Обзор блока питания Chieftec GPA-700S из серии iArena для интеграторов

Мы продолжаем серию материалов, посвященных источникам питания с минимальной розничной стоимостью. На этот раз мы познакомимся с блоком питания Chieftec GPA-700S, который относится у производителя к серии iArena и является в ней старшей моделью (еще есть варианты на 550, 600 и 650 Вт). Данная модель поставляется без какой-либо упаковки, так как по большому счету она для розничной продажи не предназначена. Ее целевая аудитория — это сборщики и интеграторы, но так сложилось исторически, что в России подобные модели всегда продавались в рознице.

Корпус блока питания выполнен из тонкой стали со стандартным гальванизированным покрытием серебристого цвета. Решетка установлена проволочная, хотя для серии iArena типично использование штампованных решеток. Размеры блока питания стандартные, длина корпуса составляет 140 мм.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 648 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет 0,925, что можно считать не самым плохим показателем с учетом того, что это бюджетное решение на не самой свежей платформе.

Провода и разъемы

Длина проводов до разъемов питания

• 1 шнур: до основного разъема АТХ — 50 см
• 1 шнур: до процессорного разъема 8 pin SSI — 50 см
• 1 шнур: до первого разъема питания видеокарты PCI-E 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 и еще 15 см до третьего такого же разъема
• 1 шнур: до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 50 см, плюс 15 см до второго такого же разъема, плюс еще 15 см до разъема питания FDD

Длина проводов здесь не самая большая, а до разъема питания процессора — всего около 50 см, что в случае больших и высоких корпусов будет затруднять сборку. С учетом конструкции современных корпусов, имеющих развитые системы скрытой прокладки проводов от расположенного на дне БП, один из шнуров желательно делать длиной не менее 65 см, чтобы обеспечить достаточное удобство при сборке системы. Впрочем, интеграторы обычно не используют высоченные башни, ограничиваются компактными корпусами, в том числе десктопного формата, да и скрытой прокладкой проводов могут не заморачиваться (для игровых же компьютеров вряд ли будут использовать подобный БП).

Стоит учитывать, что все разъемы SATA угловые, а использование таких разъемов не слишком удобно в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы или на какой-либо похожей поверхности.

Распределение разъемов по шнурам питания не самое удачное, так как полноценно обеспечить питанием несколько зон будет проблематично, особенно если требуется подключение устройств на больших расстояниях от БП. Впрочем, в случае типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны.

Странно, что источник питания мощностью 700 Вт имеет всего 2 разъема питания видеокарт, причем на одном шнуре: подобного количества явно недостаточно для задействования всех возможностей такого БП.

Схемотехника и охлаждение

Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности, но имеет стандартный, а не расширенный диапазон питающих напряжений.

Основные полупроводниковые элементы установлены на двух небольших радиаторах. На первом размещены элементы корректора коэффициента мощности и основного инвертора переменного тока, а на втором — выпрямители.

Выполнен блок питания на базе платформы CWT, и платформа явно не самая передовая: реализована групповая стабилизация каналов +5VDC и +12VDC, а также +3.3VDC на отдельном стабилизаторе на базе магнитного усилителя. Впрочем, это вполне типично для решений нижней части бюджетного сегмента.

На входе установлена емкость под торговой маркой Capxon. В низковольтных цепях преобладают конденсаторы под торговыми марками Jun Fu и Elite.

В блоке питания установлен вентилятор Hong Hua HA1225H12S-Z типоразмера 120 мм. Вентилятор выполнен на основе подшипника скольжения. Подключение двухпроводное, разъемное, так что поменять вентилятор будет несложно, а гарантийный срок он должен отработать без проблем.

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. В данном случае мы провели несколько этапов тестирования, так как не хотелось столкнуться с проблемой оплавления разъемов с учетом малого их количества.

Блок питания действительно способен работать на максимальной заявленной мощности продолжительное время, но достигнуть ее в реальной системе будет невозможно из-за малого количества разъемов питания видеокарт, а также из-за невозможности сильно нагрузить каналы +3.3VDC и +5VDC (опять же, в реальной системе).

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 превышают 5% при мощности нагрузки свыше 600 Вт по данному каналу. При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 3% при мощности нагрузки около 350 Вт по каналу +12VDC. При этом отклонения по каналу +5VDC составляют в пределах 3% в сторону увеличения значений.

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 90 Вт при отклонении в пределах 3% и не менее 150 Вт при отклонении в пределах 5%.

В случае видеокарты с двумя разъемами питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 90 Вт при отклонении в пределах 3% и 180 Вт при отклонении в пределах 5%. Высока вероятность, что использовать мощные видеокарты с таким БП будет проблематично.

При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 90 Вт при отклонении в пределах 3% и не менее 180 Вт при отклонении в пределах 5%. Для бюджетных систем этого должно быть достаточно.

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.

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:

Высокой экономичностью данная модель похвастаться не может.

В нашем рейтинге экономичности на невысокой нагрузке данная модель оказалась на предпоследнем месте.

Температурный режим

В данном случае во всем диапазоне мощности термонагруженность конденсаторов находится на невысоком уровне, что можно оценить положительно.

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.

При работе на мощности до 400 Вт 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.

При дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума блока питания заметно повышается.

При нагрузке в 500 Вт шум блока питания уже превышает значение 40 дБА при условии настольного размещения, то есть при расположении блока питания в ближнем поле по отношению к пользователю. Подобный уровень шума можно охарактеризовать как достаточно высокий. При мощности 700 Вт шум достигает значения 55,5 дБА. Это очень высокий уровень шума, который доставляет сильный дискомфорт в домашних условиях.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает относительный комфорт при выходной мощности в пределах 400 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 около 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. Измерение производится в двух режимах: дежурном режиме (STB, или Stand by) и при работающем на нагрузку БП, но с принудительно остановленным вентилятором.

В режиме ожидания шум электроники почти полностью отсутствует. В целом шум электроники можно считать относительно низким: превышение фонового шума составило не более 2 дБА.

Потребительские качества

Акустическая эргономика у блока питания, мягко говоря, невыдающаяся, что вполне типично для данной ценовой категории. Но все-таки, хотя уже на мощности свыше 400 Вт шум становится слишком высоким, при меньшей мощности нагрузки он является вполне эргономичным. Напрашивается совет покупать такой БП в систему, потребление которой не будет превышать 300 Вт. Тем более что общая нагрузочная способность канала +12VDC и индивидуальная нагрузочная способность канала видеоадаптеров, опять же мягко говоря, не самые высокие: при нагрузке всего 180 Вт напряжение просаживается на 5%. Провода довольно короткие, и набор разъемов трудно назвать оптимальным. В целом потребительские качества данной модели не получается назвать даже хорошими.

Итоги

Chieftec GPA-700S вполне способен обеспечить питанием системный блок начального уровня общей мощностью в пределах 400 Вт. С другой стороны, для этого не нужно приобретать БП на 700 Вт: для подобных решений за глаза хватает моделей мощностью 400-450 Вт, если говорить об игровых системах начального уровня, или даже 300 Вт, если говорить об офисном компьютере. Впрочем, в типовых режимах блок питания продемонстрировал вполне адекватные параметры, а также отработал длительное время при высокой нагрузке, что не может не радовать.