電源是電腦中一個(gè)非常古老的部件,看似多年不變的它其實(shí)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及輸出效率上一直在悄悄的進(jìn)步。隨著電源80Plus節(jié)能認(rèn)證的深入人心,硬件發(fā)燒友們對大功率、高標(biāo)牌的電源趨之若鶩。
80Plus金牌一定會比銅牌更省電嗎?在自己硬件需求的基礎(chǔ)上超配電源功率對節(jié)能是否有益?為了解答這個(gè)問題,PCEVA論壇(微信公眾號:PCEVA)網(wǎng)友mufasa對13塊品牌、方案、標(biāo)牌各異的電腦電源進(jìn)行了同功率下對比測試,直指80Plus認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)未能完整展現(xiàn)的低負(fù)載情況下電源的輸出轉(zhuǎn)換效率。
Mufasa測試的13款電源包括了全漢、安鈦克、臺達(dá)、康舒、海韻多個(gè)品牌,涵蓋鉗位正激、單端正激、電流半橋、雙管正激、半橋LLC、全橋LLC多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),既有主動PFC,又有被動PFC機(jī)型。
測試的負(fù)載條件偏向于低負(fù)載。80Plus認(rèn)證主要考察20%、50%、100%負(fù)載下的電源轉(zhuǎn)換效率,而對于大功率電源搭配當(dāng)代電腦硬件平臺時(shí),閑置狀態(tài)下整機(jī)負(fù)載有可能落入低于20%的低工作效率區(qū)間,而很多電腦處于閑置節(jié)能狀態(tài)的時(shí)間甚至要比滿負(fù)荷工作的時(shí)候更多,這就不得不讓人重新審視電源最大功率的選擇。以下測試結(jié)果中,用藍(lán)色代表最優(yōu)表現(xiàn)、綠色標(biāo)注第二好成績,橙色標(biāo)注倒數(shù)第二成績,紅色標(biāo)注最差成績。
空載:電源短接黑綠線運(yùn)行的功耗,也就是電源工作的自體損耗。PFC電路,主電路,低壓整流DC-DC,監(jiān)控電路,風(fēng)扇等等,工作時(shí)都會產(chǎn)生損耗。
5W:5V帶1A負(fù)荷,其他空載,這個(gè)是供理論研究的極端狀況。對于諧振電路(LLC)的電源來說,這樣的負(fù)載非常不利,電路進(jìn)入諧振狀態(tài)需要消耗功率,導(dǎo)致?lián)p耗偏高。正激電路反而可以占便宜,因?yàn)槿秶际怯查_關(guān)模式。
10W:5V帶1A負(fù)荷,3.3V帶1A負(fù)荷,12V帶0.14A負(fù)荷。這個(gè)是C7深度休眠狀態(tài)的典型負(fù)荷,CPU VRM停止運(yùn)作,12V幾乎空載。
20W:5V帶1A負(fù)荷,3.3V帶1A負(fù)荷,12V帶0.97A負(fù)荷。這個(gè)是通常的低功耗平臺(Atom這類)常見負(fù)荷情況。
40W:5V帶2A負(fù)荷,3.3V帶2A負(fù)荷,12V帶1.95A負(fù)荷。大部分集成顯卡主機(jī),閑置狀態(tài)下的典型負(fù)荷。
60W:5V帶2A負(fù)荷,3.3V帶2A負(fù)荷,12V帶3.6A負(fù)荷。大部分獨(dú)立顯卡主機(jī),閑置狀態(tài)下的典型負(fù)荷。
100W:5V帶3A負(fù)荷,3.3V帶3A負(fù)荷,12V帶6.25A負(fù)荷。大部分集成顯卡主機(jī),滿載工作時(shí)的典型負(fù)荷。
200W:5V帶3A負(fù)荷,3.3V帶3A負(fù)荷,12V帶14.6A負(fù)荷。中端獨(dú)立顯卡主機(jī),玩游戲時(shí)的典型負(fù)荷。更高的功率段,大部分電源都可以進(jìn)入最佳效率區(qū)間,也就沒必要測試了。
測試總結(jié):
1,單端正激的效率確實(shí)糟糕,特別是到了高功率區(qū)間,都是墊底的節(jié)奏,這種電路被淘汰掉,是正確的技術(shù)方向。
2,主動PFC輕載時(shí)的功率因數(shù)都很低,因?yàn)镋MI電路中的X電容提供了容性電流,導(dǎo)致整體功率因數(shù)低,負(fù)荷提高以后,容性電流帶來的影響減小
3,被動PFC可以實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的功率因數(shù),隨負(fù)載變化不大,但是滿載功率因數(shù)嚴(yán)重偏低
4,5W輸出功率,確實(shí)讓諧振電路非常頭疼,全橋LLC墊底,為了維持振蕩狀態(tài),浪費(fèi)大量電力,雙管正激最佳,符合預(yù)期
5,700W和1500W電源,在輕載區(qū)間輪流墊底,效率非常糟糕,浪費(fèi)大量電力,但是隨著功率提升,兩者的效率不再是問題
6,200W以下的所有負(fù)荷點(diǎn),350W銅牌電源效率都高于1500W金牌電源,因?yàn)?500W金牌電源通過認(rèn)證的最低點(diǎn)20%是300W,再往下不作要求
7,200W電源(GPS-200DB A)在測試中,小功率尚可,40W以上沒有任何優(yōu)勢,被很多電源超過,200W滿載排倒數(shù)第三,所以,還是要留點(diǎn)余量。
8,低壓5V 3.3V生成方式,對輕載效率沒有明顯影響,至少在這次測試中無法總結(jié)出規(guī)律。