Что нового в блоках питания стандарта ATX 3.0 - разбираемся на примере Deepcool PX1200G

Весной 2022 года Intel представила новый стандарт питания ATX 3.0, который в следующую декаду станет определяющим для материнских плат, блоков питания и видеокарт. Введение новых требований к питанию были обусловлены постоянно растущими мощностями процессоров и видеокарт, а также введением стандарта PCI Express 5 для плат расширения. Причём, учитывая тенденции последних лет, к прожорливым видеокартам стали потихоньку добавляться платы вычисления AI-функций, такие как Nvidia Tesla или Huawei Atlas. Поскольку стандарт ATX 3.0 уже принят, и в продаже появились блоки питания с его поддержкой, уже сегодня при сборке компьютера имеет смысл ставить БП ATX 3.0, так сказать, «на перспективу». В этой статье мы рассмотрим, чем с конструктивной точки зрения отличаются новые блоки питания от старых на примере модели DeepCool 1200Wt.

Но сначала немного о том, что нового в ATX 3.0

Из наиболее значимых моментов, хочется отметить перегрузку, которую наконец-то регламентировали по стандарту. Как было раньше - в спецификациях нагрузки на шины, как правило, указывалось пиковое значение, на 10% выше номинального, и совершенно не имело значения, что именно в компьютере даёт повышенную нагрузку, например, на шину +12В - это могла быть и видеокарта, и процессор. В стандарте PCI Express 5 долговременное (свыше 1 секунды) энергопотребление через новый разъём 12VHPWR жёстко ограничено 600 Вт, но в течение 0.01с допускается двукратное превышение этого значения - 1200 Вт, а в течение 0.0001с - трёхкратное, 1800 Вт. Здесь следует подчеркнуть, что 3-кратное кратковременное превышение номинальной мощности возможно только для плат расширения, соответствующих стандарту PCI-E-5.

Для питания видеокарт был введён новый разъём 12VHPWR, в обязательном порядке устанавливающийся на БП мощностью от 450 Вт и выше. Хочу заметить, что на сегодняшний день существует три разъёма питания видеокарт: 6-контактный (до 75 Вт), 8-контактный (до 150 Вт) и новый вышеназванный 12VHPWR. Впервые в разъёме питания к силовым контактам добавлены сигнальные для связи PCI-E 5 платы с блоком питания, так что теперь GPU может «договариваться» с блоком питания по поводу того, на сколько его можно нагрузить. Блок питания в свою очередь, сообщает видеокарте мощность, доступную на разъёме 12VHPWR: 150, 300, 450 или 600 Вт. Так что в случае, если видеокарта может потреблять больше, чем блок питания сможет отдать, она не будет пытаться сжечь его перегрузкой, а просто снизит свою производительность, подстраиваясь под возможности БП. Это, конечно, в идеале. На практике же само наличие нового разъёма не говорит о том, что блок питания или видеокарта соответствуют стандарту PCI Express 5: существуют и переходники со старых разъёмов на новый, есть и блоки питания стандарта ATX 2.4 с разъёмом 12VHPWR, да и видеокарты GeForce RTX 3090 Ti и RTX 40 хоть и оснащены новым разъёмом, но не соответствуют стандарту PCI Express 5 и не способны «договариваться» с блоком питания. Да и к тому же появилась информация, что новый разъём 12VHPWR скоро будет заменён на другой, более приспособленный к высоким токам.

Конечно, с точки зрения потребителя, всё это не имеет большого значения: можно как и раньше покупать блок питания помощнее от нормального бренда с самой большой гарантией, и рассчитывать на то, что производитель уже всё предусмотрел и обо всём позаботился. Однако, с точки зрения завода-изготовителя, новые требования должны повлиять на тип используемых компонентов, чтобы обеспечить перегрузки. Так ли это? Давайте посмотрим на нашего испытуемого.

Конструктивные особенности блока питания

DeepCool PX1200G построен на платформе CSZ от производителя CWT, и внешне он ничем не отличается от поколения ATX 2.4 блоков питания, производимых для DeepCool компанией Seasonic, разве что фронтальная решётка раньше была в форме пчелиных сот, а теперь - квадратиками.

Это платформа CSZ от не очень известной компании CWT, используемая во многих мощных блоках питания ATX версии 3.0. В конструкции используются аналоговые контроллеры для всех цепей. Полумостовая топология и резонансный преобразователь LLC располагаются с лицевой стороны общей платы, а на обратной стороне размещается синхронный выпрямитель с десятью полевыми транзисторами Infineon для шины 12 В, и двумя VRM для второстепенных шин.

Охлаждающий 135-мм вентилятор изготовлен компанией Hong Hua и использует гидродинамический подшипник, а сам вентилятор подключен к дочерней плате управления его скоростью, причём здесь используется нестандартный разъём, так что в случае выхода из строя кулера, заменить его будет проблематично. В «гибридном» режиме вентилятор не работает при нагрузке до 600 Вт по 12 В шине. При нагрузке 800 Вт по 12 В шине уровень шума составляет 36 дБ, а свыше 950 Вт переходит рубеж в 45 дБ и становится ощутимо слышен.

Налицо достаточно сложная компоновка, особенно по сравнению с блоками питания стандарта ATX 2.4, которые внутри казались вовсе пустыми. Обратите внимание, в этой платформе активно задействуется обратная сторона основной платы.

Интересно, что некоторые токоведущие дорожки на платах дополнительно усилены медными шинами.

По кабелям, к сожалению, всё стандартно: за время существования стандарта ATX 2.4 производители топовых блоков питания нашли "золотую серединку" из сечений проводников и количества разъёмов и слепо следуют устоям. Все кабели в DeepCool PX1200G - отключаемые, для облегчения установки, все же они чёрные, безликие. Никаких улучшений типа ферритовых колечек или конденсаторов тут нет.

Из конфигурации кабелей мне не понятно, почему так мало разъёмов для подключения HDD - без переходников и дисковых корзин можно установить не более 8 SATA/SAS накопителей, то есть для рабочей станции с большим числом накопителей придётся что-то придумывать, а ведь зачастую такие мощные блоки питания подбираются исходя из наибольшей эффективности в диапазоне 500-600 Вт для компьютеров на пару десятков HDD. Зато, для майнеров и экстремальных геймеров, устанавливающих в компьютер по 2 блока питания, есть заглушка для запуска БП без подключения к материнской плате. Не хватает только "синхронизатора".

Тестирование

При тестировании мы первым делом проверяем выход напряжений на шинах за пределы номинала при различных нагрузках.

Линейное снижение напряжений присутствует, но находится в пределах допустимых значений.

Наивысший уровень КПД достигается в районе 600 Вт и составляет примерно 93%.

Выводы

Как видите, современные блоки питания стандарта ATX 3.0 - это не просто переработка прошлой платформы путём установки более мощных компонентов. Учитывая заложенные в конструкцию перегрузки, блоки питания представляют собой значительно более сложную конструкцию, с бОльшим числом дочерних плат. И если под закат эры ATX 2.4 производители научились держать уровень напряжений по шинам +3.3В и +5V стабильным независимо от нагрузки, то здесь снова имеет место небольшой градиент, который, правда, совершенно безопасен для материнской платы и электроники.

Конечно, DeepCool PX1200G использует качественные компоненты, и как видно из нашей таблицы, все конденсаторы - японской компании Nippon Chemi-con, а транзисторы, в основном, Infineon. Это характерно для топовой серии блоков питания Deepcool, и для нас это уже привычно, но если говорить о надёжности, то в таких устройствах она достигается не только подбором компонентов, но и простотой конструкции, по принципу: "чем меньше составляющих - тем меньше шанс что они выйдут из строя". В этом плане, конечно, индустрия БП отступила от общепризнанных правил, хотя о надёжности может говорить то, что компания-производитель даёт на свой PX1200G ту самую, прославленную 10-летнюю гарантию.

Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
03/07.2023