Обзор блока питания Gigabyte Gaming 1000GM PG5 (GP-GME1000GM PG5)

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 очередным блоком питания под торговой маркой Gigabyte. Модель Gigabyte Gaming 1000GM PG5 имеет мощность 1000 Вт и сертификат Cybenetics Platinum (115 и 230 В), соответствует стандарту ATX 3.1 и позволяет питать одну очень мощную современную видеокарту через 16-контактный разъем PCIe 5.1 (12V-2×6). В данной серии присутствуют также модели мощностью 750 и 850 Вт.

Дизайн этой модели заметно отличается от большинства источников питания, причем не только за счет винтов. Также тут интересно выглядят комбинация выштамповок и прорезей на корпусе.

Довольно свежо выглядит и решетка над вентилятором, выполненная в виде акустического гриля. Отметим, что применение подобной решетки чревато повышенным уровнем шума при работе, особенно если решетка имеет очень маленькие отверстия и небольшую полезную площадь в целом. Причем обычно такие решетки являются частью верхней крышки, а тут это отдельный элемент, добавленный явно в угоду дизайну.

Отдельный квест — снять верхнюю крышку, для чего нужно выкрутить шесть винтов под крестовую отвертку и еще четыре — под шестигранник. Наверное, это рекорд :)

Блок питания имеет один режим охлаждения: гибридный, в котором вентилятор может не вращаться при выполнении определенных условий по мощности нагрузки и/или температуре внутри БП.

Длина корпуса БП составляет около 150 мм, дополнительно понадобится 15-20 мм для подвода проводов, поэтому при монтаже стоит рассчитывать на установочный размер порядка 170 мм. Для блоков питания подобной мощности эти размеры можно считать довольно компактными.

Розничная стоимость Gigabyte Gaming 1000GM PG5 составляла 17-19 тысяч рублей на момент публикации обзора.

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 составляет 100%, 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 — 61 см
• 2 шнура: до процессорного разъема 8 pin SSI — 60 см
• 1 шнур: до разъема питания видеокарты PCIe 5.1 VGA Power Connector (12V-2×6) — 70 см
• 2 шнура: до первого разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 61 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• 2 шнура: до первого разъема SATA Power Connector — 60 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 современных корпусах среднего размера: до разъемов питания процессора — по 60 см. Это чуть меньше типового значения (65—70 см для блоков питания подобной мощности).

Одной из особенностей данной модели является наличие штатной возможности подключить видеокарту с новым разъемом питания PCIe 5.1 (12V-2×6) без использования переходников. Правда, тут, в отличие от подавляющего большинства современных блоков питания, шнур для питания видеокарты имеет оригинальный разъем со стороны БП, а не симметричный. Так что заменить штатный шнур на, к примеру, более длинный не получится (впрочем, длины как раз этого комплектного шнура должно хватать для любых сценариев).

Также заявлена интересная функция, которая называется T-Guard: тепловая защита линии питания видеокарты. Судя по описанию, в случае превышения определенного теплового порога происходит отключение питания видеокарты.

Этот блок питания позволяет подключить (без переходников и разветвителей) 8 устройств с питанием SATA Power. Все разъемы SATA Power прямые, а не угловые. Использование таких разъемов заметно удобнее в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы. В случае современной типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны, но если устройств, которые подключаются посредством разъемов SATA Power, действительно много и установлены они в разных зонах корпуса, то сложности будут обязательно, так как шнуров с такими разъемами объективно мало.

Провода 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.

Предположительно, этот блок питания произведен на мощностях компании HEC.

Конструкция блока питания вполне соответствует современным тенденциям: активный корректор коэффициента мощности, частотно-импульсное управление основным инвертором (резонансная схема), синхронный выпрямитель для канала +12VDC, независимые импульсные преобразователи постоянного тока для линий +3.3VDC и +5VDC.

Полупроводниковые элементы высоковольтных цепей размещены на нескольких радиаторах, входной выпрямитель, состоящий из пары диодных сборок, имеет собственный радиатор.

Синхронный выпрямитель канала +12VDC собран на базе шести транзисторов, которые установлены под радиатором.

Независимые источники каналов +3.3VDC и +5VDC установлены на дочерней печатной плате, и, что удивительно, тут есть дополнительный теплоотвод для транзисторов.

В устройстве установлены конденсаторы с жидким электролитом преимущественно под торговой маркой TK (Toshin Kogyo — это крупный специализированный японский бренд), а также большое количество полимерных конденсаторов, в основной массе под маркой Capxon (Тайвань).

В блоке питания установлен вентилятор HA13525H12SF-Z (2300 об/мин) типоразмера 135 мм, подключение трехпроводное, через разъем. Вентилятор основан на гидродинамическом 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 1% во всем диапазоне мощности, что является отличным результатом. При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 1% 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%.

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 в ваттах, которая легко преобразуется в киловатт-часы (кВт·ч), которые и регистрирует счетчик электрической энергии.

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.

На мощности 500 Вт измерение производится в двух режимах (если, конечно, это позволяет набор проводов и разъемов у конкретного блока питания), а учитывается для дальнейшего представления лучший из них, в данном случае — меньший.

Для удобства восприятия информации все блоки питания мы разделили на три группы: 1000 Вт и более, 750—850 Вт и 650 Вт и менее. В обзоре мы приводим данные конкретной группы, к которой относится обозреваемый источник питания.

Проанализировав полученные результаты, мы выбираем лучший (наименьший) и худший (наибольший) из них и рассчитываем среднее значение для каждого из режимов работы, что позволяет наглядно сравнить результат обозреваемой модели с ранее протестированными источниками питания.

Данная модель имеет экономичность выше средней во всех протестированных режимах, при этом в режимах с выходной мощностью 100 и 200 Вт экономичность близка к лучшему значению. В целом, экономичность можно оценить как высокую для данной группы.

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 94,4% при выходной мощности 400 Вт, а уровень 90% превышается начиная с 200 Вт. Максимальная рассеиваемая мощность составила 87 Вт при работе на максимальной мощности, что является показателем выше среднего для современного блока питания подобной мощности.

Гибридный режим охлаждения

У блока питания Gigabyte Gaming 1000GM PG5 предусмотрен лишь гибридный режим охлаждения, выключить который нельзя в принципе.

В гибридном режиме запуск вентилятора происходит при достижении выходной мощности около 440 Вт.

Также запуск вентилятора происходит при достижении определенной температуры внутри корпуса блока питания. Причем производитель и мы измеряем эту температуру, как правило, в разных местах. Тем менее, определенное представление об алгоритме работы системы управления вентилятора таким образом получить можно. Включается вентилятор при температуре около 69 градусов, а выключается — в районе 57 градусов.

Разница между температурами выключения и включения вентилятора не очень велика, и мы фиксировали частые циклы старт/стоп при мощности нагрузки от 300 до 400 Вт. Тем не менее, заметного негативного влияния на акустическую эргономику подобное поведение вентилятора не оказывает, так как при запуске вентилятора нет рывка, скачкообразный рост уровня шума отсутствует.

Мы измерили время до включения вентилятора, используя в качестве стартовой точки температуру 30 градусов внутри блока питания. Данное значение температуры можно считать соответствующим работе блока питания в режиме простоя, для его гарантированного достижения на минимальной мощности использовался внешний обдув. В каждой из точек графика блок питания отработал не менее 120 минут.

Таким образом, на мощности 300 Вт вентилятор первый раз запускается через 53 минуты, а на мощности 400 Вт — через 23 минуты.

На мощности 200 Вт и менее этот блок питания действительно может долговременно работать с остановленным вентилятором — как минимум в течение 120 минут.

В целом, параметры работы гибридного режима достаточно удачные, хоть и не выдающиеся.

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 может привести к более раннему включению вентилятора.

Температурный режим

Температура внутри БП поднимается с 63 до 69 градусов при мощности нагрузки от 200 до 500 Вт — это наиболее термонагруженный диапазон (при более высокой нагрузке вентилятор работает всегда, и нагрев оказывается ниже). Это еще не критические значения, но срок службы конденсаторов такой температурный режим несколько сократит, как, впрочем, и у подавляющего большинства гибридных блоков питания.

Разработчикам, возможно, стоило ограничиться несколько более низким пороговым значением мощности для пассивного охлаждения — в районе 250 Вт.

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 в диапазоне мощности до 500 Вт включительно шум блока питания находится на очень низком уровне (около 22 дБА с расстояния 0,35 м) для жилого помещения в дневное время суток.

При работе в диапазоне мощности от 600 до 750 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 заметно повышается. Уже при работе на мощности 850 Вт уровень шума достигает 40 дБА — это высокий шум для жилого помещения в дневное время суток.

При работе на мощности 1000 Вт шум очень высокий не только для жилого, но и для офисного помещения — около 53 дБА.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 750 Вт, при этом уровень шума на мощности не более 500 Вт действительно низкий.

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.

Шум электроники минимальный, услышать его будет невозможно даже с минимального расстояния, не говоря уже о случае с собранной системой.

Потребительские качества

Потребительские качества Gigabyte Gaming 1000GM PG5 находятся на очень хорошем уровне. Нагрузочная способность канала +12VDC высокая, что позволяет использовать данный БП в мощных системах с несколькими видеокартами. Акустическая эргономика на максимальной мощности плохая, но при низких и средних нагрузках вплоть до 500 Вт шум очень низкий, а компоненты с более высоким потреблением сами по себе будут производить значительный шум. За счет гибридного режима охлаждения этот БП может длительное время работать с остановленным вентилятором на мощности 200 Вт и менее.

Длина проводов у БП достаточная для большинства современных корпусов, к тому же провода использованы мягкие и полностью съемные, что повышает удобство при сборке и дальнейшей эксплуатации.

Также отметим возможность подключения видеокарты посредством разъема питания PCIe 5.1 (12V-2×6).

Итоги

Gigabyte Gaming 1000GM PG5 — это вполне достойная реализация блока питания особо высокой мощности с соответствующей ценой. Его технико-эксплуатационные характеристики находятся на хорошем уровне, чему способствуют высокая нагрузочная способность канала +12VDC, экономичность заметно выше среднего уровня, высококачественный вентилятор с гидродинамическим подшипником, а также конденсаторы преимущественно японских производителей. Блок питания позволяет длительно работать с остановленным вентилятором на мощности до 200 Вт.