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必酷be quiet! Straight Power 11 1000W白金电源评测 – FCPOWERUP极电魔方

2024-06-05 17:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

评价及总结 Rating & Conclusion

在650W电源横评之后,我选择测试的型号会超前一些,这样一来当网友有需求的时候都能方便找到自己需要查询的型号,850W及以上的型号已经有明显的需求,所以我在近期不断挖掘一些有价值的大瓦数电源,最近连续几期都会是千瓦级别的产品。本篇评测的是“德商必酷be quiet! Straight Power 11 1000W白金电源”,安规型号是E11-PT-1000W。be quiet的本土化工作还需要再加把劲,我为了照顾SEO把型号中英文打齐了标题都要折行,后面我简称它为“必酷SP白金1000W”,双11在京东以1199元的价格买回来,原价是1699元。

之前的Dark Power Pro 12 1500W评测里介绍过be quiet是德国占有率第一的DIY品牌,产品以超静音为卖点。必酷SP白金1000W属于be quiet旗下的Straight Power 11系列电源,定位仅次于旗舰型号Dark Power Pro 12系列,整体规格也是比较高的,具备了80PLUS白金认证,全桥LLC谐振,全日系电容,DC-DC设计,Silent Wings 3风扇等卖点。由于是德国品牌,必酷的电源有一些符合德国市场需求的特色设计,比如多路12V设计,利用合理的插座设计达成更低的12V安全保护阈值又不至于误触保护,其次是用更低的风扇巡航取代Fanless轻载风扇停转模式,实际测试下来确实非常安静,但这两点特性跟中国玩家的喜好和习惯可能会有一些差异。

通过后面的测试,必酷SP白金1000W的性能、做工用料,噪音的控制和可靠性方面的设计都相当出色,不过它的质保时间为5年,配件也比较少,对比Dark Power Pro 12系列10年质保,Straight Power 11白金系列如果能提供7年质保应该可以增加不少竞争力,以它的售价和定位,也可以增加一些配件,比如线材收纳袋。

细分项目评价 Evaluation 外观及附件/ Case, Packaging & Exterior  全模组,机身长度17cm,螺丝,扎带 做工用料 / Build Quality  A+,全日系电容,大厂晶体管 转换效率 / Efficiency  A+,白金牌,100W~满载平均92.95% 电压稳定性 / Voltage Stability  A+,12V 0.57%,5V 0.45%,3.3V 0.88% 纹波噪声 / Ripples  S,Full Load<20mV 保持时间 / Hold-up time  B,平均21.3ms 动态性能 / Dynamic  B,平均电压恢复时间2.1ms 显卡兼容性 / GPU Compatibility  ✓,FCPG 2021,RTX 3090 PASS 保护功能 / Protection  ✓,有效 发热噪音 / Cooling & Noise  40.7dBA@Full Load,10cm,不支持Fanless mode停转模式 价格 / Price  MSRP:1699元人民币 质保 / Warranty  5年

 

优点:

– 纹波抑制优异; – 外观设计不错; – 全模组接线设计; – 电压稳定性优秀; – 风扇工作十分静音; – 双CPU 8Pin模组线; – 1000W@40℃输出能力; – 5V/3.3V输出能力较高,150W; – 12V线材都使用了16AWG规格线径; – 用料不错,全日系电容,大厂晶体管; – 通过FCP 2021年显卡兼容性测试A+评价; – 80PLUS白金牌认证,各个负载阶段效率都很高;

不足:

– 配件较少; – 质保5年,缺乏竞争力; – PCIe接口标识序号可能颠倒;

注意:

– 打折到1199的时候以上3个不足可以无视; – 多路12V设计,使用上会带来一些困惑,需要计算; – 有两组模组线采用了SATA和Molex大4Pin混合的设计;

 

外观及规格 Packaging & Spec

2-1. 外包装、外观 Packaging & Exterior

型号:必酷be quiet! Straight Power 11 1000W

电源本体规格、长度:ATX、17cm 出线方式:全模组 Fully Modular 外包装 :纸盒 包装减震措施:纸板 电源本体保护:气泡袋 线材收纳包 :× 开机检测工具:× 中文安装指南 :✓ 魔术贴扎带 :✓ 尼龙扎带 :✓ 安装螺丝: ✓ 特殊配件:× RGB支持:× 防潮剂:✓

2-2. 线材配置 Cables

必酷SP白金1000W采用全模组接线设计,全部DC线材都是套编织网的,CPU和PCIe的12V都使用了16AWG规格的线材,对应目前大功率的配置可以减少损耗和发热,AC线是1.7米长度0.75²mm的线材,10A的标准插头,比常见的AC电源线稍长一些。

具体的模组线材的接口配置和长度可以参考下方的规格表。注意有两组模组线同时混搭了SATA和Molex大4Pin接口,目前大4Pin接口用得比较少,为了方便理线,我个人倾向于把它跟SATA接口分开,用单独的设置。

2-3. 电源规格 Spec

必酷SP白金1000W的规格标签如下,安规型号是E11-PT-1000W。支持100-240Vac全幅电压输入。电源采用DC-DC输出设计,12V分了4路,12V1是给24Pin主板和周边设备使用,12V2是给CPU使用,22A的额定值刚好是够高端的桌面CPU使用,12V3和12V4是给显卡使用,两组30A/360W的额定输出功率,12V的累计输出能力为83.3A/999.6W,5V和3.3V输出能力各25A,联合输出能力150W,算比较高的设定。5Vsb 3A,-12V为0.5A。电源认证比较齐全,比常见的电源多了莱茵认证。

必酷SP白金1000W具体的技术规格和线材长度、接口如下:

 

拆解及分析 Teardown & Component analysis

拆解章节开头是元器件汇总表格。

必酷SP白金1000W的散热风扇为必酷be quiet!自有品牌的SilentWings系列风扇,跟之前测试的SP850W金牌使用的风扇型号一致,都是BQ SIW3-13525-HF,135mm规格的风扇,12V/0.56A,最高转速2100RPM,FDB轴承,安规认证齐全,中国制造。实测在低转速下噪音表现不错。

电源的外壳中间对应12V同步整流电路区域和5VSB待机电路区域都各有一片导热垫协助散热,条形区域是对应12V同步整流,方块区域对应的5VSB待机电路。借助电源外壳进行散热的手段是很普遍的设计思路,工作的时候电源外壳会有温热也是很正常的。同时,AC插座后方设置了一部分EMI元件,分别有一个X电容和一对Y电容。

必酷SP白金1000W是基于虹冠Champion CM6901T2X (LLC) +  infineon英飞凌ICE2PCS02控制的主动PFC+全桥LLC谐振+12V同步整流+5V/3.3V DC-DC的结构。由辉力电子代工,也就是全汉的深圳厂出品。PCB的布局和整体设计跟必酷SP金牌850W非常相似,包装盒背面印刷的电源内部图案还是跟SP金牌850W一样的半桥LLC谐振,如果不是拆出来,我都无法确认SP白金1000W改为全桥LLC谐振,电路也做了一些修改。

AC进线区域的EMI部分,从右往左分别是MOV压敏电阻,保险管、NTC热敏电阻、继电器、共模电感、X电容、Y电容1对和共模电感。

这颗必酷SP白金1000W电源有一些特别之处,PCB背面对应共模电感的位置设计了放电齿并且放置了一共4个贴片GDT陶瓷气体放电管,用来释放浪涌和雷击的能量,在遭遇雷击和浪涌的时刻尽可能保护后方电路。MOV压敏电阻、GDT陶瓷气体放电管和放电齿都用上的设计可靠性会比较高,但同时也会增加成本像全汉原厂的类似型号它就没GDT陶瓷气体放电管。

整流桥为2x HY ELECTRONIC, GBJ2506 ( 600V / 25A ),安装在散热片的两侧,外部还贴有绝缘胶带。

主电容是日化nippon Chemi-con KMQ, 470μF/420V/105℃ + KMR 330μF/420V/105℃,累计容量800μF。

PFC级,PFC MOS管为3x infineon, IPA60R180P7 (650V / 11A @100℃ / 0.18Ω ),PFC 二极管为1x ST, STPSC8H065I ( 650V / 6A @<145℃ ), TO-220AC Insulated绝缘封装(不过看起来还是金属壳子的样子)。下方图片右侧是PFC子卡,使用了英飞凌infineon ICE2PCS02G主控。

全桥LLC谐振电路部分,包含LLC MOS子卡、LLC MOS管、谐振电感、谐振电容、主变压器等器件。两个主变压器使用了EC磁芯绕制,初级串联,次级并联,搭配双谐振电容。

LLC MOS为4x 意法半导体ST, STF24NM60N ( 650V / 11A @100℃ / 0.19Ω ),散热片另外一侧有另外两枚。

LLC MOS的驱动IC为2x Silicon Labs Si8233BD,设置在PCB背面。

LLC主控为虹冠CM6901T2X。

主变压器后方是12V SR同步整流和滤波电路,12V同步整流MOS为8x 东芝TOSHIBA,  TPHR8504PL ( 40V / 150A@25°C / 0.85mΩ )。这部分MOS贴在PCB背面,背面的D极借助PCB向PCB正面以及焊接的PCB的铜条进行散热,正面借助导热贴将热量传导到外壳再散发。

一堆日化NCC PSG 16V 470μF固态电容搭配磁棒电感和日化KZE 16V 2200μF电解电容作为12V MOS整流之后的滤波电路。一部分12V通过PCB正面的铜条连接到DC-DC子板。

DC-DC模块,配置为6x infineon, BSC0901NS (30V/94A/@100℃/2.4mΩ),5V和3.3V各3枚设置在PCB背面,都是裸奔散热的,主控为ANPEC  APW7159C。

电源的管控IC也设置在DC-DC子板上,为Weltrend WT7527RA。

模组接线板PCB,清一色的NCC日化PSG系列固态电容作为输出滤波电容。

模组接线板PCB背面也焊接了不少MLCC进行辅助滤波。

5VSB待机电路,主控为5Vsb PWM主控为Power Integrations公司的InnoSwitch-EP系列INN2603K,搭配 IR公司的 IRF1018ESPbF ( 60V / 79A / 8.4mΩ )作为整流管。这一套方案跟SP金牌850W使用的一致。

5VSB待机电路正面。可以从丝印看到这一个全桥LLC谐振方案拥有850W、1000W和1200W三款不同型号。

测试 Tests

想了解我是如何测试电源,以及测试的电源参数有何意义,可以阅读FCPOWERUP电源测试标准文章『我是怎么测试电源的』,本篇测试基于极电魔方电源测试标准1.6。

测试标准1.6除去产品介绍和开箱图赏,包含电路拆解分析、电压稳定性、转换效率、满载热成像、风扇转速、交叉负载、纹波测试、保持时间测试、浪涌电流测试、开机波形(开机时序)测试、保护功能测试和动态测试等项目,涵盖了Intel PSU DG 1.42电源设计指导的绝大部分内容,并且新增了噪音和啸叫分析(FCP Noise Analysis)。

根据实际的PC游戏使用需求,500~850W电源加测FCP 电源–显卡兼容性测试项目(FCPG,FCP Gaming Ready),噪音分析和显卡兼容性测试都是独家提供的项目。

静态均衡负载数据汇总,负载调整率(Load Regulation)和电压调整率(Voltage Regulation,电压偏离、电压精度)只计额定功率内的数据。

按我们的测试方法,每颗电源在均衡负载测试中都会运行至120%额定功率,也就是在额定功率满载输出的基础上再超载20%。

必酷SP白金1000W输出功率保护限制得比较严格,只能超载到115%即1150W。

4-1. 电压稳定性 Load Regulation

Intel ATX12V规范中对于各组电压的输出调整率(Voltage Regulation)有着明确的要求,在整个负载范围内,+12V、+5V、+3.3V和+5Vsb的输出范围应不超过±5%,对-12V的要求则是±10%。

12V电压负载调整率0.57%

5V电压负载调整率0.45%

3.3V电压负载调整率0.88%

4-2. 效率 Efficiency

原先的4-3章节轻载和空载消耗功率现在整合到4-2的效率章节。

230V机空载(0 Load),电源消耗功率7.675W,电源本身的损耗比较低。

230V,30W~100W的平均效率为84.49%,100W-满载平均效率92.95%,峰值效率93.55%@400W,92.55%@1000W满载。

115V,88.04%@100W,峰值效率92.32%@350W,90.18%@1000W满载。

115V,输出10W、12V的极限轻载效率分别为54.78%,59.35%。

4-3. 风扇转速、噪音测试、温度 Fan Speed, Noise, Temperature

4-3-1. 风扇转速 Fan Speed

必酷SP白金1000W的散热风扇为必酷be quiet!自有品牌的SilentWings系列风扇,型号BQ SIW3-13525-HF,135mm规格的风扇,12V/0.56A,最高转速2100RPM,FDB轴承。

必酷SP白金1000W没有Fanless轻载风扇停转模式,取而代之的是风扇低转速巡航。在26℃环境下,DC输出500W即半载之前,风扇以250RPM到280RPM之间低速巡航,半载之后,风扇转速逐渐提升,到1000W满载时风扇转速提升到868RPM,转速还是非常低的,超载到1150W,此时风扇转速提高到1050RPM左右。

4-3-2. 噪音分析 Noise Analysis

背景噪音25dBA的情况下,必酷SP白金1000W的满载噪音值为40.7dBA(10cm距离,几乎是测量麦克风紧挨着电源),无啸叫和异音。主要是风扇的声音。

4-3-3. 满载温度 Temperature

均衡负载测试到满载之后稳定10分钟以上再关掉电源,移走风扇,拍下热成像图。室温26℃。

鉴于必酷SP白金1000W的风扇转速是比较低的,整体发热控制良好,以此看来温控策略对于噪音控制得比较成功,发热集中在整流桥、LLC MOS的散热片、主变压器和同步整流区域,平均温度控制在约45℃的水平。

其中:

框1 电源内部PCB整体发热,最高温度95℃,平均温度45℃左右; 框2 整流桥,最高约71℃℃左右,平均约52℃; 框3 PFC级,平均43℃,温度较低。 框4主电容,平均温度40℃; 框5  LLC级到12V同步整流电路,最高温度95℃,平均温度57℃; 框6 DC-DC子板,平均45℃左右;

4-4. 5Vsb待机 5V Standby

Intel ATX12V v2.4规范中对5Vsb的要求为:待机空载消耗小于1W,在0.1A、0.25A、1A的负载下转换效率应该高于50%、60%、70%。欧洲ErP Lot 6 2013节能规范要求45mA下效率必须高于45%。

在德国零售的电源,5VSB的效率自然不成问题,必酷SP白金1000W可以通过5Vsb待机效率的测试。

5Vsb电压:

4-5. 交叉负载 Cross-Load Test

交叉负载是按PSUDG 1.42/Intel ATX12V 2.52电源设计指导规范,结合高功耗核心CPU和高功耗独立显卡、低功耗的ITX/STX平台所设计。

测试总共分为7个档:

为了方便理解,提供下方850W 的12V-5V/3.3V交叉负载图表供参考(1000W的趋势同理),读者可以得知测试的7个档是什么样的输出功率比重。下图的X轴为12V累计的输出功率,Y轴为5V+3.3V的累计输出功率,处于不同的CL负载的时候,12V和5V+3.3V所输出的功率比重也有所不同,对应上表提到的不同工况,以考验电源的电压调整率,即电压有无超界。

必酷SP白金1000W的交叉负载电压表现,没有超出±5%的范围:

必酷SP白金1000W的交叉负载电压曲线:

4-6. 纹波及噪声 Ripple & Noise

纹波和噪声(Ripple & Noise)是电源直流输中的交流成分,一部分可能是交流电经过整流稳压后仍然存在的交流成分,一部分则是电路晶体管本身所产生的开关纹波和噪声,如果用示波器观察就可以看到电压像水波纹一样波动,所以叫纹波。过高的纹波会干扰数字电路,影响电路工作的稳定性。

Intel ATX12V v2.52中规定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5Vsb的输出纹波与噪声的Vp-p分别不得超过120mV、50mV、50mV、120mV和50mV。本测试主要针对12V、5V、3.3V和5Vsb,对-12V不作要求。测试使用数字示波器在20MHz模拟带宽下按Intel ATX12V v2.52规范给治具板测量点处并接去耦电容进行测量。

本次测试不仅选择了此前我们常用的8个档位(50W代表桌面待机的情况,100W代表办公和上网时的情况,超载代表高端单显卡游戏的情况,满载和拉偏则是测试电源各路最高负荷时的情况。超载纹波是考验电源在120%超负荷工作时的纹波情况),而是同均衡负载一致从50W轻载覆盖到120%超载,另外再加上12V、5V和3.3V极限拉偏。

必酷SP白金1000W的过功率保护设置比较严格,无法进行120%超载,我们选择降一档进行1150W的输出纹波测试。

满载纹波的条形图与Intel规格上限对比,数值越低越好

示波器截图

下图分别为电源的低频、高频纹波截图,通道1、2、3、4(黄色、青色、洋红、绿色)从上往下依次是12V、5V、3.3V和5Vsb的纹波,电源处于满载状态。

4-7. 浪涌电流、开机时序、掉电保持时间 Inrush Current, Rise Time, Hold-Up Time

4-7-1. 浪涌电流 Inrush Current

浪涌电流(Inrush Current)是指电源接通AC交流电的瞬间流入电源的最大瞬时电流,由于对PFC电容进行迅速充电,所以该电流的峰值要远大于正常电源工作状态下的输入电流。过大的浪涌电流可能会损坏保险管、NTC热敏电阻、整流桥、AC开关等器件,严重时会导致空气开关、断路器跳闸。

测试条件为满载、264Vac 63Hz输入、90°开机。

必酷SP白金1000W的开机Inrush Current浪涌电流测得164A Peak-Peak,110A Max。电源工作正常,没有元器件烧毁。

4-7-2. 开机时序 Rise Time

开机时序,也称之为上升时间(Rise Time)测试,主要是电源开机时各组电压的启动时序是否符合下图Intel ATX12V标准,T2(12V 5%~95%上升时间)应处于0.2~20ms,T3(12V to PWR_OK)应该处于100~500ms之间,T2、T3超出区间,则开机可能会出现无法点亮的情况。

测试条件为拉满负载开机,使用示波器观察电压有无过冲现象,主要解决一些用户对于电源可能损坏主板、显卡之类的担忧。

通道1黄色通道为12V,绿色通道为PWR_OK。

必酷SP白金1000W开机电压平稳,没有异常、过冲,从1.4V上升到11.4V耗时13.8ms,T3为133ms,都能符合Intel ATX12V标准的要求。T3时间可以符合Intel ATX12V 2.52的要求。

4-7-3. 掉电保持时间 Hold-Up Time

掉电保持时间(Hold-up Time)指的是AC掉电后主要的DC电压输出值跌出5%的时间,按照最新的Intel ATX12V v2.52规范,T5 (AC loss to PWR_OK hold-up time)必须>16ms,说人话就是PWR_OK(Power-Good)的掉电保持时间要大于16ms,同时T6(PWR_OK inactive to DC loss delay)必须>1ms,即DC电压的掉电保持时间比PWR_OK还要+1ms,来保障其他硬件维持运转,总结起来就是PWR_OK必须>16ms,12V/5V/3.3V等DC电压必须>17ms。

有足够长的PWR_OK掉电保持时间,意味着面临16ms以内的AC掉电或者切换到UPS的间隙,电源能够维持电脑运转信号而不至于出现关机或者重启的情况,同时,比PWR_OK保持时间还长的DC保持时间维持了其他硬件的正常工作,掉电保持时间不单对于电源从AC切换到UPS的间隙有益,也适用于其他诸如电网切换等情况。

掉电保持时间的测试条件为电源满载,230Vac输入。

必酷SP白金1000W的保持时间测试结果如下表:

必酷SP白金1000W在满载的情况下可以满足Intel ATX12V的保持时间要求。

示波器截图及对比:

从上往下的示波器截图依次为12V、5V及PWR_OK的掉电保持时间截图。

4-8. 动态测试 Dynamic Test

由于CPU/显卡功率暴增,在2018年的1.1版本评测标准中我重新加回动态测试(Dynamic Test)。动态测试在Intel ATX12V规范中也称“直流输出瞬态响应测试DC Output Transient Test”。

上面传统的静态测试项目是模拟电脑功耗处于稳态时电源的各种情况。举个例子,电脑满载稳定消耗功率300W,从静态测试结果就可得知,此刻A电源的12V电压在12.038V,输出纹波在9.2mV,风扇转速0RPM。

然而,电脑在实际使用中功耗值总是在不断地变化。比如CPU频率、负载发生瞬变,功耗从PL2瞬间跳变到PL3,保持10ms;游戏中显卡的负载有高达2、300W甚至更高的瞬变。

传统静态测试分析,都是不需要考虑功率动态变化的,然而实际受到电路补偿特性、线路阻抗、元件阻抗等因素的影响,电源的输出电压通常随着负载的增大而略有下降,当负载撤去,输出电压有一个回升的过程。

以下图分析,当负载从I/R-1瞬时跳变到I/R-2时(称为“负载瞬变”),电源的输出电压会从Vs-1下降到Vs-2,像是下了一层台阶。由于电源的响应速度有限,实际的电压会像下图一样存在一个过冲——回调的过程。这个过程中电压的变化幅度通常要高过电源的负载调整率所显示的电压变动幅度,也就是说,在负载从I/R-1上升到I/R-2的过程中,输出电压先是跌落到比Vs-2更低的电压Vpk1,然后逐渐回调直到稳定在Vs-2。

反之当负载从I/R-2下降到I/R-1时,输出电压会从Vs-2爬升到Vs-1,这个过程同样会出现一个高于Vs-1的上冲电压Vpk2。

我们需要做的就是确保电源在瞬变发生过程中不触发OPP关机、不重启、不发生故障,测量到Vpk1和Vpk2两个上下冲电压幅值。

ATX12V规范中的DC Output Transient Test定义了动态测试中负载变化率是从50Hz到10kHz,电压输出的偏离允许值为±5%,目前我们只对瞬变幅度大、变化率高的12V进行测试,±5%对12V来说就是不能超出±600mV的范围。

同时,我们还需要测量电压从负载发生瞬变到电压稳定下来所消耗的时间Tr1和Tr2,我们称之为电压恢复时间(也称电压重建时间),这一个参数直接反映了电源的动态性能。Intel规范对此参数并无要求。

基于实际的CPU、显卡需求,对不同瓦数的电源进行了2档的动态测试,小瓦数电源只进行阶段1的测试,中高瓦数电源增加阶段2的测试:

测试负载变化率分为10Hz、50Hz、100Hz、1kHz、10kHz等5个档。目前以测50Hz、100Hz做为主要性能区分,1kHz、10kHz不强调,若有电压上下冲幅值超标或者波形混乱再单独提出。

必酷SP白金1000W在动态测试中的情况如下:

@100Hz

Tr1:约1.88ms,Vpk1:-200mV;

Tr2:约2.32ms,Vpk2:200mV;

必酷SP白金1000W在动态测试中的电压过冲、欠冲平均幅度约200mV左右,低于Intel ATX12V ±600mV的要求,电压恢复时间平均约2.1ms,恢复速度一般。

4-9. 保护功能评价 Protection Features Evaluation

保护功能测试目前包含过功率测试(OPP, Over Power Protection)、过流保护测试(OCP, Over Current Protection)和短路保护测试(SCP, Short Circuit Protection)。

过功率测试(OPP, Over Power Protection):电源从接近满载逐步增加输出功率,超载到电源无法工作切入保护状态,不限于重启或者关机,得到电源的过功率保护点,这个过程电源必须能够切入保护状态,如电源没有OPP保护,则可能会炸毁或者损坏其他硬件。

过流保护测试(OCP, Over Current Protection):Intel ATX12V的强制要求项目,要求电源必须把过流保护点设计在安全电流范围内。触发过流保护时电源的输出应当被切断,推荐的过流保护方案是将电源锁定在关断状态。达到过流保护点之前,电源的接口、线缆和其他组件不应当熔断或者损坏。

短路保护测试(SCP, Short Circuit Protection):当任何一路输出阻抗小于0.1Ω,电源被判定为短路,必须要进入关闭并且锁定的保护状态。主要的几组输出和5Vsb的短路不应该对电源造成任何损坏,也不应当损坏或者熔断接口、线缆和其他组件。

必酷SP白金1000W的保护功能测试结果如下,空载保护和浪涌保护根据实际的测试和拆解判定功能正常。

12V OCP测试示波器截图,12V分别多次测试,12V2在37.5A附近保护,而12V3/4在40.4A附近保护

5V OCP测试示波器截图

3.3V OCP测试示波器截图

FCP显卡兼容性 FCP Gaming Ready

在科普文『离显卡功耗实标还有多远?峰值功耗与电源关系终结篇』中我对目前显卡峰值功耗问题进行了详细的分析和测试。研究的成果和理论最终成为了本站的特色测试项目——FCP电源-显卡兼容性测试(由于跟显卡运行游戏息息相关,又称之为FCP Gaming Ready ),通过对大量的显卡进行测试掌握它们的功耗规律之后,借助Chroma可编程高速电子负载模拟显卡和CPU的实际使用情况对电源进行动态过载测试,再加上PC上机测试进行双向验证,可以评估电源对CPU、显卡的兼容性情况,即“电源能带多大功耗的显卡”。

测试平台中我们使用华硕ASUS ROG Strix 3090 O24G GAMING和AMD Vega 64LC对电源进行兼容性验证。在2021年底,我也按照Intel ATX12V 3.0的规格继续改进测试程序,按照目前ATX12V 3.0的强度,后续的兼容性程序有望取代显卡进行测试,我们目前使用的测试平台配置如下:

 

配置 型号 处理器 / CPU Intel i9-9900K @5GHz 主板 / MB ASUS ROG Maximus XI APEX 内存 / RAM Kingston DDR4-4000 8Gx2 @4266 固态硬盘 / SSD Samsung SM961 256G / Samsung 970EP 显卡 / Graphics Card ASUS ROG Strix 3090 O24G GAMING AMD Radeon RX Vega 64 Liquid Cooling 散热器 / Cooler NZXT Kraken X72 + GentleTyphoon GT3000 x3 显示器 / Monitor DELL U2720QM / U2518D 示波器 / Oscilloscope Tektronix MDO3014 电流探头 / Current Probe TCP0150 + TCP0030A 操作系统 / OS Win10 测试软件 / Benchmark LinX 0.65 Furmark 1.21.2.0 3DMARK Heaven 4.0

 

Chroma电子负载测试部分

这部分是用于摸清楚电源的OPP触发上限,必酷SP白金1000W的OPP过功率保护触发实测结果为1235W,触发时间约65ms之间,过功率保护的触发时间宽度是非常宽的,理论上对于1ms左右的显卡峰值功耗脉冲宽度而言是不容易被触发的,电源的输出功率足够覆盖目前单CPU和单显卡的功耗需求。

但这是基于各路12V均衡拉载的情况下所测得的结果,实际上由于显卡不同PCIE插座在极短的时间内会有负载不均衡的情况,12V分路的电源单一组OCP保护点较低,容易被拉偏而触发保护,所以要进行实测。

显卡实测部分

由电源的说明书和拆解分析可得到下图必酷SP白金1000W的12V3、12V4两组12V的分路和插座分配的情况,12V1和12V2所接的设备比较单一,OCP上限足够,不存在误触发问题,这里不进行讨论分析。

可以看到,必酷SP白金1000W的一个PCIe插座有12个Pin,V型分叉的模组线是1对1而非1拖2的设计,最终一个12Pin插座会拆分成2个PCIe接口。12V3分配给左边以及中间上方的PCIe插座,接上模组线之后得到3个PCIe接口,12V4则是中间下方和右边的插座,同样也有3个PCIe接口。

如果用户的显卡是2个8Pin的,那么使用中间一条模组线的2个PCIe接口即可把电流分摊到12V3和12V4,达到均衡负载,不至于触发12V的过流保护。同样接PCIe 1和PCIe 3任一个接口也可以达到均衡负载效果,但模组线上会有2个PCIe接口悬空。

下面是电源的实物图,我认为这个插座上的PCIe 1和PCIe 3两个插座的序号标反了。

那么当显卡有3个8Pin的情况下,应该如何接线?由上面两张图的分析可以得知会有两种情况,一种是分摊到12V3、12V4,但其中有一路接了两个接口从而负载偏重一点。另外一种情况是用户不看说明书,最终全部接到12V3或者12V4。我两种接法都试了,使用的是ASUS ROG Strix 3090 O24G GAMING,全部都接到12V4也可以运行Furmark按空格键,没有触发到OCP,分摊到12V3+12V4的接法自然也通过测试。

按以上的测试,我认为必酷SP白金1000W的12V OCP过流保护的触发时间不是收得很紧,不是特别灵敏那种,但长时间持续过载还是会保护,猜测也是在60ms左右。实测12V3、12V4的OCP在40A/480W左右,所以目前的显卡的持续平均功耗大部分都没能突破480W,即便全部接在12V3或者12V4也不会有触发OCP的问题。如果要接双显卡,那我强烈建议是用均衡负载的接法。

虽然以上的测试和分析繁琐又啰嗦,必酷SP白金1000W实测可以通过搭配3090显卡的测试,可以拿到FCP显卡兼容性的A+评价。



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