Обзор блока питания Fractal Design Ion Gold 850W

В ассортименте компании Fractal Design сейчас формально присутствует только одна серия блоков питания — Ion. Но внутри эта серия подразделяется на три группы: Ion Gold, Ion+ Platinum и Ion SFX-L. Всего в составе серии 10 источников питания, в группе Ion Gold — 4 штуки мощностью от 550 до 850 Вт. Как раз с последним (Ion Gold 850W) нам и предстоит познакомиться.

Дизайн корпуса БП выполнен весьма органично, хоть и без изысков или заметных особенностей. Над вентилятором установлена проволочная решетка с низким аэродинамическим сопротивлением.

Упаковка представляет собой картонную коробку достаточной прочности с матовой полиграфией. В оформлении преобладают оттенки черного и белого цветов.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 850 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

• до основного разъема АТХ — 50 см
• до процессорного разъема 8 pin SSI — 60 см
• до процессорного разъема 8 pin SSI — 60 см
• до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 50 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 50 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 50 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• 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
• 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
• до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 50 см, плюс 15 см до второго и еще 15 см до третьего такого же разъема

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

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 разъема питания процессора — чуть больше 60 см. Таким образом, с большинством современных корпусов проблем быть не должно. Правда, с учетом конструкции современных корпусов, имеющих развитые системы скрытой прокладки проводов, шнур с разъемом питания процессора вполне можно было бы сделать и более длинным: скажем, от 65 см, чтобы обеспечить максимальное удобство работы при сборке системы.

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. Да, в случае типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны, но, с другой стороны, перед нами не самый дешевый блок питания мощностью 850 Вт, которые обычно приобретают отнюдь не для пишмашинки. Стоит учитывать, что все разъемы SATA тут 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.

С положительной стороны стоит отметить использование ленточных проводов до разъемов, что повышает удобство при сборке. Правда, до основного разъема питания идет обычный шнур с нейлоновой оплеткой, что менее удобно с точки зрения сборки и дальнейшей эксплуатации.

Схемотехника и охлаждение

Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности и имеет расширенный 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 двух радиаторах средних размеров, транзисторы синхронного выпрямителя установлены с оборотной стороны основной печатной платы, элементы импульсных преобразователей каналов +3.3VDC и +5VDC размещены на дочерней печатной плате, установленной вертикально, и, по традиции, дополнительных теплоотводов не имеют — это вполне типично для блоков питания с активным охлаждением.

Высоковольтные конденсаторы в блоке питания имеют японское происхождение. Низковольтные в основной массе — это продукция под торговой маркой Teapo. Установлено большое количество полимерных конденсаторов.

В блоке питания установлен вентилятор типоразмера 140 мм Dynamic X2 GP-14 LLS (2000 об/мин), подключение двухпроводное, через разъем. У вентилятора заявлен срок службы 100 тысяч часов, что подразумевает использование очень хорошего подшипника, но про него особых подробностей нет, за исключением того, что это некая вариация подшипника скольжения с магнитным центрированием.

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 2% во всем диапазоне мощности, что является очень хорошим результатом.

При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 3% по каналу +3.3VDC, 2% по каналу +5VDC и 1% 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 мощную видеокарту.

При нагрузке через четыре разъема PCI-E максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 540 Вт при отклонении в пределах 3%.

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 420 Вт при отклонении в пределах 3%. Это позволяет использовать десктопные платформы любого уровня, имея ощутимый запас.

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 тут 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:

В целом данная модель находится на уровне решений с аналогичным уровнем сертификата, ничего выдающегося она не показывает, но и провалов нет. Это просто продукт на современной платформе с современными характеристиками.

Впрочем, на низкой и средней мощности экономичность довольно высокая.

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.

Шум блока питания находится на низком уровне (около 25 дБА) при работе в диапазоне мощности до 400 Вт включительно. При работе на мощности 500 Вт шум блока питания находится на сравнительно низком уровне (ниже среднетипичного). Такой шум будет малозаметен на фоне типичного фонового шума в помещении в дневное время суток, особенно при эксплуатации данного блока питания в системах, не имеющих какой-либо звукошумовой оптимизации. В типичных бытовых условиях большинство пользователей оценивает устройства с подобной акустической эргономикой как относительно тихие.

При дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума заметно повышается, и при нагрузке в 750 Вт он 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 работе на мощности 850 Вт шум очень высокий не только для жилого, но и для офисного помещения. Нужно отметить, что при работе на мощности 750 Вт и выше уровень шума плавающий даже при работе на постоянной нагрузке, что может раздражать.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 500 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

Совершенно точно к достоинствам модели можно отнести низкий уровень шума при нагрузке до 400 Вт включительно. Провода тут не самые длинные — скорее, минимально достаточные для современных корпусов. Экономичность можно назвать средней для данного класса устройств с аналогичным уровнем сертификата.

Итоги

В целом качество протестированного блока питания высокое, но есть у Fractal Design Ion Gold 850W некоторые нюансы, которые не позволяют считать эту модель идеальной. Общая нагрузочная способность канала +12VDC у нее высокая, а вот качество питания отдельных компонентов по каналу +12VDC далеко не впечатляющее, хотя и вполне удовлетворительное. Вентилятор имеет высокий заявленный ресурс, но выполнен на неизвестном подшипнике. Уровень шума при высоких нагрузках может «плавать», что не очень комфортно. Было бы уместно использовать низковольтные конденсаторы японских компаний, модель как минимум выиграла бы от этого с точки зрения маркетинга. Возможно части из перечисленных особенностей лишены младшие модели данной серии.