БП - и всё о питании железа.

Это не последняя деталь в Вашем автомобиле…
Читаем и учимся
(статья от участника с дружественного форума):
______
1
Подсчет энергопотребления системы


Начнем с начала: блок питания следует представлять себе не как единое целое, а как блок, содержащий несколько независимых источников питания. То есть, если Вы посмотрите на этикетку блока питания, Вы увидите различные максимальные значения тока для цепей +3,3 В, +5 В и +12 В. Другими словами, представьте, что суммарная мощность - это мощность насоса для резервуара с водой, прокачивающего воду 3 видов: +3,3 В, +5 В и +12 В. Будьте терпеливы, к концу статьи я объясню смысл этого примера.

Подсчет необходимой мощности

Кто-то советует складывать количество ватт, необходимое для компонентов системы. Например, процессор AMD Athlon XP 2000+ (Palomino) потребляет 87,5 Вт. Материнской плате необходимо 23,5 Вт, то есть необходимая для них обоих мощность составляет 111 Вт. Сложите мощность для всех компонентов, и готово. Но проблема в том, что блок питания не является единым источником энергии и утверждение, что Athlon XP потребляет 87,5 Вт, не имеет смысла, если не известно, как эти 87,5 Вт распределяются между цепями +5 В и +12 В.

Видите ли, Pentium III и все предшествовавшие ему процессоры получали питание из цепи +5 В. Так как процессор является основным потребителем энергии в системе x86, блоки питания проектировались так, чтобы обеспечить достаточную силу тока в цепи +5 В. Современные процессоры, такие как Athlon и Pentium 4, питаются от цепи +12 В. Проблема состоит в том, что многие блоки питания до сих пор делаются по старым проектам времен Pentium III, и даже для игровых систем среднего уровня мощность в цепи +12 В, обеспечивая этими блоками питания, недостаточна.

Все вышесказанное пригодится Вам, когда Вы прикинете потребление энергии Вашей системой. В следующей таблице приведено приблизительное энергопотребление различных комплектующих, взятое из технической документации AMD (рассматривались самые современные комплектующие, но, как говорится, семь раз отмерь, один раз отрежь).

Потребляемый ток, А (приблизительно)
+3,3 В +5 В +12 В Комплектующие
3 2 0,3 Материнская плата с интегрированными видео, звуком и др. компонентами
0 0 0,25 Мощные вентиляторы (включая вентилятор для блока питания)
0 2 0 Память (128 Мб DDR)
3 0 0 Видеокарта
0,5 0,5 0 Звуковая карта PCI
0,4 0,4 0 Сетевая карта PCI
0 0,8 2 Высокопроизводительный жесткий диск
0 1,2 0,8 CD-RW
0 1,2 1,1 DVD
0 0,8 0 Флоппи-дисковод
0 0,5 0 Устройства USB
0 0,25 0 Клавиатура
0 0,25 0 Мышь
0 0,5 0 Модем PCI
0 1,6 0 FireWire


Процессоры Athlon и Pentium 4 получают питания только из цепи +12 В, и Вы можете определить их энергопотребление в ваттах с помощью следующей формулы:

1,25 / 12 ? напряжение питания в вольтах ? сила тока в амперах

Ток, потребляемый процессором, можно найти в технической документации AMD и Intel (файлы в формате PDF); эмпирическое правило здесь таково: чем больше частота, тем больше сила тока, и чем более тонкой является технология изготовления процессора (чем меньше значение в микронах, характеризующее технологию), тем меньше сила тока. В таблице приведена сила тока для некоторых наиболее распространенных процессоров:

Потребление процессором, А
+12 В Процессор
5,742188 Thunderbird 1 ГГц
6,289063 Thunderbird 1,1 ГГц
6,466667 Thoroughbred 2100+
6,55 Thoroughbred 2200+
6,872396 Palomino 1800+
7,115625 Thoroughbred 2400+
7,115625 Thoroughbred 2600+
7,291667 Palomino 2000+
7,492188 Palomino 2100+
8,145 Northwood 2 ГГц
8,505521 Northwood 2,4 ГГц
8,53526 Northwood 2,2 ГГц
9,292188 Northwood 2,6 ГГц
9,707813 Northwood 3,06 ГГц
10,1175 Northwood 2,8 ГГц


Следует отметить, что хотя процессоры Pentium 4 обычно нагреваются меньше и имеет более низкое напряжение питания по сравнению с процессорами AMD, их более высокая тактовая частота указывает на то, что они потребляют больше энергии. Мы не можем объяснить, почему P4 3 ГГц потребляет меньше энергии, чем Р4 2,8 ГГц, но это данные из документации Intel…

Теперь Вы можете определить энергопотребление своей системы. Рассмотрим игровую систему среднего уровня на базе Palomino Athlon XP 2000+:

Система Athlon XP 2000+
Четыре вентилятора:
— вентилятор блока питания;
— вентилятор процессора;
— вентилятор на передней панели;
— вытяжной вентилятор на задней панели.
512 Мб DDR RAM
Видеокарта AGP
Звуковая плата PCI
2 сетевые карты
2 дисковода IDE
CD-RW
DVD-ROM
Принтер USB
Клавиатура
Мышь
Суммарно получаем:
7,3 А в цепи +3,3 В
16,3 А в цепи +5 В
14,5 А в цепи +12 В

Отступление

Известно, что мощность = ток ? напряжение, таким образом, энергопотребление нашей системы составляет 279 Вт. То есть блока питания на 300 Вт будет достаточно? И если мы хотим перестраховаться, то блока питания мощностью 350 Вт хватит наверняка? Не говоря уже о том, что полученное значение предполагает одновременное использование всех компонентов системы и, как мы уже упомянули, взятые из таблицы значения силы тока более характерны для высокопроизводительных комплектующих…

Это не совсем так.

Мы не считаем, что следует жертвовать стабильностью при полной загрузке системы, и до конца данной статьи мы будем полагать потребление энергии всеми компонентами системы максимально возможным. Так как все компоненты системы сразу используются очень редко, рационально будет предположить, что в любой момент времени активно 80 % компонентов, а процессор все время потребляет наибольшую возможную энергию.

Бывает, что производители в спецификациях блоков питания искажают правду, кроме того, Вы, вероятно, не захотите, чтобы блок питания постоянно работал на максимальной мощности. Мы считаем, что следует использовать около 80 % от заявленных возможностей блока питания, и поэтому следует внести в расчеты соответствующую поправку. Мы готовы доплатить за спокойствие, но это наше личное предпочтение. Таким образом, требования к блоку питания выглядят следующим образом:

9,125 А в цепи +3,3 В
20,375 А в цепи +5 В
18,125 А в цепи +12 В
Всего 349 Вт

То есть, 350 Вт будет в самый раз, не так ли? Ведь мы внесли поправки на завышенные характеристики в спецификациях. Но помните, что Вам необходимо учитывать энергопотребление в отдельных цепях.

ПРИМЕЧАНИЕ: В то время как цены процессора, памяти и видеокарты все время меняются, цены на блоки питания более-менее стабильны.

Примеры


Пример хорошей системы

Antec производит превосходные блоки питания, давайте присмотримся к ним. Блок питания Antec SL350 мощностью 350 Вт, который стоит около $50, обеспечивает:

28 A в цепи +3,3 В
35 A в цепи +5 В
16 A в цепи +12 В

Из этих характеристик видим, что Antec предлагает больше необходимого минимума, то есть в большинстве случаев система будет работать очень хорошо. Это не является «использованием не более 80 % возможностей», о котором мы говорили, но с таким блоком питания система должна работать нормально.

Пример ненадежной системы

Что же с Enermax EG265P-VE мощностью 265 Вт?

22 A в цепи +3,3 В
25 A в цепи +5 В
18 A в цепи +12 В

Блок питания обеспечивает достаточную силу тока во всех трех цепях, а в цепи +12 В, казалось бы, ток даже больше требуемого, но помните, что нам необходима максимальная мощность 279 Вт. А здесь максимальная мощность составляет 265 Вт. Недостаточно.

Enermax мощностью 300 Вт имеет следующие характеристики:

28 A в цепи +3,3 В
30 A в цепи +5 В
22 A в цепи +12 В

Теперь ток в отдельных цепях достаточен, и полная мощность выше требуемого минимума. Если Вам не требуется дополнительная надежность за счет использования не более чем 80 % возможностей блока питания, то данный блок питания, казалось бы, является хорошим выбором. Если же его возможностей недостаточно, то блок питания Enermax мощностью 350 Вт обеспечит Вам превосходную производительность.

Обычные блоки питания

Мало кто покупает блоки питания отдельно. Как правило, берут комплект "корпус + блок питания" — зачем платить $50 за блок питания, если можно за те же $50 купить блок питания с корпусом? Давайте приглядимся к Foxconn Mid-Tower c «рекомендованным AMD блоком питания 300 Вт», который продается за $30.

20 A в цепи +3,3 В
30 A в цепи +5 В
10 A в цепи +12 В

Максимальный ток в цепях 3,3 В и на 5 В достаточен, но ток в цепи 12 В является слишком низким для нашей системы! При большой загрузке процессора система на базе Athlon XP будет нестабильна и склонна к самопроизвольной перезагрузке. А как насчет другого блока питания мощностью 300 Вт — Codegen за $30?

20 A в цепи +3,3 В
25 A в цепи +5 В
10 A в цепи +12 В

Все равно недостаточно. Давайте рассмотрим блоки мощностью 350 Вт. За $38 Вы получите на первый взгляд неплохой Foxconn с «рекомендованным AMD для систем с процессором до XP2100+ блоком питания мощностью 350 Вт».

24 A в цепи +3,3 В
35 A в цепи +5 В
12 A в цепи +12 В

Уже лучше, но максимальный ток в цепи 12 В все еще недостаточен для системы с большим количеством жестких дисков и оптических приводов. Посмотрим на блок питания 400 Вт за $56.

24 A в цепи +3,3 В
35 A в цепи +5 В
12 A в цепи +12 В

Что за черт? Блоки на 400 Вт и на 350 Вт имеют одинаковые характеристики? Это не так. Отдельные «энергонасосы» в цепях +3,3 В, +5 В и на +12 В те же, но насос на источнике питания является более мощным.

Как же насчет обычного 450-ваттного блока питания?

Теперь Вы, должно быть, думаете, что «покупка обычного корпуса — просто плохая идея». В таком случае, давайте посмотрим на корпус Chieftec стоимостью $68 с «рекомендованным AMD» 450-ваттным блоком питания Austin.

28 A в цепи +3,3 В
30 A в цепи +5 В
15 A в цепи +12 В

Для нашей конфигурации максимальной силы тока в цепи +12 В достаточно, но с таким блоком питания не следует даже и думать о добавлении дополнительных жестких дисков. Блок питания способен обеспечить большую силу тока в цепях +3,3 В и +5 В, но Вам это ни к чему. Вам нужна достаточная сила тока в цепи 12 В, а рассматриваемый 450-ваттный блок питания обеспечивает не более 180 Вт в этой цепи.

ПРИМЕЧАНИЕ: На сайте AMD можно найти список из 39 производителей блоков питания.

Заключение


Итак, к каким выводам мы пришли? При покупке блока питания в первую очередь следует обратить внимание на характеристики цепи +12 В. Максимальная сила тока в цепи +12 В, обеспечиваемая большинством продаваемых в компьютерных магазинах дешевых блоков питания, составляет 10 А или 12 A. При покупке такого блока питания, независимо от его полной мощности, Вы получите нестабильную систему.

Чтобы сделать правильный выбор, во-первых, Вы должны посчитать, какая мощность Вам нужна. Наши данные помогут Вам; помните, что во всех случаях мы «ошибаемся» в большую сторону, и в рассчитанную таким способом систему можно добавить еще что-нибудь. Кроме того, имейте в виду следующие 3 пункта.

1) Приведенное энергопотребление относится к высокопроизводительным комплектующим;

2) Полная загрузка всех компонентов — довольно редкое явление;

3) Мы предпочитаем не использовать блок питания на пределе его возможностей. Это позволяет уменьшить износ компонентов и дает возможности для апгрейда.

Наш метод всего лишь даст Вам уверенность в том, что Ваш блок питания не станет причиной нестабильности системы, даже если принять во внимание потери энергии при преобразовании и завышенные характеристики. Только Вы можете решать, какие факторы Вам стоит принять в расчет. Но даже если Вы не делаете никаких поправок, Вы можете заметить, что существует множество блоков питания с недостаточной для Вашей системы мощностью.

Кроме того, существует еще несколько моментов, которые стоит запомнить. Мы всегда считали, что тепло — враг стабильности, и это действительно так. Не только для процессоров, но и для жестких дисков, и для графических плат. Тем не менее, просмотрев спецификации, Вы увидите, что вентиляторы получают питание из 12-вольтовой цепи. Если Вы установите слишком много вентиляторов, то это может привести к снижению стабильности системы в целом, кроме случая, когда блок питания обеспечивает достаточную силу тока в цепи 12 В.

Процессор, работающий при температуре 46 °C, не менее стабилен, чем процессор, температура которого составляет 40 °C. Тем не менее, если Вы установите несколько вытяжных вентиляторов, чтобы добиться более низкой температуры, Вы перегрузите цепь 12 В, и получившаяся система будет нестабильна. Это неочевидно, но экспериментально подтверждено нами. Не добавляйте дополнительные вентиляторы, если характеристики блока питания этого не позволяют.

Практический совет: в следующий раз при приобретении блока питания прочитайте этикетку. Продавцы, старающиеся привлечь энтузиастов обычно предоставляют изображение и/или наиболее важные характеристики для каждого из продаваемых устройств. Так Вы можете найти и купить подходящий блок питания.

[telemax]

В свое время купил блок питания HIPER HPU-4S480-EU и всё отлично. Я считаю - это сердце машины - и экономить на нём нет смысла...

калькулятор мощности БП
здесьhttp://www.overclockers.ru/softnews/18686.shtml

[solvera]

Есть проблема. При включении комка (нажимаю кнопку включения) он включается но через 2-3 сек вырубается и потом опять сам стартует нормально. С чем может быть связано такое поведение. Не виноват ли здесь блок питания.

[Dimmi_113]

Очень похоже на проблемы с электролитическими конденсаторами.

[ziprecords]

может ли по вине блока питания компьютер зависать ? если б/п 400вт а проц 3.06 ггц intel

[commar]

Зайдите на сайт любого именитого производителя БП, как правило там есть калькулятор для расчёта мощности в зависимости от железа. А учитывать нужно не только процессор, но и всё остальное.

Полезная ссылка: Мастер выбора ИБП

Скрытый текст (вы должны зарегистрироваться или войти под своим логином):

У вас нет прав чтобы видеть скрытый текст, содержащейся здесь.

[keykeeper]

Сообщение от ziprecords

может ли по вине блока питания компьютер зависать ? если б/п 400вт а проц 3.06 ггц intel

Обычно не зависает, а уходит в перезагрузку. Хотя и зависания бывали. Сменил БП - все заработало нормально.