Пропуская спич на тему «о зависимости сопротивления кабелей и снижении выходного напряжения при постоянном напряжении» перейдём сразу к сути: кабели должны быть хорошего сечения.

У компьютерных блоков питания 3 выходных напряжения: 12 В и 5 В и 3,3 В. Линия 12 В самая нагруженная, прочие задействуются в основном для SSD- и HDD-накопителей. Стандартом считается, если у кабелей линии 12 В (по сути, у кабелей для питания процессора и видеокарты) сечение 18 AWG. 16 AWG – вообще «бохато» и встречается довольно редко. А вот 20 AWG – показатель, что сэкономлено, и встречается часто.

Для линий 5 В и 3,3 В сечение не так важно из-за низкой нагруженности. Для них 20 AWG – нормально, 18 AWG – хорошо.

Контакты

Кратко: хорошо бы, чтобы с позолотой, но достаточно просто нормальной толщины.

Хорошо бы, если в разъёмах позолочены контакты. Позолота обеспечивает более плотный контакт, увеличивает допустимое количество циклов подключение-отключение. Но это лишь «хорошо бы», встречается тоже не очень часто.

Куда важнее, чтобы сами контактные площадки были не «фольгой», а приличной толщины. Если блок не откровенный «дешман-ноунейм» – будут приличные.

В чём суть: у некоторых видеокарт неправильная разводка питания. Со слота PCI-Express они должны брать 75 Вт, с разъёмов PCI-E Power 150 Вт, а по факту со слота условно 30, а с разъёмов под 200, выходящие за спецификации. 

Кроме того, контакты без позолоты могут чуть-чуть окислиться, растёт сопротивление, а ток - не дурак, пойдёт по пути наименьшего сопротивления. Как итог пара контактов будет не загружена, другая пара перегружена.

12VHPWR

Кратко: обязательно для видеокарт GeForce RTX 3000 и новее, желательно как задел на будущее.

Чисто технически 12VHPWR должен быть в предыдущем разделе, но это важный момент, который достоин отдельного пункта.

Видеокарты NVIDIA серии GeForce RTX 3000 и RTX 4000 оснащаются не привычными классическими разъёмами питания PCI-E Power, а новым 12VHPWR. Новый разъём призван упростить подключение и снизить количество кабелей. PCI-E Power 8-pin по спецификациями рассчитан на 150 Вт нагрузки, а 12VHPWR – на 600 Вт. И хотя техническая надобность 12VHPWR под большим вопросом, NVIDIA от своей стратегии точно не откажется.

Если планируется компьютер с мощной видеокартой NVIDIA – следует смотреть блоки кабелем 12VHPWR. Переходники c 3-4 штук PCI-E Power на один 12VHPWR изначально выглядели очень плохой затеей из-за сотни точек спайки, и на практике показали себя плохо.

Тип подшипника вентилятора

Кратко: что угодно, только не подшипник скольжения, желательно диаметр 140 мм.

В маркировке S - значит подшипник скольжения (Sleeve)

Нередко производители экономят на вентиляторе, и устанавливают «карслон» на подшипнике скольжения (sleeve bearing). Технически это даже не подшипник – втулка и всё. Некоторые пытаются оправдывать такой подход чудо-смазками, но неграмотной конструкции никакое масло не поможет.

Изначально вентилятор будет тихим, но вал гарантированно, просто обязательно разобьёт посадку через ~3 года. Появится шум, он будет только нарастать, поскольку посадка не «заживёт» и будет разбиваться всё сильнее и быстрее. Кроме того, если уж сэкономили буквально считанные центы на нормальный подшипник – показатель экономии на спичках.

Как минимум вентилятор должен базироваться на подшипнике скольжения с винтовой нарезкой (rifle bearing). По сути та же втулка, но с дополнительными каналами для притока смазки, живёт намного лучше.

По хорошему – гидродинамический подшипник (hydraulic, FDB) или подшипник качения/двойного качения (ball/dual ball). У таких вентиляторов огромный срок службы, и главное неизменные шумовые характеристики в процессе эксплуатации. К слову, FDB чуть тише, но менее надёжен, чем dual ball.

Также рекомендуем присматриваться к моделям со 140-мм пропеллером. Версии со 120-мм зачастую чуть шумнее.

Как правильно рассчитать нужную мощность

Кратко: -30% от рекомендаций производителя, 750 Вт – необходимое и достаточное почти всегда, считаем калькулятором мощности -100 Вт.

Правильный расчёт мощности блока питания – притча во языцех. Здесь смуту вносят производители видеокарт, указывая просто космические рекомендации по мощности. Для примера картинка с официального сайта ASUS, где 1000-ваттные блоки мелькают не редко. По мнению ASUS, для GeForce RTX 4090 (450 Вт TDP) нужен блок мощностью такой же, как для Radeon RX 7900 XTX (355 Вт TDP).

Дело в том, что производители перестраховываются с расчётом, что условно 750-ваттный блок фактически сможет выдать ватт 600. Но хороший блок питания выдаст не просто 750 Вт, а долговременно все 850 Вт, а кратковременно (пиково) под 1000 Вт.

Простой расчёт делается примитивно: TDP видеокарты + TDP процессора + 50 Вт на нужды материнской платы и по мелочи. Ещё 50 Вт можно добавить в случае большого количества вентиляторов и накопителей. К примеру, для связки из GeForce RTX 3080 и Ryzen 7 5800X потребуется: 320 + 105 + 50 = 475 Вт мощности. Фактически качественный 500-ваттник действительно тянет такую сборку. Также не стоит забывать, что весь лимит мощности видеокарта и процессор урабатывают только при специфических нагрузках. В играх это пиковые значения, зачастую на 30% меньше.

Но это не значит, что 500-ваттника хватит на всё. Он будет вытягивать, но на пределе своих возможностей. Будет греться и шуметь, он лишнего нагрева конденсаторы потеряют ёмкость, блок быстрее выйдет из строя. Иной раз разумнее взять модель классом попроще, но мощностью побольше.

Грамотно, когда блок работает на ~70% своей номинальной мощности, и не только из соображений долговечности. Как раз в районе 50-70% блок выдаёт самый высокий КПД. В качестве «пруфа» картинки от FSP и Seasonic.

Также у именитых производителей блоков питания есть собственные калькуляторы мощности. Вот несколько ссылок: Be Quiet!, Enermax, Seasonic. От этих рекомендаций можно смело вычитать 100 Вт, но ориентировочное понимание они всё же дают.

Практические советы по выбору блока питания

Обобщая всё вышесказанное, подведём рекомендации сжато.

Годный блок просто обязан:

• Иметь все защиты;

• Иметь поддержку полного диапазона входящего напряжения;

• Иметь DC-DC преобразователь;

• Отдавать на 12 В линию 100% заявленной мощности;

• У 12 В линии иметь кабели сечением не менее 18 AWG;

• Иметь вентилятор не на подшипнике скольжения.

Для блока питания желательно:

• Разъём 12VHPWR;

• Вентилятор типоразмера 140 мм;

• Линия 12 В одна-единая, без разделений;

• Гарантийный срок не менее 5 лет (в некоторых случаях возможны послабления до 3 лет);

• Не иметь RGB-подсветки (это значит, что бюджет ушёл не туда).

Также важно добавить, что почти у всех производителей есть как очень хорошие модели, так и очень плохие. К примеру, Aerocool KCAS Plus – нормальные блоки питания (хотя соответствуют примерно половине указанных пунктов), а Aerocool VX – вообще огонь, то есть буквально (ни одного совпадения).

Железлобетонно достойную продукцию независимо от ценового сегмента делают: Seasonic, FSP, Chieftec (Chieftronic), Super Flower (встречается редко), Enermax (встречается редко), Fractal Design, Phanteks. Пара последних – относительно новые игроки на рынке БП, но пока репутация прямо очень хорошая.

Seasonic, FSP и Chieftec стоит выделить отдельно, поскольку они разрабатывают и производят собственные электрические платформы, в то время как другие закупают готовую схемотехнику у OEM-производителей, и в том числе у Seasonic, FSP и Chieftec.

Преимущественно хорошую: Be Quiet!, Thermaltake, Corsair, Fractal Design, SilverStone. Здесь всё сильно зависит от используемой электрической платформы, читай от конкретной модели.

Если всё свести к одной строчке: гарантия 10 лет – блок годный сразу. И это необязательно самые дорогие модели. Фактически в среднем ценовом сегменте с Gold-сертификатом таких предостаточно.

Послесловие

Настоятельно рекомендуем не покупать блок питания «на сдачу». Это слишком ответственный компонент компьютера, чтобы на нём экономить. Можно экономить где угодно, кроме процессора, видеокарты и блока питания. Кроме того, хорошие блоки служат десятилетиями, и переживают далеко не один апгрейд системы.

Нетрудно заметить, что в ходе статьи сама схематика электрической части затрагивалась очень вскользь. Хотя, казалось бы. Всё потому, что она не имеет большого значения. DC-DC преобразователь есть, линия 12 В одна – и нормально. Величина пульсаций, небольшие отклонения напряжения от необходимых 12 В, 5 В и 3,3 В – всё это легко «переваривается» схемами питания материнской платы и видеокарты. Естественно, в разумных пределах. А если блок соответствует хотя бы половине перечисленных в этой статье пунктов – те самые пределы будут разумные.

В завершение, у блока питания с рекомендованной стоимостью менее $100 не должно быть RGB-подсветки, дисплеев, встроенных ваттметров, собственного ПО и других «приблуд». Это показатель, что бюджет ушёл на украшательства, а не по делу.