電源的額定功率與用料規模之間存在著密切聯系,這點我想大家都可以明白,但是在電源用料規模與額定功率的先后關系上,從電源產品設計的角度出發,確實是“額定功率決定用料規模”,因為你首先得確定要推出一款怎樣的電源產品,才能進一步去確定其具體設計。因此在邏輯關系上說,PC電源產品的額定功率更多地是人為制定的,是因為需要達到這樣的輸出功率,才決定了電源必須用這樣的結構和用料,而并非因為電源采用了這樣的用料和結構,所以其能夠實現這樣的輸出功率。
然而PC電源的輸出規格并非只有“額定功率”這一個項目,從電源銘牌上我們可以看到,PC電源的輸出有+12V、+5V、+3.3V與-12V四種電壓,其中+5V還有常規輸出以及待機輸出兩種規格,每一路輸出都有各自的功率上限,雖然最終都匯聚成“額定功率”這一個項目,但是“額定功率”相同的電源,他們的實際輸出規格卻大不相同。因此與其摸清電源額定功率與用料規模的先后關系,電源銘牌上的各個輸出參數如何組成“額定功率”這點其實更值得在意。
PC電源的額定功率實際上是由各路輸出組成的,并非單一的輸出規格。一般來說電源的額定功率是由+12V輸出功率、+5V與+3.3V聯合輸出功率、-12V輸出功率以及+5V待機功率四個項目組成,而且這四個項目的功率之和應該要大于等于電源標注的額定功率,如果這四個項目的總和小于標注的額定功率,那么這款電源所標注的額定功率就是錯誤的。
我們以上圖為例進行說明,這款電源的+12V輸出為額定523W功率,+5V與+3.3V聯合輸出為130W,-12V為3.6W,+5V待機為15W,因此其輸出功率總和為523+130+3.6+15=671.6W,大于其標注的600W額定功率,這樣標注是符合相關要求的,屬于正規的600W功率電源。
不過如果大家仔細觀察的話會發現,同樣是600W功率電源,有部分產品的+12V輸出占比不到90%,而有一些產品單單是+12V輸出就已經持平電源的額定功率,那么這是否說明后者會是更加良心的產品呢?其實這更多地只是代表了兩款電源的硬件結構不一樣,并不能直接代表兩者的性能優劣。一般來說,如果一款電源的+12V輸出功率與總額定功率基本持平,那說明了其+5V與+3.3V大概率是采用了DC-DC設計,是直接從+12V上取電降壓而來;而像前一款電源那樣,+12V輸出功率占比不到90%的,大多是+5V與+3.3V為獨立降壓,并不是直接從+12V取電。這兩種設計都符合相關的設計規范,并不能直接用來判斷電源性能的優劣。
但是從客觀角度來說,+5V與+3.3V采用DC-DC電路從+12V取電降壓的設計,確實更有利于提升電源的性能,也更符合PC電源的發展潮流。因此現在的主流電源大都已經采用了類似的結構,然而前一種電源的設計雖然已經略顯過時,但并未被完全淘汰,在入門級的平臺上使用還是足夠的,如果用心調校同樣可以做出性能很不錯的產品,只是難度會比較大,與其在調校方面花時間和金錢,還不如直接換用DC-DC方案,更容易獲得性能更高的產品。
現在我們已經大體上已經了解了PC電源的額定功率是怎么制定的,但是有一些細節部分還需要再理清一下,例如為什么+5V和+3.3V會有“聯合輸出功率”這樣的設定。其實這個設定有點像是“歷史遺留問題”,是因為早期的相關規范要求而保留下來的設定,在今天雖然還有參考價值,但遠不如以前那么高。
按照相關的規范要求,PC電源不僅要注明其額定功率,每一路輸出的相應功率或電流上限也是明確標注的,其中+5V與+3.3V不僅有各自的輸出功率上限,他們還存在一個聯合輸出的功率上限,原則上+5V與+3.3V的實際輸出功率總和不得大于聯合輸出功率。之所以有這樣的一個參數,是因為早期PC電源中的+3.3V是從+5V降壓而來的,因此+3.3V對外輸出功率越高,+5V的對外輸出功率就會相應地降低,因此需要標注聯合功率參數,以供用戶參考使用。
不過現在大多數PC電源的+5V與+3.3V都已經改用了獨立輸出設計,實際輸出功率是大于標注的聯合輸出功率的,然而PC電源上的+5V與+3.3V仍然標注有聯合輸出功率這樣的參數。這里除了是繼續給用戶作為參考數據之外,還涉及到電源測試以及相關認證的需求,例如80Plus的認證是按照銘牌參數進行測試的,+5V與+3.3V的加載比例除了參考各自的輸出上限外,還要參考聯合輸出功率的設定。一般來說,PC電源的+12V輸出比例越高,就越有利于提升其轉換效率,因此即便現在PC電源的+5V與+3.3V的實際輸出能力已經遠大于其聯合輸出功率,廠商還是會將這兩路的輸出限定在合適的范圍內,這樣做測試和認證的時候,就更容易獲得較好的成績。
仔細觀察今天市場上的電源產品,我們會發現這樣的一個規律,從300W的電源產品開始,基本上每隔50W都會有相應的產品,而且可選數量都非常可觀。然而850W之后的電源產品就直接跳到1000W,在900W和950W上幾乎沒有可選產品,是因為900W和950W的電源有什么開發難度,所以才沒有對應的產品嗎?
實際上這里面并不涉及硬件技術問題,因為能夠做1000W的電源,就必然可以往下做低瓦數的產品,之所以不做更多地是因為市場需求和生產成本的關系。實際上900W和950W的電源并不是沒有出現過,如果你仔細搜索一下就會看到相應的產品。但是900W和950W級別的電源在生產成本和售價上并不低于1000W級別的產品,而且也不像850W產品那樣,可以在115V環境中也繼續使用C14輸入接口,大多數900W和950W的電源要在115V下必須使用C20型輸入接口,這就使得900W和950W產品的定位非常尷尬,還不如降低為850W款式使其通用性增強,又或者是強化為1000W或以上功率的產品,贏得更多玩家的關注。
900W/950W電源原則上必須使用C20輸入接口
這就是為什么近年來我們幾乎看不到900W或950W電源的原因,當然這未必是唯一的原因,但無論如何都不會是硬件技術上的事情。正如電源產品是先確定額定功率再決定用料規模一個道理,產品規格的制定是各個廠商根據市場需求而決定的,而不是憑空做了一個電源方案之后再去確認其額定功率。因此如果你問我某個電源憑什么可以達到這個功率,我會跟你討論電源用料和架構,但是如果你問我某個電源為什么是這個功率,我會告訴你沒有為什么,這真的就是廠商自己覺得要有這個功率。
源功率到底選多大?相信這是很多DIY玩家們在選購電源時都會遇到的問題。大多數人的解決方法是從眾,看別人選多大我就選多大,除了在論壇、貼吧尋求幫助外,電商平臺的銷量以及評價也是參考標準之一。這種辦法雖然能夠暫時解決“買哪個電源”的問題,但是從長遠來看還不能回答“電源到底買多大功率”這個根本問題,你不能每裝一次機都去求助別人吧?所以有沒有不用求人而且一勞永逸的辦法呢?今天筆者就教大家一招,輕松選出適合自己電腦的電源功率。
在教大家如何選到適合自己電腦的電源功率之前我們先來普及一下基本知識。
我們的電腦是由CPU、顯卡、主板、內存、硬盤、外設等多個硬件組成的,電腦在運行時各部分硬件都需要消耗一定的功耗,一般來說CPU和顯卡的功耗是最高的,占電腦整體功耗的絕大部分。
電源是整機穩定運行的保障
電腦能否穩定運行,除了受到各部分硬件本身的影響外,還受到給它們提供電能的電源的影響。簡單來說,如果電源功耗高于整機的整體功耗,電腦就會穩定運行;電源功率低于整機的整體功耗就會出現不穩定的狀況。所以,選擇一款功率足夠的電源就顯得尤為重要。
電源功率越高價格也會越高
其實,解決這個辦法很簡單,買電源功率高的電源就好了,但是不要忘了,電源功率越高往往意味著價格也越高,你需要為高功率電源支付更多的金錢。
那么,究竟怎樣才能計算出整機所需要的整體功耗呢?
從電商頁面以及官網上都可以找到硬件所需的功耗,但是費時費力
有兩個辦法,一是通過已知的各部分硬件的功耗計算出整機的整體功耗。顯然這種方法既費時又費力,不僅需要去查找每部分硬件的功耗,還需要一一相加,這個過程中難免會有出錯的風險。
很多功率計算器對硬件的更新都不到位
第二種辦法是通過功率計算器得出。網上有一些電源功率計算器,你只需要選出自己電腦的配置就可以自動計算出所需的電源功率,非常方便。但是這些計算器但大都比較老舊,對很多新型號硬件的支持都不到位,你可能根本找不到自己的硬件。
下面就是筆者要說的重點了,既然功率計算器相比手動查找更加方便,那么有沒有一款對現有硬件支持比較好的功率計算器呢?答案當然是有,這也是本文寫作的目的,它就是一款來自酷冷至尊的電源功率計算器。
PSU Calculator可以在酷冷至尊英文官網下方找到
這款功率計算器名叫PSU Calculator,只能從酷冷至尊的英文官網找到(鏈接筆者已經貼在下面了),英文界面對我們來說并不是太友好,不過好在對新硬件的支持都比較好,8代酷睿和10系顯卡都可以找到。
PSU Calculator鏈接:http://www.coolermaster.com/power-supply-calculator/
PSU Calculator功率計算器頁面
打開PSU Calculator的鏈接之后可以看到一份非常詳細的表格,包括主板、CPU、內存、顯卡、硬盤、鍵鼠、風扇等等設備在內都可以選擇,甚至還可以對CPU、顯卡頻率進行超頻設定以計算出適合的電源功率,不得不說這款功率計算器做的還是挺用心的,值得國內廠商學習。
知道有PSU Calculator這個好東西之后我們就來試試看,以目前主流的硬件配置來算算高、中、低平臺各需要多少瓦的電源。
1、高端平臺:i7-8700K+GTX 1080
我們先來看看i7-8700K+GTX 1080的高端平臺,其他配置方面都固定為2條8GB內存、一塊SATA SSD+一塊7200轉機械硬盤。
選好配置之后點擊右下角的Calculate就可以計算出所需的電源功率了。可以看到右下角有兩個功率,一個是Load Wattage,另一個是Recommended PSU Wattage,Load Wattage指的是這套配置的典型負載,例如在運行一個3D游戲時所需的功率,Recommended PSU Wattage是推薦功率,我們以這一項為準。
這套配置的典型負載為401W,推薦功率為451W,可見這套高端配置所需要的電源功率并沒有我們想象中的高,500-600W的電源就可以滿足。
航嘉JUMPER500額定500W
比如航嘉的這款JUMPER500電源,額定功率500W,并且通過了80PLUS白牌認證,12V單路40A電流輸出,采用主動式PFC+雙管正激方案,299元的價格性價比非常高。
2、中端平臺:i5-8400+GTX 1060
中端平臺我們以i5-8400+GTX 1060為例,其他配置依然固定為2條8GB內存、一塊SATA SSD+一塊7200轉機械硬盤。通過PSU Calculator算下來這套配置只需要362W即可。
金河田龍霸400 額定400W
這套中端配置我們選擇400W的電源就可以,比如金河田的這款龍霸400電源,額定功率400W,采用加強型12V輸出(18A),兩倍銅PCB設計,12cm液壓風扇,電源穩定運行的同時散熱更高效,價格也只有159元,非常實惠。
3、低端平臺:AMD銳龍 2200G+集顯
這里我們把銳龍2200G定位為客廳娛樂中心,所以就沒有增加獨顯。通過PSU Calculator計算出來的推薦功率為212W,功耗很低,所以我們選擇一款300W的電源就足矣了。
比如鑫谷這款核動力巡洋艦C5電源,額定功率300W,12V輸出252W(21A),占比84%,峰值功率可達400W,并且采用12cm PWM智能溫控風扇,在提供大出風量的同時可以減少噪音。價格更為實惠,只有119元。
好了,以上就是筆者以目前主流的配置為例,通過PSU Calculator計算出所需要的功率從而選擇出自己所需要的電源。本文的目的就是告訴大家在選購電源的時候可以借助PSU Calculator這個小工具,不必再求助別人或者是手動計算了,感興趣的朋友不妨先收藏下來試一試。
源,作為整套平臺的動力之源,在主機中扮演著不可或缺的重要角色。一款好的電源,不僅能夠為玩家們提供一個穩定、安靜的游戲環境,同時還可以有效節省寶貴的電力資源,最大限度發揮出每一度電的價值。作為DIY新手玩家,在選購主機配件時,最難以抉擇的就是主板和電源,相信絕大多數用戶僅僅對電源的功耗參數有著或多或少的了解,其實電源里的奧秘不只如此。在本期的DIY新手訓練營欄目中,我們就和大家一起深入了解一下電源的相關知識。
對于玩家們來說,我們日常裝機可能使用到的電源共分為三大類:非模組電源、半模組電源、全模組電源。非模組電源在入門級電源產品中較為常見,其特點是各類線材數量固定,用戶無法根據實際使用需求拔掉多余的線材。但非模組電源價格相對實惠,因此更適合追求性價比的玩家們選購。
非模組電源
半模組電源和全模組電源類似,都可以根據用戶的使用需求來增加或減少供電線材的數量,半模組電源的主板24PIN供電線和CPU的8PIN供電是固定在電源上的,而全模組電源所有的供電線都可以拔下來。模組電源的優勢是可自定義線材的數量,并且MOD達人還可以根據主機的主題來更換不同類型和外觀的線材。但模組電源的價格相比非模組電源要高一些,更適合高端用戶選用。
半模組電源
無論是玩家們選購電源產品之前,還是商家們對電源產品的推廣部分,最先要提到的一個參數就是電源功率。可以說,功率是衡量一款電源性能的重要參數之一。相信大部分網友對于電源的認識是這樣的:如果是一套入門的核顯平臺,一般搭配一款300W左右的電源就夠了,游戲玩家們常用的獨顯平臺,大概需要500W左右的電源,才能確保整臺主機穩定運行,而多卡互聯或是極限超頻平臺,可能還需要更高功率的電源來支持。其實以上這種說法是很片面的,功率只是電源眾多參數中的一項,與功率同樣重要的參數還有負載效率。
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提到負載效率,就不得不說一下80 PLUS。80 PLUS是由美國能源署出臺的一項電源轉換效率認證標準,該標準將根據電源在10%、20%、50%和滿載環境下的轉換效率來評判一款電源的綜合效率。根據電源轉換效率的逐步提升,80 PLUS認證可分為白牌、銅牌、銀牌、金牌、白金牌和鈦金牌。
80 PLUS認證標準
我們在電源的宣傳材料或是包裝盒上經常會看到一個標有80 PLUS字樣的LOGO,這就表明這款產品經過了80 PLUS的認證,而LOGO的顏色則表示這款產品經過80 PLUS認證的級別。比如一款電源經過了80 PLUS白牌認證,就表明這款電源在20%、50%和滿載環境下的轉換效率均超過了80%。
80 PLUS作為電源選購分類之一(圖片來自京東商城)
不過,由于國內的電源市場還不夠規范,因此一些廠商受到利益的驅使,會過度追求80 PLUS認證,更有甚者會偽造認證等級,或者以類似的LOGO來誤導消費者購買。在我們之前的電源盲評《你是我的眼 10款80+金牌500W電源盲評》中也發現,有些標注了80 PLUS金牌認證的電源其實沒有完全達到金牌的標準,這樣就會嚴重誤導消費者。
500W金牌電源盲評
因此,僅靠了解電源功率及80 PLUS認證的相關信息,還是很容易被一些虛假信息趁虛而入,造成誤導消費的現象,可以說80 PLUS依然無法代表一款電源產品的真正實力。想要進一步了解到一款電源的品質,還需要我們對電源銘牌上的一系列參數有所了解。
無論是二三百元的入門級電源,還是千元以上的高端電源,只要是通過正規渠道銷售的產品,都會在包裝盒及電源表面提供標有該電源各項指標的銘牌。我們平時主要關注的額定功率只是銘牌中參數之一,即便是相同功率的電源,性能上依然可能出現很大的差別。
電源銘牌
以榜YOUNG大圣定制主機所使用的游戲悍將刀鋒50 AK450電源為例,可以看到這款電源的銘牌區域主要分為三部分內容,首先是電源的具體型號,其次是電源輸入部分的參數,最后是電源輸出部分的參數。電源輸入部分,不同品牌和型號的產品之間區別不大,主要差異性體現在對寬幅電壓的支持上。對于大部分供電系統穩定的家庭用戶來說,標準的220V輸入電壓就可以滿足整套主機的供電需求。
標準的220V輸入電壓
電源參數真正的差異化體現在輸出參數上,輸出參數可分為+5V、+3.3V、-12V、+5VSB和+12V。我們知道,電源的每條供電線需要連接不同的設備,而每種設備所需的電壓是不同的,對于一套平臺來說,顯卡、CPU和內存等重要的部件都需要12V供電,因此+12V供電的性能更是電源輸出參數的重中之重。
選購電源時要留有余量
比較正規的電源銘牌應該直接標出各項輸出參數的功率,但也有部分產品僅標出了電流參數,不過通過公式W=UI,也可以直接計算出功率。比如上面這款電源如果沒給出+12V輸出功率,可以根據公式12V*34A計算出最終的功率為408W。想要選擇合適的電源產品,需要先了解平臺中顯卡和CPU這兩個用電大戶的TDP(熱設計功耗),如GTX 960的TDP為120W,而Intel酷睿i5-6500的TDP為65W,再加上其他部件,理論上+12V輸出功率在200W以上的電源就可以滿足以上的配置。但是,由于電源在運行過程中存在一定的性能損耗,也就是上文提到過的轉換效率,因此在選購電源時要預留出一部分的余量,如果整套平臺的大概功耗為300W,那通常要選擇400W或以上功率的電源產品來搭配。
一部分網友在選購電源之前,都會在ZOL機電頻道查詢一下相關產品的評測,不過在評測文章中,可能涉及到一些術語和圖標,讓一些小白用戶感到一頭霧水。下面我們就為各位DIY新手解讀一下電源評測中的相關測試項目。
轉換效率
以用料考究 游戲悍將刀鋒50AK450電源評測這篇文章為例,文章的第四頁提到了電源轉換效率。圖表中詳細列出該款電源在10%到100%負載下的轉換效率,其中20%、50%和100%負載下的轉換效率可以聯系上文中80 PLUS標準的相關要求,用來確定這款產品在同類產品中處于什么樣的檔次。從測試結果中可以看到,這款產品的效率超過了白牌并且接近銅牌。
+12V電壓偏離
接下來是電壓偏離測試,這項測試是用來了解電源在不同負載環境下的輸出穩定性,偏離幅度越接近理想值0%,證明所測試電源的穩定性越好。最后再來看一下文章第六頁的紋波表現,紋波是由于電源的電壓波動而造成的一種現象,因為電源輸出是由交流電轉換形成的,這就不可避免地在直流穩定量中多少帶有一些交流成份,這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。從電源的工作原理上來看,紋波的出現是很正常的現象,只要紋波在合理波動范圍內,就無需擔心電壓品質。
50%負載下紋波 | |
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12V低頻 | 12V高頻 |
最后,在選購電源時還需要注意一點,某些產品對于供電接口的數量要求很高,比如一些非公版的顯卡需要三個供電輸入,這時就需要廣大消費者在購買電源之前,先對其他部件的供電需求有一定的預估,包括顯卡供電、CPU供電、硬盤供電等,因為很多非模組電源無法提供太多數量的供電支持,所以有必要在購買電源之前就先將這些細節計劃好,這樣才能夠不被奸商欺騙,為自己的平臺購買到一款稱心如意的好電源。