Який блок живлення потрібен сучасного ігрового ПК

Чому в такий-то збірці рекомендується блок живлення потужністю N ват? Чому ви пропонуєте такі дорогі рішення, адже можна помітно заощадити? Чому в екстремальну складання рекомендується блок живлення потужністю в один кіловат? Це лише невеликий перелік питань, які я згадав відразу ж, коли почав писати цю статтю. Дійсно, користувачі, які ще не володіють належним досвідом щодо збору та комплектації системних блоків, хочуть знати точні і очевидні критерії вибору «годувальника» всієї ПК. До того ж вибір блоків живлення на нашому ринку досить широкий. Так, на сайті магазину «Регард» на момент написання цієї статті значилося 676 моделейкомп'ютерних блоків живлення — центральних процесорів продається менше. Отже, необхідно допомогти новачкам розібратися в цьому питанні.

Важливо відзначити, що в цій статті я не буду рекомендувати які-небудь конкретні моделі блоків живлення. Для цих цілей на нашому сайті періодично виходять тематичні гіди. У цьому матеріалі будуть розглянуті особливості сучасних моделей БП, а також критерії та формати сучасних платформ ПК, дозволяють зібрати повноцінну ігрову систему.

⇡#Як змінювалося енергоспоживання ігрових комплектуючих

Перед початком розбору основних і вторинних параметрів будь-якого комп'ютерного блоку живлення, на мій погляд, необхідно розібратися, які компоненти ПК впливають на рівень енергоспоживання. Точніше, зрозуміло, що стахановцями в цьому питанні є центральний процесор і дискретна відеокарта, але наскільки це залізо впливає на споживану потужність?

Давайте поступимо просто. Нижче на графіках наведені параметри всіх процесорів і відеокарт, які лабораторія 3DNews тестувала за останні п'ять років, і які, на думку автора цього матеріалу, можна хоча б умовно віднести до розряду ігрових рішень (з урахуванням актуальності в певний період часу, звичайно ж). В даному випадку мова йде про такий параметр, як TDP — розрахункова теплова потужність. Справа в тому, що дуже багато хто асоціює цю величину з енергоспоживанням.

Компанія Intel вважає, що розрахункова теплова потужність (TDP) — це параметр, якийвказує на середнє значення продуктивності у ватах, коли потужність процесора розсіюється (при роботі з базовою частотою, коли всі ядра задіяні) в умовах складного навантаження, визначеної Intel». Ми бачимо, що рівень TDP сучасних — і не дуже сучасних центральних процесорів змінюється в досить великому діапазоні. Статистика, зібрана мною, говорить про чіпах з розрахунковою потужністю від 35 до 250 Вт відповідно. Якщо ж розглянути найбільш популярні в свої роки пристрою, то ми побачимо, що в основному в ігрові комп'ютери встановлюються чіпи з TDP в діапазоні від 65 до 105 Вт.

І тут ми відразу ж спостерігаємо певний підступ. Безперечно, центральний процесор і відеокарта є головними споживачами енергії в будь-якій комп'ютерній системі. На перший погляд може здатися, що підібрати блок живлення необхідної потужності дуже просто: складаємо TDP процесора з TDP прискорювача графіки плюс враховуємо, що в будь-якому системному блоці присутні і інші комплектуючі (накопичувачі, материнська плата і залізо з вентиляторами). Тільки ось, оперую визначенням Intel, ми бачимо, що розрахункова теплова потужність — це середнє значення продуктивності у ватах, коли ЦП працює на базовій частоті. Досить часто можна зустріти сценарії роботи, коли центральний процесор для настільних ПК вийде за рамки передбаченого виробником рівня. Загалом, TDP не є показником реального рівня енергоспоживання того або іншого компонента.

Наведу простий приклад. Вище розміщений скріншот, який наочно демонструє, як працює центральний процесор Core i5-8400 під навантаженням у вигляді програми Prime95. Згідно з технічними характеристиками, базова частота цього 6-ядерного чіпа складає 2,8 ГГц, а розрахункова потужність — 65 Вт. Тільки ось в програмі, що використовує AVX-інструкції, всі ядра працюють на частоті 3,8 ГГц — так працює технологія Turbo Boost. Наші виміри показали, що процесор споживає понад 95 Вт, тобто він явно виходить за межі, визначені Intel в специфікації. Виявляється, у багатьох платах функція MultiCore Enhancements, що відповідає за роботу CPU в рамках TDP, включена за замовчуванням — отже, обмеження щодо граничного енергоспоживанню зняті.

А ще ми нещодавно дізналися, що 8-ядерний Ryzen 7 3700X при аналогічному рівні TDP — 65 Вт — працює в схожому ключі. Згідно з нашими дослідженнями, частота чіпа змінюється в діапазоні від 4,1 до 4,4 ГГц при базовому значенні 3,6 ГГц. Природно, ні про які 65 Вт мови не йде: при серйозному навантаженні процесор встановлює зовсім іншу планку енергоспоживання — 100+ Вт. Знову ж мова йде про роботу системи в режимі за замовчуванням, без ручного розгону або підвищення напруги, тобто виробник спеціально робить так, що реальна споживана потужність значно перевершує рівень TDP. Як бачите, обидва чіпмейкера останнім часом діють однаково.

Схожа ситуація спостерігається і серед відеокарт. Ось і найпродуктивніша на сьогоднішній день ігрова модель GeForce RTX 2080 Ti при заявленому TDP в 260 Вт при максимальному навантаженні споживає всі 360 Вт.

В цьому і полягає підступ. Не можна просто взяти і скласти розрахункову потужність основних компонентів системи. Так, сума TDP Core i9-9900K і GeForce RTX 2080 Ti становить 345 Вт. Ще скільки-то «з'їдять» інші компоненти системи. Проте, забігаючи вперед, скажу, що мені вдалося навантажити систему так, що вона споживала більше 450 Вт.

І ще не треба забувати про розгін. Про його користь з точки зору, наприклад, отримання додаткових FPS в іграх ви можете судити по наших оглядах — 3DNews не пропускає цікаві і популярні моделі центральних процесорів і відеокарт. А от як змінюється енергоспоживання системи після оверклокінга, ви дізнаєтеся у другій частині статті.

Під словосполученням «інші компоненти системи», звісно, маються на увазі таке залізо, материнська плата, оперативна пам'ять, інші дискретні пристрої (крім відеокарти), а також компоненти систем охолодження (вентилятор кулера і корпусу, помпа СЖО і так далі). Тільки от практика показує, що всі перераховані комплектуючі споживають не дуже багато — на тлі тих же процесорів і відеокарт.

*На графіку вище вказаний рівень енергоспоживання всієї системи (опис — нижче), а не тільки ОЗП

Давайте розберемося з оперативною пам'яттю. На жаль, я не знаю такого методу, який досить точно дозволить виміряти енергоспоживання окремо модулів ОЗП. Тому я взяв два модуля Samsung M378A1G43EB-CRC загальним об'ємом 16 Гб і встановив їх в систему з процесором Ryzen 5 1600 і материнською платою ASUS ROG STRIX B450-I GAMING. Ми знаємо, що цей комплект спокійно розганяється до 3200 МГц при збереженні затримок, але невеликому збільшенні напруги. Для навантаження я використовував програму Prime95 29.8 з включеним тестом Large FFT, який максимально навантажує ОЗП. Що ж, різниця між DDR4-2400 і DDR4-3200 склала всього 14 Вт, якщо порівнювати пікові значення енергоспоживання.

Немає особливого сенсу вимірювати і енергоспоживання накопичувачів, тому що на тлі тих же процесорів і відеокарт воно вкрай мало. Наприклад, на нашому сайті вийшов огляд жорстких дисків об'ємом 14-16 Тбайт — і виявилося, що ці монстри в режимі читання не споживають більше 9,5 Вт, адже в таких накопичувачах встановлено 7-9 пластин. Виходить, серйозно вплинути на енергоспоживання ПК може тільки зв'язка з декількох HDD/SSD, так і те треба враховувати, що запам'ятовуючі пристрої мають працювати одночасно, а це для десктопів не дуже характерно. Зазвичай, якщо мова заходить про домашньому ПК, в системі використовується 1-2 SSD і стільки ж механічних накопичувачів.

Приблизно так само справи з енергоспоживанням йдуть і в вентиляторів — на їх корпусі часто вказують такі параметри, як сила струму, напруга і потужність. Стандартні крильчатки, придатні для використання в настільних ПК, рідко споживають більше 5 Вт. Зазвичай в системі використовуються 3-4 корпусні вентилятори і один-два «карлсона», що йдуть в комплекті з процесорним охолодженням. Виходить, навіть установка шести крильчаток збільшить енергоспоживання системного блоку всього на 20-25 Вт.

Власне кажучи, ми приходимо до того, з чого почали. Основні енерговитрати в будь-якому системному блоці припадають на центральний процесор і відеокарту. Ми вже з'ясували, що вірити паспортним характеристикам CPU і GPU можна і вибирати блок по сумі TDP компонентів — не найкраща ідея. Як же зрозуміти, який блок потрібен — ми розповімо в другій частині.

Все вищесказане дозволяє зробити ще один висновок: ми бачимо, що енергоспоживання комп'ютерної техніки рік від року не сильно змінюється і знаходиться в певних рамках. Тобто куплений зараз блок живлення прослужить довго і вірно і стане в нагоді при складанні наступної системи, а може, і дві. В такому ключі купівля завідомо хорошого БЖ виглядає досить раціональною ідеєю.

⇡#Про кабель-менеджменті системного блоку

Продовжуючи тему вибору блоку живлення певної потужності, обов'язково треба розповісти про кабель-менеджмент в сучасних ПК. Справа в тому, що тут працює одне важливе правило: чим більше потужність БЖ — тим більше у нього кабелів. Якщо говорити про ігрових системах, то в сучасних реаліях від джерела живлення може знадобитися мінімум два дроти, які будуть підключені до матплате. В середньому ж використаними виявляються чотири-п'ять кабелів. Але у блоків живлення їх найчастіше набагато більше.

Почнемо з відеокарт, адже в більшості геймерських ПК саме вони найбільше потребують електроенергії. Як відомо, слот PCI Express x16 материнської плати здатний передати дискретного пристрою до 75 Вт електроенергії (насправді трохи більше, але стандарт описує саме таке значення). Наприклад, такого харчування достатньо більшості відеокарт рівня GeForce GTX 1650, які сміливо можна віднести до розряду ігрових. Але на більш могутніх відеокартах часто можна зустріти 6 - і 8-контактні роз'єми живлення. У першому випадку передається до 75 Вт енергії, у другому — до 150 Вт.

Відеокарти середнього цінового діапазону (з TDP не вище 200 Вт), як правило, оснащуються одним 6 - або 8-контактним роз'ємом. У більш потужних відеокартах зазвичай зустрічається пара коннекторів.

Наприклад, модель ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC, огляд якої виходив на нашому сайті, оснащена відразу двома 8-штырьковыми коннекторами. TDP цієї моделі знаходиться на рівні 260 Вт, але ми бачимо, що максимальне енергоспоживання цієї відеокарти може досягти 75+150+150=375 Вт — за фактом наявність у ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC такого енергетичного запасу виявляється далеко не зайвим, адже багато ентузіасти використовують цю відеокарту в тому числі і для екстремального розгону.

Припустимо (я спеціально не наводжу точних даних, щоб було цікаво читати другу частину статті), система з відеокартою рівня Radeon VII і процесором рівня Ryzen 7 2700X споживає в іграх близько 350 Вт. Начебто очевидно, що для такого системного блоку цілком буде достатньо блоку живлення потужністю 450 Вт. Тільки от до «Радеону» необхідно підключити два 8-контактних кабелю живлення PCI-E 6+2. Вивчення недорогих блоків живлення, доступних на нашому ринку, показує, що більшість моделей потужністю до 600 Вт другого PCI-E-проводи не має, і цей приклад з Radeon VII я наводжу, як наочний доказ того, що кабель-менеджмент теж впливає на вибір блоку живлення певної потужності.

До речі, модель Corsair CX450, яка використовувалася в сьогоднішньому тестуванні, має два неотстегиваемых кабелю PCI-E 6+2. Це означає, що власник такого блоку живлення згодом без проблем зможе зробити у своєму ПК апгрейд — приклади, наведені вище, наочно показують, що відеокарти з TDP близько 200 Вт дуже часто використовують два роз'єми живлення.

У продажу можна зустріти монстрів, оснащених трьома 8-пиновыми роз'ємами живлення PCI-E, — виходить, такий відеокарті можна зрадити до 525 (!) Вт електроенергії. Тут вже далеко не кожний блок живлення потужністю 600-650 Вт володіє потрібним набором проводів.

ASUS ROG Crosshair VIII Formula

Материнська плата, як правило, вимагає підключення двох проводів, хоча і тут вистачає приватних випадків. Так, недорогі плати зразок ASUS PRIME H310M-R R2.0 оснащені одним 24-контактним роз'ємом ATX і одним 4-контактним EPS, необхідне для живлення CPU. У більшості ж випадків використовується 8-штирьковий EPS-роз'єм. Але є і материнські плати, які мають схему підключення EPS 8+4 і навіть EPS 8+8, тобто їм потрібно за два додаткові роз'єми живлення. Плюс у продажу можна зустріти пристрою з додатковим харчуванням PCI Express-портів, яке реалізовано або у вигляді 6-пинового роз'єму PCI-E, або у вигляді стандартного MOLEX, розпаяного безпосередньо на платі.

У сьогоднішньому тестуванні взяли участь такі плати ASUS ROG CROSSHAIR VIII FORMULA і ASUS ROG MAXIMUS XI FORMULA. Перша призначена для процесорів AMD Ryzen і базується на платформі AM4 (чіпсет — X570), друга є флагманським рішенням для платформи LGA1151-v2 (чіпсет — Z390 Express). Докладно про ROG MAXIMUS XI FORMULA я писав у статті «На що здатний самий швидкий ігровий ПК 2019 року. Тестуємо систему з двома GeForce RTX 2080 Ti в 8K-дозвіл» — для такого системника вимагалося просунуте рішення, здатне забезпечити стабільну роботу Core i9-9900K на частоті 5,2 ГГц. В принципі, однієї цієї характеристики досить для того, щоб винести схвальний вердикт цій платі.

Модель ROG Crosshair VIII Formula — птах схожого польоту, тільки в даному випадку мова йде про платформі AMD. Модель отримала, за даними виробника, 16-фазний конвертер харчування. Елементи VRM-ланцюга охолоджуються масивним радіатором, який до того ж може служити водоблоком — цей елемент СЖО розроблений спільно з відомою словенською компанією EKWB. Думаю, ви чудово розумієте, що ROG CROSSHAIR VIII FORMULA відмінно впорається і з 12-ядерним Ryzen 9 3900X, і з прийдешнім 16-ядерних Ryzen 9 3950X.

Обидві «Формули» оснащені роз'ємами EPS 8+4. Один тільки 4-піновий роз'єм дозволяє передати центральному процесору через стандартні контакти блоку живлення 192 Вт енергії (при використанні інших контактів цей параметр може бути збільшений до 288 Вт), а в цих платах їх, по суті, три. Зазначу, що навіть недорогі материнські плати теж іноді оснащуються портами EPS 8+4, що виглядає, на мій погляд, дещо дивно.

На даний момент дуже небагато блоки живлення оснащені відразу двома кабелями EPS. Ось хлопці з Corsair для написання цієї статті надали мені моделі TX650M і CX650 — досить популярні в Росії БП, що підтримують стандарти 80 PLUS Gold і Bronze відповідно. У першому випадку мова йде про частково модульний БЖ (основні дроти з 24-контактний ATX і 8-контактним EPS — неотстегиваемые), у другому — про «хвостатому» пристрої, в якому можна від'єднати ні один кабель. Потужності таких блоків — трохи забіжимо вперед — виявляється цілком достатньо для складання, наприклад, з процесором Core i7-9700K і відеокартою класу GeForce RTX 2080 Super. Природно, чіп можна розігнати, а раз так, то велика ймовірність, що в пару до таких потужних комплектуючих буде куплена якісна материнська плата — та хоч та ж ROG MAXIMUS XI FORMULA. Але обидва блоки живлення Corsair мають лише по одному 8-пінового EPS-кабелю. І що, вони не підходять для складання?

Щоб перевірити цей момент, я взяв ROG MAXIMUS XI FORMULA і встановив на цю плату Core i9-9900K. Зазначу, що мені дістався вельми вдалий екземпляр, який при використанні суперкулера або двосекційною «водянки» спокійно розганяється до 5 ГГц і стабільно працює на такій частоті навіть у програмах рівня LinX і Prime95. Спочатку в стенді використовувався блок живлення Corsair TX650M. Я збільшив напругу VCore до 1,345 і виставив п'ятий рівень Load-Line Calibration — блок живлення легко впорався зі своїм завданням. У «Праймі» максимальний рівень енергоспоживання стенду склав 319 Вт. Потім TX650M був замінений на модель RM850x, яка, на відміну від 650-ваттников, має додатковий EPS-шнур. Результат розгону залишився тим же — 5 ГГц у програмі Prime95 з включеним тестом Small FFT, який максимально навантажує обчислювальні ядра процесора і його кеш. Енергоспоживання виявилося схожим з піковим значенням 320 Вт. Додатковий кабель БЖ ніяк не вплинув на роботу системи і розгін ЦП.

Цілком очевидно, що у випадку з ROG CROSSHAIR VIII FORMULA і ROG MAXIMUS XI FORMULA додаткові порти для живлення CPU необхідні для екстремального розгону цих чіпів. Я якось брав участь у суворих дослідах над 18-ядерним Core i9-7980XE з використанням рідкого азоту і особисто бачив, що на частоті 5,7 ГГц один тільки чіп в піку споживав до 700 Вт електроенергії. Треба сказати, що плата ASUS ROG RAMPAGE VI APEX гідно впоралася з такою серйозною навантаженням.

У випадку ж з домашнім оверклокінгом — при використанні повітряної системи охолодження, нерозбірної або кастомний «водянки» — можна сміливо обмежуватися одним 8-піновим EPS-проводом блоку живлення. Звідси робимо висновок: не всі роз'єми на материнській платі є сенс використовувати.

А ось живити чіпи рівня Core i7-9700K і Core i9-9900K, а також їх аналоги від AMD від одного 4-пинового роз'єму я б не ризикнув. Ось і в списку ЦП, які підтримуються матплатой ASUS PRIME H310M-R R2.0, про яку говорилося раніше, такі моделі не значаться.

Продовжуючи тему кабель-менеджменту, можна з упевненістю сказати, що в ряді випадків інші кабелі БЖ взагалі можуть не знадобитися. Наприклад, якщо ви використовуєте в системі накопичувачі форм-фактора M. 2 і не встановлюєте різну периферію (наприклад, оптичний привід). В такому разі вам знадобиться живлення від БП тільки материнську плату відеокарту. SSD стандарту NVMe, що встановлюються на плату і не вимагають додаткових коннекторів, вже давно рекомендуються в більшості збірок «Комп'ютера місяця».

Тим не менше будь-який блок живлення забезпечить підключення мінімум чотирьох SATA-пристроїв. А ще в комплекті йдуть дроти MOLEX, які зараз мало де використовуються. У дешевих корпусах від них можуть живитися, наприклад, вентилятори. В принципі, через перехідники від MOLEX можна живити і відеокарти (але робити цього у випадку з дорогими 3D-прискорювачами я категорично не раджу!).

В особливо запущених випадках, коли необхідно підключити велику кількість проводів, краще взяти частково або повністю модульний БЖ. Такий підхід помітно полегшить життя при складанні системи. Забавно, але якщо від блоку живлення потрібно всього три-чотири дроти, то в такому випадку теж краще використовувати пристрій з модульним кабель-менеджментом — щоб зайвий «хвіст» не стирчав і не плутався.

І все ж в естетичному плані складання системи використовують немодульний блоком живлення — не трагедія. Зайві дроти легко ховаються під кошиком для жорстких дисків. А ще зараз навіть самі недорогі корпуси обладнують шторкою (металевої або пластикової) на днище. За нею ховаються як сам блок живлення, так і купа невикористаних шнурів.

Повністю модульний блок живлення буде потрібен, якщо ви хочете не просто зібрати акуратний ПК, але зробити це красиво — з використанням обплетення, наприклад. У того ж Corsair продаються комплекти обплетених проводів, а можна оплітку зробити і самому.

Невеликий анонс: більш докладно про кабель-менеджмент я розповім (і покажу) в іншій статті, яка незабаром вийде на нашому сайті.

Довжина кабелів — ще один важливий експлуатаційний параметр будь-якого блоку живлення. Звичайно, тут багато чого залежить і від комп'ютерного корпусу. Але для більшості Midi-Tower-моделей висотою від 400 до 500 мм з нижнім розташуванням БЖ достатньо, щоб 4/8-піновий провід живлення CPU мав довжину в 500-550 мм Для Full/Ultra Tower висотою 600-800 мм — потрібно щонайменше 600 мм. Виходить досить просте правило: EPS-шнур по довжині повинен бути дорівнює висоті корпусу, якщо мова йде про нижнє розташування БЖ. Тоді ніяких сюрпризів при складанні не трапиться. Довжина інших кабелів блоку живлення у випадку з Tower-корпусами нас, в общем-то, мало цікавить. У деяких моделях довжина шнура з 24-піновим портом досягає 700 мм — в такому випадку нормально укласти його за шасі кейса виявляється навіть проблематичніше.

Уважний читач, напевно, звернув увагу, що я жодним чином не зачіпав форм-фактор самих БП — вони бувають різні, іноді комп'ютерний корпус дозволяє використовувати тільки моделі типорозміру SFX. Але ця стаття прив'язана до рубриці «Комп'ютер місяця», а в ній складання рекомендуються в класичних Tower-корпусах. Обіцяю, що складання компактних геймерських ПК я присвячу окремий докладну статтю.

І все ж перед покупкою переконаєтеся, що ваш блок живлення влазить по довжині в корпус. Наприклад, перераховані раніше моделі БП Corsair помістяться 99 % Midi-Tower-кейсів. А ось для якого-небудь Corsair AX1200i довжиною 225 мм (а ще і підключені дроти займуть 50-100 мм) доведеться підшукувати комп'ютерне «житло» просторіше.

⇡#Скільки коштує новий блок живлення?

У цьому параграфі я буду краток. Досить часто в коментарях до «Комп'ютера місяці» або до будь-якої іншої статті, пов'язаної з блоками живлення, доводиться спостерігати повідомлення в стилі «Так навіщо сюди такий БЖ? Тут же досить моделі на N Вт». З одного боку, такі коментатори бувають праві. З іншого боку, нижче таблиця наочно показує, що не завжди блок живлення меншої потужності коштує помітно менше моделі з великою кількістю заявлених ват. Особливо це правило актуально для моделей потужністю 400-600 Вт.

Ми бачимо, що більш потужні пристрої схожого класу (наприклад, володіють сертифікатом 80 PLUS Bronze) якщо і коштують більше, то зовсім трохи. Порівнюючи середні ціни, ми бачимо, що різниця між блоками живлення потужністю 400-450 Вт і 500-550 Вт становить трохи більше 600 рублів. При такому розкладі однозначно варто заплатити цю суму, але отримати натомість більш потужний пристрій. Різниця в ціні між блоками потужністю 600-650 і 700-750 Вт виявляється і того менше.

І таких порівнянь, дивлячись на таблицю, можна провести досить велику кількість. А тому напрошується наступне запитання: якщо є можливість за ту ж або трохи більшу суму взяти блок живлення більшої потужності, то чому б нею не скористатися? Питання, втім, риторичне.

Для збору статистики я зайшов на сайт магазину «Регард», обрав шість популярних виробників і порахував середню вартість блоків живлення певної потужності і певного стандарту 80 PLUS.