Оригинал материала: https://3dnews.ru/992184

Какой блок питания необходим современному игровому ПК

Энергопотребление компонентов компьютера. Кабель-менеджмент

Написать эту статью меня побудили постоянные вопросы к материалам рубрики «Компьютер месяца», которые довольно часто начинаются со слова «почему». Почему в такой-то сборке рекомендуется блок питания мощностью N ватт? Почему вы предлагаете такие дорогие решения, ведь можно заметно сэкономить? Почему в экстремальную сборку рекомендуется блок питания мощностью в один киловатт? Это лишь небольшой перечень вопросов, которые я вспомнил сразу же, когда начал писать эту статью. Действительно, пользователи, которые еще не обладают должным опытом по сбору и комплектации системных блоков, хотят знать точные и очевидные критерии выбора «кормильца» всея ПК. К тому же выбор блоков питания на нашем рынке весьма и весьма широк. Так, на сайте магазина «Регард» на момент написания этой статьи значилось 676 моделей компьютерных блоков питания — центральных процессоров продается меньше. Следовательно, необходимо помочь новичкам разобраться в этом вопросе.

Важно отметить, что в этой статье я не буду рекомендовать какие-либо конкретные модели блоков питания. Для этих целей на нашем сайте периодически выходят тематические гиды. В данном материале будут рассмотрены особенности современных моделей БП, а также критерии и форматы современных платформ ПК, позволяющих собрать полноценную игровую систему.

#Как менялось энергопотребление игровых комплектующих

Перед началом разбора основных и вторичных параметров любого компьютерного блока питания, на мой взгляд, необходимо разобраться, какие компоненты ПК влияют на уровень энергопотребления. Точнее, понятно, что стахановцами в этом вопросе являются центральный процессор и дискретная видеокарта, но насколько это железо влияет на потребляемую мощность?

Давайте поступим просто. Ниже на графиках приведены параметры всех процессоров и видеокарт, которые лаборатория 3DNews тестировала за последние пять лет и которые, по мнению автора этого материала, можно хотя бы условно отнести к разряду игровых решений (с учетом актуальности в определенный период времени, конечно же). В данном случае речь идет о таком параметре, как TDP — расчетная тепловая мощность. Дело в том, что очень многие ассоциируют эту величину с энергопотреблением.

Компания Intel считает, что расчетная тепловая мощность (TDP) — это параметр, который «указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel». Мы видим, что уровень TDP современных — и не очень современных — центральных процессоров меняется в довольно большом диапазоне. Статистика, собранная мной, говорит о чипах с расчетной мощностью от 35 и до 250 Вт соответственно. Если же рассмотреть наиболее популярные в свои годы устройства, то мы увидим, что в основном в игровые компьютеры устанавливаются чипы с TDP в диапазоне от 65 до 105 Вт.

И здесь мы сразу же наблюдаем определенный подвох. Бесспорно, центральный процессор и видеокарта являются главными потребителями энергии в любой компьютерной системе. На первый взгляд может показаться, что подобрать блок питания необходимой мощности очень просто: складываем TDP процессора с TDP ускорителя графики плюс учитываем, что в любом системном блоке присутствуют и другие комплектующие (накопители, материнская плата и железо с вентиляторами). Только вот, оперирую определением Intel, мы видим, что расчетная тепловая мощность — это среднее значение производительности в ваттах, когда ЦП работает на базовой частоте. Довольно часто можно встретить сценарии работы, когда центральный процессор для настольного ПК выйдет за рамки оговоренного производителем уровня. В общем, TDP не является показателем реального уровня энергопотребления того или иного компонента.

Приведу простой пример. Выше размещен скриншот, который наглядно демонстрирует, как работает центральный процессор Core i5-8400 под нагрузкой в виде программы Prime95. Согласно техническим характеристикам, базовая частота этого 6-ядерного чипа составляет 2,8 ГГц, а расчетная мощность — 65 Вт. Только вот в программе, использующей AVX-инструкции, все ядра трудятся на частоте 3,8 ГГц — так работает технология Turbo Boost. Наши измерения показали, что процессор потребляет более 95 Вт, то есть он явно выходит за пределы, определенные Intel в спецификации. Оказывается, во многих платах функция MultiCore Enhancements, отвечающая за работу CPU в рамках TDP, включена по умолчанию — следовательно, ограничения по предельному энергопотреблению сняты.

А еще мы совсем недавно узнали, что 8-ядерный Ryzen 7 3700X при аналогичном уровне TDP — 65 Вт — работает в схожем ключе. Согласно нашим исследованиям, частота чипа меняется в диапазоне от 4,1 до 4,4 ГГц при базовом значении 3,6 ГГц. Естественно, ни о каких 65 Вт речи не идет: при серьезной нагрузке процессор устанавливает совсем другую планку энергопотребления — 100+ Вт. Опять же речь идет о работе системы в режиме по умолчанию, без ручного разгона или повышения напряжения, то есть производитель специально делает так, что реальная потребляемая мощность значительно превосходит заявленный уровень TDP. Как видите, оба чипмейкера в последнее время действуют одинаково.

Похожая ситуация наблюдается и среди видеокарт. Вот и самая производительная на сегодняшний день игровая модель GeForce RTX 2080 Ti при заявленном TDP в 260 Вт при максимальной нагрузке потребляет все 360 Вт.

В этом и заключается подвох. Нельзя просто взять и сложить расчетную мощность основных компонентов системы. Так, сумма TDP Core i9-9900K и GeForce RTX 2080 Ti составляет 345 Вт. Еще сколько-то «съедят» другие компоненты системы. Однако, забегая вперед, скажу, что мне удалось нагрузить систему так, что она потребляла больше 450 Вт.

И еще не надо забывать про разгон. О его пользе с точки зрения, к примеру, получения дополнительных FPS в играх вы можете судить по нашим обзорам — 3DNews не пропускает интересные и популярные модели центральных процессоров и видеокарт. А вот как меняется энергопотребление системы после оверклокинга, вы узнаете во второй части статьи.

Под словосочетанием «другие компоненты системы», естественно, подразумеваются такое железо, как материнская плата, оперативная память, прочие дискретные устройства (помимо видеокарты), а также компоненты систем охлаждения (вентиляторы кулера и корпуса, помпа СЖО и так далее). Только вот практика показывает, что все перечисленные комплектующие потребляют не очень много — на фоне тех же процессоров и видеокарт.

*На графике выше указан уровень энергопотребления всей системы (описание — ниже), а не только ОЗУ

Давайте разберемся с оперативной памятью. К сожалению, я не знаю такого метода, который довольно точно позволит измерить энергопотребление отдельно модулей ОЗУ. Поэтому я взял два модуля Samsung M378A1G43EB-CRC общим объемом 16 Гбайт и установил их в систему с процессором Ryzen 5 1600 и материнской платой ASUS ROG STRIX B450-I GAMING. Мы знаем, что этот комплект спокойно разгоняется до 3200 МГц при сохранении задержек, но небольшом увеличении напряжения. Для нагрузки я использовал программу Prime95 29.8 с включенным тестом Large FFT, который по максимуму нагружает ОЗУ. Что ж, разница между DDR4-2400 и DDR4-3200 составила всего 14 Вт, если сравнивать пиковые значения энергопотребления.

Нет особого смысла измерять и энергопотребление накопителей, потому что на фоне тех же процессоров и видеокарт оно крайне мало. Например, на нашем сайте вышел обзор жестких дисков объемом 14-16 Тбайт — и оказалось, что эти монстры в режиме чтения не потребляют больше 9,5 Вт, а ведь в таких накопителях установлено 7-9 пластин. Получается, серьезно повлиять на энергопотребление ПК может только связка из нескольких HDD/SSD, да и то надо учитывать, что запоминающие устройства должны работать одновременно, а это для десктопов не очень характерно. Обычно, если речь заходит о домашнем ПК, в системе используется 1-2 SSD и столько же механических накопителей.

Примерно так же дела с энергопотреблением обстоят и у вентиляторов — на их корпусе часто указывают такие параметры, как сила тока, напряжение и мощность. Стандартные крыльчатки, пригодные для использования в настольных ПК, редко потребляют больше 5 Вт. Обычно в системе используются 3-4 корпусных вентилятора и один-два «карлсона», идущие в комплекте с процессорным охлаждением. Получается, даже установка шести крыльчаток увеличит энергопотребление системного блока всего на 20-25 Вт.

Собственно говоря, мы приходим к тому, с чего начали. Основные энергозатраты в любом системном блоке приходятся на центральный процессор и видеокарту. Мы уже выяснили, что верить паспортным характеристикам CPU и GPU нельзя и выбирать блок по сумме TDP компонентов — не лучшая затея. Как же понять, какой блок нужен — мы расскажем во второй части.

Все вышесказанное позволяет сделать еще один вывод: мы видим, что энергопотребление компьютерной техники год от года не сильно меняется и находится в определенных рамках. То есть купленный сейчас блок питания прослужит долго и верно и пригодится при сборке следующей системы, а может, и двух. В таком ключе покупка заведомо хорошего БП выглядит весьма рациональной затеей.

#О кабель-менеджменте системного блока

Продолжая тему выбора блока питания определенной мощности, обязательно надо рассказать про кабель-менеджмент в современных ПК. Дело в том, что здесь работает одно важное правило: чем больше мощность БП — тем больше у него кабелей. Если говорить об игровых системах, то в современных реалиях от источника питания может потребоваться минимум два провода, которые будут подключены к матплате. В среднем же использованными оказываются четыре-пять кабелей. Но у блоков питания их чаще всего намного больше.

Начнем с видеокарт, ведь в большинстве геймерских ПК именно они требуют больше всего электроэнергии. Как известно, слот PCI Express x16 материнской платы способен передать дискретному устройству до 75 Вт электроэнергии (на самом деле чуть больше, но стандарт описывает именно такое значение). Например, такого питания достаточно большинству видеокарт уровня GeForce GTX 1650, которые смело можно отнести к разряду игровых. Но на более мощных видеокартах часто можно встретить 6- и 8-контактные разъемы питания. В первом случае передается до 75 Вт энергии, во втором — до 150 Вт.

Видеокарты среднего ценового диапазона (с TDP не выше 200 Вт), как правило, оснащаются одним 6- или 8-контактным разъёмом. В более мощных видеокартах обычно встречается пара коннекторов.

Например, модель ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC, обзор которой выходил на нашем сайте, оснащена сразу двумя 8-штырьковыми коннекторами. TDP этой модели находится на уровне 260 Вт, но мы видим, что максимальное энергопотребление этой видеокарты может достичь 75+150+150=375 Вт — по факту наличие у ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC такого энергетического запаса оказывается далеко не лишним, ведь многие энтузиасты используют эту видеокарту в том числе и для экстремального разгона.

Допустим (я специально не привожу точных данных, чтобы было интересно читать вторую часть статьи), система с видеокартой уровня Radeon VII и процессором уровня Ryzen 7 2700X потребляет в играх около 350 Вт. Вроде бы очевидно, что для такого системного блока вполне будет достаточно блока питания мощностью 450 Вт. Только вот к «Радеону» необходимо подключить два 8-контактных кабеля питания PCI-E 6+2. Изучение недорогих блоков питания, доступных на нашем рынке, показывает, что большинство моделей мощностью до 600 Вт второго PCI-E-провода не имеет, и этот пример с Radeon VII я привожу, как наглядное доказательство тому, что кабель-менеджмент тоже влияет на выбор блока питания определенной мощности.

Кстати, модель Corsair CX450, которая использовалась в сегодняшнем тестировании, имеет два неотстегиваемых кабеля PCI-E 6+2. Это значит, что владелец такого блока питания со временем без проблем сможет произвести в своем ПК апгрейд видеокарты — примеры, приведенные выше, наглядно показывают, что видеокарты с TDP порядка 200 Вт очень часто используют два разъема питания.

В продаже можно встретить монстров, оснащенных тремя 8-пиновыми разъёмами питания PCI-E, — получается, такой видеокарте можно предать до 525 (!) Вт электроэнергии. Тут уже далеко не каждый блок питания мощностью 600-650 Вт обладает нужным набором проводов.

ASUS ROG Crosshair VIII Formula

ASUS ROG Crosshair VIII Formula

Материнская плата, как правило, требует подключения всего двух проводов, хотя и здесь хватает частных случаев. Так, недорогие платы вроде ASUS PRIME H310M-R R2.0 оснащены одним 24-контактным разъемом ATX и одним 4-контактным EPS, необходимым для питания CPU. В большинстве же случаев используется 8-штырьковый EPS-разъем. Но есть и материнские платы, которые имеют схему подключения EPS 8+4 и даже EPS 8+8, то есть им нужно по два дополнительных разъёма питания. Плюс в продаже можно встретить устройства с дополнительным питанием PCI Express-портов, которое реализовано либо в виде 6-пинового разъема PCI-E, либо в виде стандартного MOLEX, распаянного непосредственно на плате.

В сегодняшнем тестировании приняли участие такие платы, как ASUS ROG CROSSHAIR VIII FORMULA и ASUS ROG MAXIMUS XI FORMULA. Первая предназначена для процессоров AMD Ryzen и базируется на платформе AM4 (чипсет — X570), вторая является флагманским решением для платформы LGA1151-v2 (чипсет — Z390 Express). Подробно про ROG MAXIMUS XI FORMULA я писал в статье «На что способен самый быстрый игровой ПК 2019 года. Тестируем систему с двумя GeForce RTX 2080 Ti в 8K-разрешении» — для такого системника требовалось продвинутое решение, способное обеспечить стабильную работу Core i9-9900K на частоте 5,2 ГГц. В принципе, одной этой характеристики достаточно для того, чтобы вынести одобрительный вердикт этой плате.

Модель ROG Crosshair VIII Formula — птица схожего полета, только в данном случае речь идет о платформе AMD. Модель получила, по данным производителя, 16-фазный конвертер питания. Элементы VRM-цепи охлаждаются массивным радиатором, который к тому же может служить водоблоком — этот элемент СЖО разработан совместно с известной словенской компанией EKWB. Думаю, вы прекрасно понимаете, что ROG CROSSHAIR VIII FORMULA отлично справится и с 12-ядерным Ryzen 9 3900X, и с грядущим 16-ядерным Ryzen 9 3950X.

Обе «Формулы» оснащены разъемами EPS 8+4. Один только 4-пиновый разъем позволяет передать центральному процессору через стандартные контакты блока питания 192 Вт энергии (при использовании других контактов этот параметр может быть увеличен до 288 Вт), а в этих платах их, по сути, три. Отмечу, что даже недорогие материнские платы тоже иногда оснащаются портами EPS 8+4, что выглядит, на мой взгляд, несколько странно.

На данный момент очень немногие блоки питания оснащены сразу двумя кабелями EPS. Вот ребята из Corsair для написания этой статьи предоставили мне модели TX650M и CX650 — довольно популярные в России БП, поддерживающие стандарты 80 PLUS Gold и Bronze соответственно. В первом случае речь идет о частично модульном БП (основные провода с 24-контактным ATX и 8-контактным EPS — неотстегиваемые), во втором — о «хвостатом» устройстве, в котором нельзя отсоединить ни один кабель. Мощности таких блоков — чуть забежим вперед — оказывается вполне достаточно для сборки, например, с процессором Core i7-9700K и видеокартой класса GeForce RTX 2080 Super. Естественно, чип можно разогнать, а раз так, то велика вероятность, что в пару к таким производительным комплектующим будет куплена качественная материнская плата — да хоть та же ROG MAXIMUS XI FORMULA. Но оба блока питания Corsair имеют всего по одному 8-пиновому EPS-кабелю. И что, они не подходят для сборки?

Чтобы проверить этот момент, я взял ROG MAXIMUS XI FORMULA и установил на эту плату Core i9-9900K. Отмечу, что мне достался весьма удачный экземпляр, который при использовании суперкулера или двухсекционной «водянки» спокойно разгоняется до 5 ГГц и стабильно работает на такой частоте даже в программах уровня LinX и Prime95. Сначала в стенде использовался блок питания Corsair TX650M. Я увеличил напряжение VCore до 1,345 В и выставил пятый уровень Load-Line Calibration — блок питания легко справился со своей задачей. В «Прайме» максимальный уровень энергопотребления стенда составил 319 Вт. Затем TX650M был заменен на модель RM850x, которая, в отличие от 650-ваттников, имеет дополнительный EPS-шнур. Результат разгона остался тем же — 5 ГГц в программе Prime95 с включенным тестом Small FFT, который максимально нагружает вычислительные ядра процессора и его кеш. Энергопотребление оказалось схожим с пиковым значением в 320 Вт. Дополнительный кабель БП никак не повлиял на работу системы и разгон ЦП.

Вполне очевидно, что в случае с ROG CROSSHAIR VIII FORMULA и ROG MAXIMUS XI FORMULA дополнительные порты для питания CPU необходимы для экстремального разгона этих чипов. Я как-то участвовал в суровых опытах над 18-ядерным Core i9-7980XE с использованием жидкого азота и лично видел, что на частоте 5,7 ГГц один только чип в пике потреблял до 700 Вт электроэнергии. Надо сказать, что плата ASUS ROG RAMPAGE VI APEX достойно справлялась с такой нешуточной нагрузкой.

В случае же с домашним оверклокингом — при использовании воздушной системы охлаждения, неразборной или кастомной «водянки» — можно смело ограничиваться одним 8-пиновым EPS-проводом блока питания. Отсюда делаем вывод: не все разъемы на материнской плате есть смысл использовать.

А вот питать чипы уровня Core i7-9700K и Core i9-9900K, а также их аналоги от AMD от одного 4-пинового разъёма я бы не рискнул. Вот и в списке ЦП, поддерживаемых матплатой ASUS PRIME H310M-R R2.0, о которой говорилось ранее, такие модели не значатся.

Продолжая тему кабель-менеджмента, можно с уверенностью сказать, что в ряде случаев другие кабели БП вообще могут не понадобиться. Например, если вы используете в системе накопители форм-фактора M.2 и не устанавливаете различную периферию (например, оптический привод). В таком случае вам потребуется запитать от БП только материнскую плату и видеокарту. SSD стандарта NVMe, устанавливаемые на плату и не требующие дополнительных коннекторов, уже давно рекомендуются в большинстве сборок «Компьютера месяца».

Тем не менее любой блок питания обеспечит подключение минимум четырех SATA-устройств. А еще в комплекте идут провода MOLEX, которые сейчас мало где используются. В дешевых корпусах от них могут запитываться, например, вентиляторы. В принципе, через переходники от MOLEX можно запитывать и видеокарты (но делать этого в случае с дорогими 3D-ускорителями я категорически не советую!).

В особо запущенных случаях, когда необходимо подключить большое количество проводов, лучше взять частично или полностью модульный БП. Такой подход заметно облегчит жизнь при сборке системы. Забавно, но если от блока питания требуется всего три-четыре провода, то в таком случае тоже лучше использовать устройство с модульным кабель-менеджментом — чтобы лишний «хвост» не торчал и не мешался.

И все же в эстетическом плане сборка системы с немодульным блоком питания — не трагедия. Лишние провода легко прячутся под корзиной для жестких дисков. А еще сейчас даже самые недорогие корпуса оснащают шторкой (металлической или пластиковой) на днище. За ней прячутся как сам блок питания, так и ворох неиспользуемых шнуров.

Полностью модульный блок питания будет нужен, если вы хотите не просто собрать аккуратный ПК, но сделать это красиво — с использованием оплетки, например. У того же Corsair продаются комплекты оплетенных проводов, а можно оплетку сделать и самому.

Небольшой анонс: более подробно про кабель-менеджмент я расскажу (и покажу) в другой статье, которая скоро выйдет на нашем сайте.

Длина кабелей — ещё один важный эксплуатационный параметр любого блока питания. Конечно, здесь многое зависит и от компьютерного корпуса. Но для большинства Midi-Tower-моделей высотой от 400 до 500 мм с нижним расположением БП достаточно, чтобы 4/8-пиновый провод питания CPU имел длину в 500-550 мм. Для Full/Ultra Tower высотой 600-800 мм — нужно минимум 600 мм. Получается довольно простое правило: EPS-шнур по длине должен быть равен высоте корпуса, если речь идет о нижнем расположении БП. Тогда никаких сюрпризов при сборке не случится. Длина других кабелей блока питания в случае с Tower-корпусами нас, в общем-то, мало интересует. В некоторых моделях длина шнура с 24-пиновым портом достигает 700 мм — в таком случае нормально уложить его за шасси кейса оказывается даже проблематичнее.

Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что я никоим образом не затрагивал форм-фактор самих БП — они бывают разные, иногда компьютерный корпус позволяет использовать только модели типоразмера SFX. Но эта статья привязана к рубрике «Компьютер месяца», а в ней сборки рекомендуются в классических Tower-корпусах. Обещаю, что сборке компактных геймерских ПК я посвящу отдельную подробную статью.

И все же перед покупкой убедитесь, что ваш блок питания влезает по длине в корпус. Например, перечисленные ранее модели БП Corsair поместятся 99 % Midi-Tower-кейсов. А вот для какого-нибудь Corsair AX1200i длиной 225 мм (а ведь еще и подключенные провода займут 50-100 мм) придется подыскивать компьютерное «жилище» попросторнее.

#Сколько стоит новый блок питания?

В этом параграфе я буду краток. Довольно часто в комментариях к «Компьютеру месяца» или к любой другой статье, связанной с блоками питания, приходится наблюдать сообщение в стиле «Да зачем сюда такой БП? Здесь же достаточно модели на N Вт». С одной стороны, такие комментаторы бывают правы. С другой стороны, таблица ниже наглядно показывает, что не всегда блок питания меньшей мощности стоит заметно меньше модели с большим числом заявленных ватт. Особенно это правило актуально для моделей мощностью 400-600 Вт.

Стоимость блоков питания форм-фактора ATX, руб.
    400-450 Вт 500-550 Вт 600-650 Вт 700-750 Вт 800-850 Вт 1000-1050 Вт
80 PLUS Мин. 2 850 2 940 3 560 3 850 Нет актуальных моделей
Макс. 2 940 3 380 3 760 4 260
Средняя 2 900 3 163 3 600 4 073
80 PLUS Bronze Мин. 3 090 3 420 4 500 4 800 7 080 Нет актуальных моделей
Макс. 4 850 5 870 6 540 7 670 7 460
Средняя 4 206 4 896 5 849 6 300 7 200
80 PLUS Silver Мин. В магазине представлено всего две модели
Макс.
Средняя
80 PLUS Gold Мин. 4 270 5 380 5 850 6 370 8 140 8 250
Макс. 6 190 10 850 10 760 12 270 1 3460 17 530
Средняя 5 280 7 547 7 780 8 636 10 560 12 738
80 PLUS Platinum Мин. Нет актуальных моделей 8 840 10 930 10 800 12 440 12 470
Макс. 11 250 13 420 15 420 17 620 20 860
Средняя 10 500 12 392 13 255 14 088 15 653
80 PLUS Titanium Мин. Нет актуальных моделей 15 560 17 700 17 870 19 690
Макс. 19 900 18 750 20 230 25 540
Средняя 17 730 18 215 19 050 22 615

Мы видим, что более мощные устройства схожего класса (например, обладающие сертификатом 80 PLUS Bronze) если и стоят больше, то совсем немного. Сравнивая средние цены, мы видим, что разница между блоками питания мощностью 400-450 Вт и 500-550 Вт составляет чуть больше 600 рублей. При таком раскладе однозначно стоит заплатить эту сумму, но получить взамен более мощное устройство. Разница в цене между блоками мощностью 600-650 и 700-750 Вт оказывается и того меньше.

И таких сравнений, глядя на таблицу, можно провести довольно большое количество. А потому напрашивается очередной вопрос: если есть возможность за ту же или чуть большую сумму взять блок питания большей мощности, то почему бы ей не воспользоваться? Вопрос, впрочем, риторический.

Для сбора статистики я зашел на сайт магазина «Регард», выбрал шесть популярных производителей и посчитал среднюю стоимость блоков питания определенной мощности и определенного стандарта 80 PLUS.

Методика и стенд. Эксперименты. Выводы

#Методика и стенд

В сегодняшнем тестировании использовалось большое количество компьютерной техники, чтобы показать, сколько потребляют энергии реально существующие игровые системы. В этом плане я опирался на сборки рубрики «Компьютер месяца». Полный перечень всех комплектующих приведен в таблице ниже.

Тестовый стенд, ПО и вспомогательное оборудование
Центральный процессор Intel Core i9-9900K
Intel Core i7-9700K
Intel Core i5-9600K
Intel Core i5-9500F
AMD Ryzen 5 1600
AMD Ryzen 5 2600X
AMD Ryzen 7 2700X
Охлаждение NZXT KRAKEN X62
Материнская плата ASUS ROG MAXIMUS XI FORMULA
ASUS ROG Crosshair VIII Formula
ASUS ROG STRIX B450-I GAMING
Оперативная память G.Skill Trident Z F4-3200C14D-32GTZ, DDR4-3200, 32 Гбайт
Samsung M378A1G43EB-CRC, DDR4-2400, 16 Гбайт
Видеокарта 2 × ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC
ASUS Radeon VII
ASUS DUAL-RTX2070-O8G
NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition
ASUS ROG-STRIX-RX570-4G-GAMING
AMD Radeon RX Vega 64
ASUS PH-GTX1660-6G
Накопитель Samsung 970 PRO MZ-V7P1T0BW
Блок питания Corsair CX450
Corsair CX650
Corsair TX650M
Corsair RM850x
Corsair AX1000
Корпус Открытый тестовый стенд
Монитор NEC EA244UHD
Операционная система Windows 10 Pro x64 1903
ПО для видеокарт
NVIDIA 431.60
AMD 19.07.2005
Дополнительное ПО
Удаление драйверов Display Driver Uninstaller 17.0.6.1
Измерение FPS Fraps 3.5.99
FRAFS Bench Viewer
Action! 2.8.2
Разгон и мониторинг GPU-Z 1.19.0
MSI Afterburner 4.6.0
Дополнительное оборудование
Тепловизор Fluke Ti400
Шумомер Mastech MS6708
Ваттметр watts up? PRO

Тестовые стенды нагружались следующим ПО:

  • Prime95 29.8 — тест Small FFT, максимально нагружающий центральный процессор. Весьма ресурсоемкое приложение, в большинстве случаев программы, использующие все ядра, не способны нагрузить чипы сильнее.
  • Adobe Premier Pro 2019 — рендеринг 4K-видео средствами центрального процессора. Пример работы ресурсоемкого ПО, использующего все ядра процессора, а также доступные резервы оперативной памяти и накопителя.
  • «Ведьмак-3: Дикая охота» — тестирование проводилось в полноэкранном режиме в 4K-разрешении с использованием максимальных настроек качества графики. Эта игра очень сильно нагружает не только видеокарту (даже две RTX 2080 Ti в SLI-массиве загружены на 95 %), но и центральный процессор. В итоге системный блок нагружается сильнее, чем, например, при помощи «синтетики» FurMark.
  • «Ведьмак-3: Дикая охота» + Prime95 29.8 (тест Small FFT) — тест на максимальное энергопотребление системы, когда на 100 % загружены и CPU, и GPU. И все же не стоит исключать, что существуют и более ресурсоемкие связки.

Измерение потребления энергии производилось при помощи ваттметра watts up? PRO — несмотря на столь комичное название, устройство можно подключить к компьютеру, и при помощи специального ПО оно позволяет отслеживать его различные параметры. Так, ниже на графиках будут представлены средний и максимальный уровни энергопотребления системы целиком.

Период каждого замера мощности составлял 10 минут.

#Какая мощность необходима современным игровым ПК

Еще раз отмечу: эта статья в определенной степени привязана к рубрике «Компьютер месяца». Поэтому если вы заскочили к нам на огонек впервые, то я рекомендую ознакомиться хотя бы с августовским выпуском. В каждом «Компьютере месяца» рассматриваются шесть сборок — преимущественно игровых. Похожие системы я использовал и для этой статьи. Давайте знакомиться:

  • Связка Ryzen 5 1600 + Radeon RX 570 + 16 Гбайт ОЗУ — это аналог стартовой сборки (35 000-37 000 рублей за системный блок без учета стоимости ПО).
  • Связка Ryzen 5 2600X + GeForce GTX 1660 + 16 Гбайт ОЗУ — это аналог базовой сборки (50 000-55 000 рублей).
  • Связка Core i5-9500F + GeForce RTX 2060 + 16 Гбайт ОЗУ — это аналог оптимальной сборки (70 000-75 000 рублей).
  • Связка Core i5-9600K + GeForce RTX 2060 + 16 Гбайт ОЗУ — еще один вариант оптимальной сборки.
  • Связка Ryzen 7 2700X + GeForce RTX 2070 + 16 Гбайт ОЗУ — это аналог продвинутой сборки (100 000 рублей).
  • Связка Ryzen 7 2700X + Radeon VII + 32 Гбайт ОЗУ — это аналог максимальной сборки (130 000-140 000 рублей).
  • Связка Core i7-9700K + Radeon VII + 32 Гбайт ОЗУ — еще один вариант максимальной сборки.
  • Связка Core i9-9900K + GeForce RTX 2080 Ti + 32 Гбайт ОЗУ — это аналог экстремальной сборки (220 000-235 000 рублей).

К сожалению, достать процессоры Ryzen 3000 на момент проведения всех тестов мне не удалось, но полученные результаты от этого не станут менее полезными. Тот же Ryzen 9 3900X, если судить по нашему обзору, потребляет меньше Core i9-9900K — получается, в рамках экстремальной сборки изучить энергопотребление 8-ядерника Intel будет даже интереснее и важнее.

А еще, как вы могли заметить, в статье используются только массовые платформы, а именно AMD AM4 и Intel LGA1151-v2. Я не стал задействовать HEDT-системы, такие как TR4 и LGA2066. Во-первых, мы уже давно отказались от них в «Компьютере месяца». Во-вторых, с появлением в массовом сегменте 12-ядерного Ryzen 9 3900X и в преддверии скорого выхода 16-ядерного Ryzen 9 3950X такие системы стали уж больно узкоспециализированными. В-третьих, потому, что обзор, например, модели Core i9-9900X показывает, что Core i9-9900K все равно дает всем прикурить в плане энергопотребления, в очередной раз доказывая, что заявленная производителем расчетная тепловая мощность мало о чем говорит потребителю.

А теперь перейдем к результатам тестирования.

Если честно, результаты тестирования в таких программах, как Prime95 и Adobe Premier Pro 2019, я привожу больше для ознакомления — для тех, кто не играет и не пользуется дискретными видеокартами. Можете смело ориентироваться на эти данные. В основном же здесь нас интересует поведение тестовых систем в нагрузках, приближенных к максимальным.

А здесь наблюдаются весьма занятные вещи. В целом мы видим, что все рассмотренные системы потребляют не очень много энергии. Самой прожорливой, что вполне логично, стала система с Core i9-9900K и GeForce RTX 2080 Ti, но даже она в стоке (читай — без разгона) потребляет 338 Вт, если речь идет об играх, и 468 Вт — при максимальной нагрузке ПК. Получается, такой системе хватит блока питания на честные 500 Вт. Ведь так?

#Дело не только в ваттах

Казалось бы, на этом можно закончить статью: рекомендуй всем блок питания мощностью в 500 честных ватт — и живи спокойно. Однако давайте проведем несколько дополнительных экспериментов, чтобы получить полную картину происходящего с вашим ПК.

На скриншоте выше мы видим, что блоки питания работают максимально эффективно при загрузке 50 %, то есть вполовину от заявленной мощности. Кому-то может показаться, что разница между устройством с базовым сертификатом 80 PLUS с эффективностью в пике порядка 85 % в сети 230 В и, скажем, «платиновым» БП с эффективностью порядка 94 % не так уж и велика, но это заблуждение. В гиде по выбору блока питания за 2018 год мой коллега Дмитрий Васильев довольно точно указывает: «Источник энергии с КПД 85 % бесполезно тратит на нагрев окружающего воздуха 15 % мощности, а у «кормильца» с эффективностью 94 % в тепло переходит лишь 6 % мощности. Получается, разница составляет не «какие-то там» 10 %, но х2,5». Очевидно, что в таких условиях более эффективный блок питания и работает тише (производителю нет смысла настраивать вентилятор устройства на максимальную частоту вращения), и греется меньше.

А вот и доказательства вышесказанных слов.

На графиках выше приведен КПД некоторых блоков питания, участвующих в тестах, а также частота вращения их вентиляторов при разной степени нагрузки. К сожалению, используемое оборудование не позволяет точно измерить уровень шума, но по количеству оборотов в минуту встроенных вентиляторов мы можем судить о том, насколько шумным окажется блок питания. Здесь обязательно необходимо отметить, что это совершенно не означает, что под нагрузкой БП будет выделяться «из толпы». Все же обычно самыми шумными компонентами игрового компьютера являются процессорный кулер и видеокарта.

Практика, как видите, сходится с теорией. Блоки питания действительно работают максимально эффективно примерно при 50-процентной нагрузке. Причем в этом плане отмечу модель Corsair AX1000 — этот БП выходит на пик эффективности при мощности в 300 Вт, а дальше его КПД не опускается ниже 92 %. А вот другие блоки Corsair на графиках имеют вполне ожидаемый «горб».

При этом Corsair AX1000 может работать в полупассивном режиме. Только при нагрузке в 400 Вт его вентилятор начинает раскручиваться с частотой ~750 об/мин. Такой же характеристикой обладает и RM850x, но в нем крыльчатка начинает вращаться при мощности ~200 Вт.

Нагрев блоков питания, мощность — 400 Вт

Нагрев блоков питания, мощность — 400 Вт

Нагрев Corsair CX450 (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

Нагрев Corsair CX450 (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

А теперь взглянем на температуры. Для этого я разобрал все блоки питания. Вентиляторы с верхней крышки были сняты и установлены на самодельный штатив так, что расстояние между ним и остальной частью БП составило примерно 10 см. Уверен, в плане охлаждения работать устройство хуже не стало, но такая конструкция позволила мне сделать снимки тепловизором. На графике выше параметр «Температура 1» относится к максимальной температуре блока питания внутри при работающем вентиляторе. «Температура 2» — это максимальный нагрев БП… без дополнительного охлаждения. Пожалуйста, не повторяйте такие эксперименты дома на своем оборудовании! Однако такой смелый ход позволяет наглядно показать, как греется блок питания и как его температура зависит от номинальной мощности, качества сборки и используемой компонентной базы.

Нагрев модели CX450 до 117 градусов Цельсия — это вполне логичное явление, ведь этот блок питания при нагрузке в 400 Вт работает практически на максимуме, да еще и не охлаждается никак. То, что блок питания вообще прошел это испытание, — отличнейший знак. Перед вами качественная бюджетная модель.

Сравнивая результаты других блоков питания, можно прийти к выводу, что они кажутся вполне логичными: да, сильнее всех греется модель Corsair CX450, а меньше всех — RM850x. При этом разница в максимальных показателях нагрева составляет 42 градуса Цельсия.

Здесь важно дать определение понятию «честная мощность». Вот модель Corsair CX450 по 12-вольтовой линии может передать 449 Вт энергии. Именно на этот параметр и необходимо смотреть при выборе устройства, потому что есть модели, которые работают не так эффективно. В более дешевых блоках схожей мощности по 12-вольтовой линии может передаваться заметно меньше ваттов. Доходит до того, что производитель заявляет о поддержке 450 Вт, а по факту речь идет только о 320-360 Вт. Так и запишем: при выборе блока питания надо смотреть в том числе на то, сколько ваттов устройство выдает по 12-вольтовой линии.

Corsair CX650 (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

Corsair CX650 (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

 
Corsair TX650M (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

Corsair TX650M (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

 
Corsair RM850x (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

Corsair RM850x (без крышки, подаваемая мощность — 400 Вт)

Давайте сравним модели Corsair TX650M и CX650, которые обладают одинаковой заявленной мощностью, но сертифицированы по разным стандартам 80PLUS: «золотому» и «бронзовому» соответственно. Думаю, снимки тепловизора, прикрепленные выше, говорят красноречивее любых слов. Действительно, поддержка определенного стандарта 80 PLUS косвенно говорит о качестве элементной базы блока питания. Чем выше класс сертификата — тем лучше блок питания.

Здесь важно отметить, что модель Corsair TX650M по 12-вольтовой линии передает до 612 Вт, а CX650 — до 648 Вт.

Corsair AX1000 (без крышки, подаваемая мощность — 600 Вт)

Corsair AX1000 (без крышки, подаваемая мощность — 600 Вт)

 
Corsair RM850x (без крышки, подаваемая мощность — 600 Вт)

Corsair RM850x (без крышки, подаваемая мощность — 600 Вт)

Выше на снимках вы можете сравнить нагрев моделей RM850x и AX1000, но уже при нагрузке в 600 Вт. Здесь тоже наблюдается очевидная разница в температурах. В целом мы видим, что блоки питания Corsair хорошо справляются с возложенной на них нагрузкой — да еще и в стрессовых ситуациях. При этом, думаю, теперь понятно, почему на графике выше не было показателей температуры AX1000 — он несильно греется, даже если с него снять крышку с вентилятором.

Обдумывая полученные результаты, можно заметить, что совершенно незазорно будет использовать в системе блок питания мощностью, вдвое превышающей максимальную мощность самого ПК. В таком режиме работы БП меньше греется и шумит — это факты, которые мы только что в очередной раз доказали. Получается, для стартовой сборки подойдет БП честной мощностью 450 Вт, для базовой — 500 Вт, для оптимальной — 500 Вт, для продвинутой — 600 Вт, для максимальной — 800 Вт, а для экстремальной — 1000 Вт. Плюс в первой части статьи мы выяснили, что не такая уж и большая разница в цене между блоками питания, заявленная мощность которых различается на 100-200 Вт.

Однако давайте не будем спешить с окончательными выводами.

#Несколько слов об апгрейде

Сборки в «Компьютере месяца» рассчитаны не только на работу в режиме по умолчанию. В каждом выпуске я рассказываю о возможностях разгона некоторых компонентов (или о бессмысленности оверклокинга в случае с некоторыми процессорами, памятью и видеокартами), а также о возможностях последующего апгрейда. Существует аксиома: чем дешевле системный блок — тем больше в нем компромиссов. Компромиссов, которые позволят использовать ПК здесь и сейчас, но желание заполучить что-то более производительное, тихое, эффективное, красивое или комфортное (нужное — подчеркнуть) вас все равно не покинет. Капитан Очевидность подсказывает, что в таких ситуациях блок питания с хорошим запасом по ваттам очень даже пригодится.

Приведу наглядный пример апгрейда стартовой сборки.

Я взял платформу AM4. В августе в рамках стартовой конфигурации «Компьютера месяца» рекомендовались 6-ядерный Ryzen 5 1600, Radeon RX 570 и 16 Гбайт оперативной памяти DDR4-3000. Даже при использовании штатного кулера (системы охлаждения, которая продается в комплекте с ЦП) наш чип можно спокойно разогнать до 3,8 ГГц. Допустим, я поступил радикально и сменил СО на заметно более эффективную модель, которая позволила мне поднять частоту с 3,3 до 4,0 ГГц при загрузке всех шести ядер. Для этого мне потребовалось поднять напряжение до 1,39 В, а также установить четвертый уровень Load-Line Calibration материнской платы. Такой разгон, по сути, превратил мой Ryzen 5 1600 в Ryzen 5 2600X.

Допустим, я купил видеокарту Radeon RX Vega 64 — на сайте Computeruniverse месяц назад ее можно было взять за 17 000 рублей (без учета доставки), а с рук и того дешевле. А еще в комментариях к «Компьютеру месяца» так сладко рассказывают про б/у GeForce GTX 1080 Ti, продаваемые за 25-30 тысяч рублей…

Наконец, вместо Ryzen 5 1600 можно взять Ryzen 2700X, который после выхода семейства чипов AMD третьего поколения заметно подешевел. Его разгонять особой нужды нет. В результате мы видим, что в обоих случаях предложенного мной апгрейда энергопотребление системы увеличилось больше чем вдвое!

Это всего лишь пример, и действующие лица в описанной ситуации могут быть совершенно иными. Однако этот пример, на мой взгляд, наглядно показывает, что даже в стартовой сборке совершенно не помешает блок питания с честной мощностью в 500 Вт, а лучше даже 600 Вт.

#Разгон и всё, что с ним связано

Раз уж заговорили об оверклокинге, то приведу пример энергопотребления стендов до и после разгона. Частоты были увеличены у следующих систем:

  • Ryzen 5 1600 (@4,0 ГГц, 1,39 В, LLC 4) + Radeon RX 570 (1457/2000 МГц) + 16 Гбайт ОЗУ (DDR4-3200, 1,35 В).
  • Ryzen 5 2600X (@4,3 ГГц, 1,4 В, LLC 4) + GeForce GTX 1660 (1670/2375 МГц) + 16 Гбайт ОЗУ  (DDR4-3200, 1,35 В).
  • Core i5-9600K (@4,8/5,0 ГГц, 1,3 В, LLC 4) + GeForce RTX 2060 (1530/2000 МГц) + 16 Гбайт ОЗУ (DDR4-3200, 1,35 В).
  • Ryzen 7 2700X (@4,3 ГГц, 1,4 В, LLC 4) + GeForce RTX 2070 (1500/2000 МГц) + 16 Гбайт ОЗУ (DDR4-3200, 1,35 В).
  • Ryzen 7 2700X (@4,3 ГГц, 1,4 В, LLC 4) + Radeon VII (2000/1200 МГц) + 32 Гбайт ОЗУ (DDR4-3400, 1,4 В).
  • Core i7-9700K (@5,0/5,2 ГГц, 1,35 В, LLC 5) + Radeon VII (2000/1200 МГц) + 32 Гбайт ОЗУ (DDR4-3400, 1,4 В).
  • Core i9-9900K (@5,0/5,2 ГГц, 1,345 В, LLC 5) + GeForce RTX 2080 Ti (1470/1980 МГц) + 32 Гбайт ОЗУ (DDR4-3400, 1,4 В).

В рамках этой статьи я не буду рассуждать о целесообразности разгона железа. После проведения тестирования ясно одно: комплексный оверклокинг системного блока заметно увеличивает рост его энергопотребления. Этот момент обязательно нужно учитывать, если вы изначально или со временем (как в описанном ранее примере) планируете разгонять свой ПК. Здесь нельзя экономить на блоке питания.

#«Игровым ПК не нужны блоки на 1 кВт» — комментаторы под статьями на 3DNews.ru

Подобные комментарии часто приходится видеть, когда речь заходит об игровом ПК. В абсолютном большинстве случаев — и мы это выяснили на практике — так оно и есть. Однако в 2019 году есть система, которая способна поразить своим энергопотреблением.

Речь, конечно же, идет об экстремальной сборке в ее, так сказать, максимально боевой форме. Не так давно на нашем сайте вышла статья «На что способен самый быстрый игровой ПК 2019 года. Тестируем систему с двумя GeForce RTX 2080 Ti в 8K-разрешении» — в ней мы подробно рассказали о производительности пары самых быстрых GeForce-видеокарт в 4K- и 8K-разрешении. Система быстрая, но комплектующие подобраны таким образом, что ее очень просто сделать еще быстрее. К тому же выяснилось, что разгон Core i9-9900K до 5,2 ГГц оказывается совершенно не лишним занятием в случае с SLI-массивом GeForce RTX 2080 Ti и играми в Ultra HD. Только вот на пике, как мы видим, такая разогнанная конфигурация потребляет больше 800 Вт. Следовательно, для такой системы в таких условиях киловаттный блок питания точно не окажется лишним.

#Выводы

Если вы внимательно прочитали статью, то выделили для себя несколько главных моментов, которые надо иметь в виду при выборе блока питания. Перечислим их все еще раз:

  • ориентироваться на заявленные производителем видеокарты или процессора показатели TDP, к сожалению, нельзя;
  • энергопотребление компьютерной техники год от года несильно меняется и находится в определенных рамках — поэтому купленный сейчас качественный блок питания прослужит долго и верно службу и точно пригодится во время сборки следующей системы;
  • потребности в кабель-менеджменте системного блока тоже влияют на выбор БП определенной мощности;
  • не все разъемы питания на материнской плате необходимо использовать;
  • не всегда блок питания меньшей мощности оказывается выгоднее (в плане цены) более мощной модели;
  • при выборе блока питания надо смотреть в том числе на то, сколько ваттов устройство выдает по 12-вольтовой линии;
  • поддержка определенного стандарта 80 PLUS косвенно говорит о качестве элементной базы блока питания;
  • совершенно незазорно использовать блок питания, честная мощность которого вдвое (или даже больше) превышает максимальное энергопотребление компьютера.

Довольно часто можно услышать фразу: «Больше — не меньше». Этот весьма лаконичный афоризм отлично описывает ситуацию при выборе блока питания. Берите для своего нового ПК модель с хорошим запасом мощности — хуже точно не будет, а в большинстве случаев будет только лучше. Даже для недорогого игрового системного блока, который при максимальной нагрузке потребляет около 220-250 Вт, все равно есть смысл взять хорошую модель с честными 600-650 Вт. Потому что такой блок:

  • будет работать тише, а в случае с некоторыми моделями — абсолютно бесшумно;
  • будет холоднее;
  • будет эффективнее;
  • позволит спокойно разогнать систему, увеличив производительность центрального процессора, видеокарты и оперативной памяти;
  • позволит без проблем совершить апгрейд основных компонентов системы;
  • переживет несколько апгрейдов, а также (если блок питания действительно хороший) поселится во втором или третьем системном блоке;
  • позволит еще и сэкономить при последующей сборке системного блока.

Думаю, мало кто из читателей откажется от хорошего блока питания. Понятно, что не всегда есть возможность купить сразу качественное устройство с большим заделом на будущее. Иногда при покупке нового системника и ограниченном бюджете хочется и процессор взять помощнее, и видеокарты побыстрее, и SSD более высокой емкости — всё это понятно. Но если возможность купить хороший блок питания с запасом есть — экономить на нем не надо.

Выражаем благодарность компаниям ASUS и Corsair, а также компьютерному магазину «Регард» за предоставленное для тестирования оборудование.



Оригинал материала: https://3dnews.ru/992184