Обзор блока питания XPG Fusion 1600 Titanium с неотключаемым гибридным режимом, программным мониторингом и на платформе Delta с плоским трансформатором

Нужда в очень мощных блоках питания для условно домашних компьютеров спала вместе с завершением майнинга на видеокартах, но производители уже набрали обороты и не спешат их снижать. Что ж, многим и правда необходимо экстремально разогнать свою GeForce RTX 4090. К сожалению, GeForce RTX 4090 не поддерживает работу в SLI, а то и двухкиловаттники уже начинали бы подъезжать. Но так или иначе, определенный спрос на самые мощные БП есть, и в этот раз мы рассмотрим во многом передовое решение бренда XPG. Сразу следует сказать, что и стоимость у него соответствующая: на момент публикации обзора она составляла около 700 долларов, а в России — 60-70 тысяч рублей.

Блок питания XPG Fusion 1600 Titanium является единственной моделью в серии на момент подготовки обзора. Он, как нетрудно догадаться, имеет сертификат 80+ Titanium. Среди практических особенностей этой модели — гибридный режим, то есть возможность работать под нагрузкой с остановленным вентилятором. Причем в данном случае кнопки для отключения гибридного режима на корпусе нет. Однако кнопка и не нужна, поскольку многие параметры работы блока питания можно не только посмотреть, но и изменить в фирменном ПО Prime. Для реализации этой возможности надо подключить БП проприетарным кабелем к внутреннему порту USB на системной плате.

Длина корпуса БП составляет около 210 мм, дополнительно понадобится 15-20 мм для подвода проводов, поэтому при монтаже стоит рассчитывать на установочный размер порядка 230 мм. Корпус для блока питания подобных размеров нужен соответствующий.

Поставляется блок питания в коробке из картона, оформленной в фирменных цветах XPG. После открытия коробки внутри можно увидеть блок питания и отдельную коробку с аксессуарами. К сожалению, ручки для переноски у коробки нет, и подобная ситуация вполне типична для современных блоков питания независимо от их веса.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 1600 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет 1,0, 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 — 63 см
• 2 шнура: до процессорного разъема 8 pin SSI — 75 см
• 2 шнура: до разъема питания видеокарты PCIe 5.0 VGA Power Connector — 65 см
• 2 шнура: от разъема питания PCIe 5.0 до каждого из двух разъемов PCIe 2.0 VGA Power Connector — по 63 см
• 6 шнуров: до разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 65 см
• 3 шнура: до первого разъема SATA Power Connector — 55 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

Сразу стоит отметить, что к имеющимся на корпусе БП разъемам PCIe 5.0 VGA Power Connector можно подключить как шнуры, которые оканчиваются такими же разъемами, так и шнуры, которые оканчиваются более привычными PCIe 2.0 VGA Power Connector. Оба варианта есть в комплекте, что очень удобно, так как позволяет запитать очень мощные видеокарты с любым типом разъемов, не «колхозя» елочку из переходников, что при больших токах не полезно. Собственно, это всего второй БП в нашей практике, который имеет подобный комплект шнуров.

Длина проводов является достаточной для комфортного использования в корпусах типоразмера full tower и более габаритных с верхним расположением блока питания. В корпусах высотой до 55 см с нижнерасположенным блоком питания длина проводов также должна быть достаточной: до разъемов питания процессора — по 75 см. Таким образом, с большинством современных корпусов проблем быть не должно.

Распределение разъемов SATA Power по шнурам питания довольно удачное, позволяющее полноценно обеспечить питанием комплектующие в нескольких зонах даже при большом количестве установленных устройств. Тем более маловероятны сложности в случае типовой системы. Единственное замечание к ним: почти все разъемы угловые (кроме самых последних на шнуре), а использование таких разъемов не слишком удобно в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы.

Отметим частичное использование ленточных проводов, что повышает удобство при сборке и дальнейшей эксплуатации.

В комплекте есть и два переходника с «молекса» на разъем питания FDD. Также есть специальный соединитель для функционирования двух блоков питания в одной системе.

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. Данная модель производится совместно с Delta Electronics, о чем написано как на упаковке, так и на основной плате.

Полупроводниковые элементы высоковольтных цепей размещены на дочерних платах, установленных вертикально. Применен плоский трансформатор, также расположенный вертикально, что сильно экономит место и улучшает воздухообмен.

Элементы синхронного выпрямителя также размещены на дочерней плате. Плата синхронного выпрямителя установлена вертикально, что улучшает охлаждение по сравнению с вариантом размещения элементов синхронного выпрямителя на основной плате методом поверхностного монтажа.

Независимые источники +3.3VDC и 5VDC установлены на дочерней печатной плате и, по традиции, дополнительных теплоотводов не имеют — это вполне типично для блоков питания с активным охлаждением.

В низковольтных цепях, насколько об этом можно судить визуально, установлены исключительно полимерные конденсаторы.

Конденсаторы на входе имеют японское происхождение (Rubycon).

В блоке питания установлен вентилятор HA13525H12SB-Z, основанный на подшипнике качения и изготовленный компанией Dongguan Honghua Electronic Technology. Подключение вентилятора — разъемное, при помощи четырех проводов, что подразумевает использование регулировки частоты вращения с помощью ШИМ и наличие обратной связи в виде сигнала с тахометра. Если вентиляторы с ШИМ-управлением встречаются в БП регулярно, то наличие сигнала с тахометра — это большая редкость.

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 очень хорошим результатом.

При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 1% по каналу +3.3VDC, 2% по каналу +5VDC и 3% по каналу +12VDC. В последнем случае отклонение измеренного значения напряжения происходит в сторону увеличения значения относительно номинала, что не так критично, как отклонение в сторону уменьшения напряжения. Тем более, что преимущественно отклонение напряжения по каналу +12VDC составляет около 2%, и более того, это значение сознательно завышено до 12,2 В, в чем можно убедиться (и отрегулировать величину отклонения) в фирменном ПО.

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

При нагрузке через четыре разъема PCIe максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 650 Вт при отклонении менее 3%, что позволяет использовать две очень мощные видеокарты.

При нагрузке через шесть разъемов PCIe максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 1000 Вт при отклонении менее 3%, что позволяет использовать три 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 чуть менее 500 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае системной платы максимальная мощность по каналу +12VDC составляет свыше 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.

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 достаточно высокую экономичность во всех протестированных режимах, особенно начиная от 400 Вт, это вполне типичный представитель источников питания с уровнем сертификата 80Plus Titanium.

По суммарной экономичности на низкой и средней мощности данная модель находится в районе середины нашего списка, что вполне типично для источников питания особо высокой мощности. Обычно у таких моделей экономичность при низком потреблении сравнительно невысокая.

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 12 точках. В результате максимальный КПД в нашем случае составил около 95% при выходной мощности 850 Вт. Максимальная рассеиваемая мощность составила 106 Вт при выходной мощности 1600 Вт, что совсем немного для блока питания подобной мощности.

Температурный режим

Термонагруженность конденсаторов при работе во всем диапазоне мощности находится на невысоком уровне.

В результате тестирования было установлено, что при типичных для жилого помещения условиях вентилятор в блоке питания включается при наступлении одного из двух событий: при достижении пороговой мощности 800 Вт или пороговой температуры (в нашем случае она составила около 57 градусов), которой блок питания достигает при мощности свыше 500 Вт. При этом на мощности 500 Вт и менее блок питания способен долгое время (2 часа) работать с выключенным вентилятором.

Отключение вентилятора происходит при выполнении двух условий одновременно: выходная мощность должна быть ниже 800 Вт, а температура в нашем случае — не выше 55 градусов. С учетом очень небольшой разницы между температурами запуска и остановки вентиляторов в диапазоне свыше 500 Вт и вплоть до 800 Вт происходят регулярные циклы старт-стоп вентилятора с небольшой длительностью. Не сказать, что это является большой проблемой, особенно на такой мощности, просто потому что нагрузка, которая имеет подобное потребление, шуметь будет более заметно, чем сам БП даже с вращающимся вентилятором.

К термонагруженности в пассивном режиме также особых претензий нет.

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.

У нашего экземпляра данной модели был обнаружен акустический дефект: свист при работе. Поэтому мы дополнили измерения шума электроники, регистрируя значения шума не только в положении микрофона над решеткой вентилятора, но и при перевернутом на 180 градусов блоке питания в положении вентилятором вниз, которое наиболее типично для современных компьютерных корпусов башенного типа (в корпусах другого типа расположение БП может отличаться от данного варианта). Нами были получены следующие результаты при измерении на расстоянии 35 мм от объекта:

Как можно заметить, если при измерении со стороны решетки уровень шума действительно довольно заметный, то со стороны дна превышение фонового шума существенно меньше, поэтому при использовании данного БП в корпусах башенного типа, где подразумевается расположение БП именно вентилятором вниз, негативный эффект от свиста будет минимален. А вот для открытых стендов данный экземпляр не очень подходит, если, разумеется, интересует максимально низкий уровень шума при низком и среднем потреблении.

Данная модель имеет гибридную систему охлаждения, что означает возможность функционирования БП не только при активном, но и при пассивном охлаждении. Управление запуском вентилятора на практике производится в зависимости от достижения пороговой мощности. При работе в гибридном режиме на мощности до 500 Вт включительно работу блока питания можно считать условно бесшумной, так как вентилятор в обычных условиях не вращается в течение продолжительного времени. Шум в гибридном режиме исходит только от электроники блока питания.

С учетом шума электроники при работе в диапазоне мощности до 500 Вт включительно шум блока питания находится на пониженном уровне — около 27 дБА с расстояния 0,35 метра (вентилятор при этом не вращается).

При дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума заметно не изменяется, то есть вращающийся на малых оборотах вентилятор практически не добавляет шума. При работе в диапазоне мощности от 750 до 1000 Вт уровень шума данной модели можно считать пониженным при расположении БП в ближнем поле.

При работе на мощности 1200 Вт шум можно считать среднетипичным для жилого помещения в дневное время суток.

При работе на мощности 1500 Вт шум уже высокий — более 40 дБА.

При работе на мощности 1600 Вт шум очень высокий не только для жилого, но и для офисного помещения — около 49 дБА.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 1200 Вт. Это весьма незаурядное значение.

ПО XPG Prime

XPG Fusion 1600 Titanium — первый блок питания, который поддерживается программным обеспечением XPG Prime. Вообще данная утилита реализует множество разных функций в случае продуктов XPG, в том числе помогает задавать макросы для кнопок мышек и клавиатур и настраивать режимы подсветки почти всего оборудования бренда. В случае как минимум тестируемой модели БП она позволяет осуществлять не только мониторинг, но и управление рядом параметров. Напомним, что для реализации этого необходимо подключить блок питания фирменным кабелем к внутреннему порту USB на материнской плате.

Прежде всего стоит отметить возможность управления работой вентилятора. Реализовано это в отдельном пункте, в котором имеется возможность переключения между четырьмя режимами, каждый из которых можно настроить в определенных пределах. Правда, кнопку с возможностью вернуть настройки по умолчанию найти не удалось, что не очень удобно. Здесь можно для определенного диапазона мощности выставить скорость вращения вентилятора на ноль или повысить это значение — получается то самое включение/отключение гибридного режима без кнопки на корпусе (но с необходимостью установить фирменное ПО под Windows). Таким образом, проведенные нами выше измерения параметров работы блока питания справедливы для конкретного режима, а вообще могут меняться в весьма широких пределах.

На вкладке Main есть мониторинг сетевого напряжения, выходной мощности, температуры, КПД и выходных напряжений.

На вкладке Power есть возможность установить значение напряжения по каналу +12VDC, по умолчанию оно задано чуть выше номинала.

Наверное, излишне говорить, что подобная совокупность возможностей встречается лишь у единиц топовых моделей БП на рынке.

Потребительские качества

Потребительские качества XPG Fusion 1600 Titanium находятся на отличном уровне. Нагрузочная способность канала +12VDC высокая, что позволяет использовать данный БП в мощных системах с несколькими видеокартами. Акустическая эргономика при нагрузке вплоть до 1000 Вт довольно хорошая, даже с учетом нюанса со свистом у нашего экземпляра. На мощности выше 1200 Вт шум становится заметным и неприятным, но в реальных условиях компоненты, имеющие подобное потребление, сами по себе будут производить значительный шум. Длина проводов у БП достаточная для большинства современных корпусов, к тому же провода использованы преимущественно ленточные и полностью съемные, что повышает удобство при сборке и дальнейшей эксплуатации. Отметим также высокое качество питания отдельных компонентов, большое количество разъемов и высокую экономичность. Этот БП — один из очень немногих на рынке, позволяющих подключать видеокарты посредством двух разъемов питания PCIe 5.0.

Итоги

Маловероятно, что кто-то станет приобретать подобный блок питания для обычного домашнего компьютера, несмотря на все его достоинства. С точки зрения обеспечения питания компонентов никаких претензий к нему нет, особенно с учетом возможности подстроить напряжение в канале +12VDC. Экономичность также довольно высокая, особенно на мощности от 400 Вт и выше. Ну а вообще источники питания подобной мощности созданы для немного других задач. Отдельно стоит отметить интересное ПО, которое способно не просто показывать красивые картинки, а реально управлять параметрами работы блока питания, хоть и в заданных пределах.

За оригинальную платформу и фирменное ПО этот источник питания получает нашу редакционную награду Original Design за текущий месяц.

В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор блока питания XPG Fusion 1600 Titanium: