攒机电源怎么选?9款650W金牌全模组电源横向测试

本期内容主要为点评和性能测试章节,没有太多的外观图片和规格,拆解章节后续更新。感谢装机猿提供的题图。

本篇横评包含电路拆解分析、电压稳定性、转换效率、风扇转速、散热测试、交叉负载、纹波测试、保持时间测试、浪涌电流测试、开机时序测试、保护功能测试和动态测试等项目,并且根据实际的PC游戏使用需求,独家提供了FCP –显卡兼容性测试认证项目(FCP Gaming Ready Certification)。1.6版本主要增加了噪音波形和啸叫分析项目,在业界也是独家提供的

本篇横评内容较长,建议在PC上阅读,右边的章节列表可以快速跳转,移动端没有此项功能。

 

1. 评价 Evaluation

1-1. 价格/型号/Price

价格,均价650元,平均1元/瓦。

电源品牌型号和购入价格分别是:

威刚 XPG CORE REACTOR 650W:699元

爱国者 Aigo ES650:499元

酷冷至尊 CoolerMaster V650:748元

全汉 FSP Hydro GE 650:729元

航嘉 Huntkey Hyper 650G:539元

恩杰 NZXT C650:799元

海韵 Seasonic FOCUS GX-650:749元

振华 SuperFlower Leadex Gold 650:739元

富钧 Xigmatek Harrier 金鹰HA650:349元

 

1.2. 总体评价 Overall evaluation

因为评价是基于全站所有档次的电源,不局限于这9颗电源,大部分的评价都不会很高。

需要认清的事实是,目前的CPU和显卡功耗越来越高,如果组装的是一台主流配置主机,那么650W已经是2020年的起步瓦数了。

它们的效率级别都是在80PLUS金牌,但也有效率比较拖后腿的。除了两款海韵方案、一款侨威方案之外,其他都是单面板的方案,做工用料评价也不会非常高,本来这个档次打底都是A评价,没有全日系电容和双面板就直接降了2个级别。

整个测试跑下来下来,其中只有4款可以拿到T3“主流、甜点”评价。它们的瓦数都小于750W,性能不是特别拔尖,不存在T2高端评价。没有双CPU模组线,也没有风扇停转功能等硬性指标的也会影响整体性能强度评价。如果有性能短板或者在测试中FAIL/不及格的机型也会降级到T4“普普通通Soso”。挂科项目太多的直接去到T5级别“用爱发电”。测试中烧毁的只能给T6评价“Don’t buy rubbish”。

 

1.3. 单品点评 Single product evaluation

威刚 XPG CORE REACTOR 650W:

侨威代工的半桥LLC谐振方案,近期侨威代工的方案都采用了类似的设计进行微调。威刚 XPG CORE REACTOR 650W作为一个新晋品牌,可能是借助了代工厂侨威代工积累的经验,整体表现优秀,没有挂科项目,转换效率排名第一,显卡兼容性项目表现较好,开机时序T3的PWR_OK Delay应该是根据PSU DG 1.42研发,不足之处是比较短的T3时间可能在某些主板上会带来开机兼容性问题,CPU模组线是1拖2设计,没有起到实际的分流作用。风扇无停转模式。满载时14kHz~19kHz的分量在15~25dBA,对年轻用户而言存在啸叫风险。

 

爱国者 Aigo ES650:

国内数码机电老品牌,五年质保。整体性能中规中矩,只有单组CPU单接口。掉电保持时间项目挂科。5VSB待机效率没有达到Erp Lot6 2013标准。动态负载过冲。5V拉偏负载有轻微啸叫,满载噪音63dBA,整体噪音在横评中最高。

 

酷冷至尊 CoolerMaster V650:

由群光电子代工的金牌小V,半桥LLC谐振。拥有不错的外观设计,搭配了AWG16的PCIE模组线,CPU模组线为两组。Layout设计优秀,整体发热最低,性能中规中矩,无挂科项目。开机浪涌电流偏大,OPP过功率保护偏低,只有122%,12V带载能力偏弱,导致显卡兼容性较差。500W输出以上有14kHz高频啸叫情况。显卡兼容性能力或者说带载能力比较弱,只能跑到750W,跑不了800W的超载测试,带功率大一点的显卡很容易就触发保护重启了,不过由于有大厂代工、用料做工不错,双CPU模组线、风扇停转等硬性指标,勉强拿到T3评价。

 

全汉 FSP Hydro GE 650:

全汉的自主品牌,17cm外壳,十年质保。CPU模组接口是1拖2的设计,无风扇停转设计。SATA和大4Pin混搭并且带FDD,不太适合当前的主机配置情况。电气性能方面挂科的项目比较多,采用了DC-DC设计,但是12V拉偏负载失败,无法启动。开机12V电压过冲,超过12.6V。带载能力较弱,只能跑750W的超载测试,跑不了800W档,OPP过载保护点设置最低,只有115%。显卡兼容性测试花屏。12V纹波垫底。动态测试电压过冲。12V保持时间短于PG。好的地方是它没有啸叫。

 

航嘉 Huntkey Hyper 650G:

国内大厂航嘉的产品,三年质保,我们购买的这一款产品是早期的版本,只有1组PCIE 1拖2接口的模组线,导致无法进行显卡兼容性测试。5V和3.3V的负载调整率垫底。5V OCP过流保护失效,导致烧毁,无法完成后续大部分的测试,故有大量的测试项目缺席。

 

恩杰 NZXT C650:

海韵代工产品,基于第一代FOCUS PLUS方案,只有1组CPU模组线,十年质保,相比恩杰此前的E系列,是砍掉了MCU主控带来的USB+CAM监控功能,售价有所降低。整体性能表现优秀,无挂科项目。噪音方面表现优秀,比较静音。缺点也是很明显的,恩杰的产品内敛,特色相对少,而且价格还没有原厂杀得狠。能找到比海韵原厂做得更好的方面,应该是更小的进气孔,防蚊虫。包装也较原厂的结实,对电源保护要强一点。

 

海韵 Seasonic FOCUS GX-650:

FOCUS GX是海韵第二代FOCUS方案,相比第一代把模组接线板升级为双面FR4,有更好的电流承载能力,从而达成全系列标配2组CPU模组线的配置,也取消了线端电容。十年质保。整体性能和FOCUS PLUS没有太大的区别,性能全面、均衡、无短板,以电压稳定性、动态性能、静音见长。整体保护功能设计倾向于保护。缺点是包装的减震海绵垫比较薄,容易在运输过程摔坏。由于定位问题,整体满载纹波规格推算是<30mV,不像PRIME旗舰系列那样有更低的纹波表现。

 

振华 SuperFlower Leadex Gold 650:

Leadex Gold是台系厂商振华的主力产品,方案自2015年上市畅销至今,拥有全白色外壳和特殊的水晶九宫格模组线接口,只有一组CPU模组线,据说后续厂家出货时增配了一组模组线,不过我的样品只有1组。十年质保。SATA模组线接口间距太靠近。性能整体中上,转换效率垫底,掉电保持时间有异常情况,12V保持时间短于PG,有概率导致板卡方面的烧毁故障。DC-DC 5V OCP电流偏高,达到55A,有烧毁电源自身以及5V设备比如SSD的风险,这一问题从金蝶时期到Leadex都存在,直到最近我测了Leadex III Gold ARGB发现振华修复了这一问题,如果有机会的话,我在后续的评测中再介绍。Leadex Gold 650在动态负载、游戏的测试下电源有“咔咔”异响,猜测是电感饱和。水晶模组线的扣子材料可能比较脆,使用过程中断了一个。

 

富钧 Xigmatek Harrier 金鹰HA650:

富钧Harrier HA650,中文名是金鹰,不过下文都用Harrier HA650指代。有一组1拖2的CPU模组线。5年质保。性能中规中矩,满载纹波电压中等,掉电保持时间挂科,动态测试中电压欠冲。无风扇停转模式,噪音排名倒数第二。不过这颗产品在我们购买回来一段时间之后,这款电源已经下架。售后虽然有5年,但是不知道后面找谁售后。

 

好了,不想深挖技术和测试细节的读者看到这里就可以了。有其他问题可以评论区留言。

 

2. 测试和对比 Test & Comparison

 

2-1. 电压稳定性 Load Regulation

不同的电脑硬件有着不同的工作电压,例如CPU和显卡主要使用+12V,主板和硬盘使用5V和3.3V。Intel ATX12V标准中对于各组电压的输出范围有着明确的要求,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%。不过由于当前的电脑中对-12V的使用已经非常少,-12V已经是一组可选电压。

电压项目中,会出现两个参数,一个是“电压偏离 Voltage accuracy”,另外一个则是ATX标准中要求的“负载调整率 Load regulation”。

电压偏离 Voltage accuracy,即电压精度,是指在整个负载范围内电压偏离标准值最大的幅度。一般出厂设置都会略高于标准值,便于抵消线材损耗。在某些情况下,损耗较大的+12V线路使用自定义模组线时会有较大的线损,不少厂家都会抬高+12V的出厂电压值,比如设定12V在12.1V。

负载调整率 Load regulation,是指在整个负载范围内电压随负载变化的波动幅度,为了方便理解,有时候也称之为电压浮动,变动幅度越小,则电源对电压的调节能力越强,电压稳定性越强。比如,一个电源在负载范围内的电压从12.1V掉到11.9V,掉了0.2V,负载调整率为(12.1-11.9)/ 11.9 x 100% ≈ 1.68%

以下电源对应的测试成绩都是ATX标准中要求的负载调整率,也更能体现电源的电压调节性能。

 

12V负载调整率对比

 

5V负载调整率对比

 

3.3V负载调整率对比

 

2-2. 转换效率 Efficiency

评价分“代表轻载的30W~100W平均效率”和“代表典型应用的100W~满载平均效率”两档,FCPMARK性能排行榜也有这两个项目。

 

30W-100W平均转换效率:

 

100W~650W满载平均转换效率:

 

2-3. 风扇转速、温度 Fan Speed, Temperature

2-3-1. 风扇转速 Fan Speed

整个输出过程使用非接触式转速仪记录风扇的转数。

 

2-3-2. 温度测试 Temperature

使用热成像仪捕捉电源满载时的热成像图,测试条件为电源在230Vac输入下满载10分钟以上。

650W满载温度-电源主PCB平均温度:

 

2-4. 噪音测试  Noise Test

2-4-1. 噪音音量Noise Level

在本次横评,我们加入了3档噪音测试,分别是100W桌面应用、400W游戏模式、对应电源的满载模式。被测电源使用无噪音的电阻负载,在低底噪环境下,输出指定的功率10分钟以上,待风扇转速稳定之后,在距离电源进风口10cm的位置对电源噪音进行测量。

 

测量之后的波形显示在频谱图上,对电源的噪音声压级以A加权进行显示,单位dBA。

首批进行这个项目测试的650W金牌电源,极限底噪在23dBA,拥有风扇停转模式Fanless Mode的电源会进行背景噪音修正。

 

噪音-100W待机:

 

噪音-400W游戏:

 

噪音-650W满载:

 

2-4-2. 噪音波形及啸叫分析 High-pitch noise analysis

电源啸叫是比较常见的问题,困扰着用户同时也困扰着电源厂家。由于逆压电现象,即对导体施加交变电场会使其产生形变、振动,声音伴随着物体振动产生。有啸叫情况不代表电源故障,而是电源工作的一种常态。存在谐波污染的电网环境,或者电源没有妥善接地使用,可能会导致啸叫产生。在电源的生产中,对部分容易产生震动的元件使用胶水进行加固,或者通过修改电路,改变震动的频率可以缓解啸叫。

借助设备,在测量噪音声压级的同时,我们还可以捕获噪音的频谱图,通过观察频谱约8kHz到20kHz之间的高/超高频噪音的幅值,可以判断电源是否有高频啸叫、异音。

虽然说人类的听力范围是20Hz~20kHz,但是客观规律是人类对于不同频率的声音敏感程度都不同,随着年龄增长,大部分人会逐渐丧失高频部分的听力,大部分成年人听不到16kHz以上频率的声音,是否能听到啸叫是因人而异的。

对于电源是否有高频啸叫,我们只能基于实际测量的频谱进行客观判定,即,声音是否存在是客观的,能否听到则是主观的。频率处于10kHz左右人耳敏感的频率范围的、有比较明显、幅值比较高的声音,说明电源有啸叫;频率比较高的、幅值比较低的,评价是有啸叫风险,可能会被听力较好的年轻用户听到。

 

威刚XPG CORE REACTOR 650

威刚XPG CORE REACTOR 650满载时14kHz~19kHz的分量在15~25dBA,对年轻用户而言存在啸叫风险。

 

爱国者 Aigo ES650

爱国者 ES650在5V拉偏10A~20A,其他路空载时有啸叫情况,此时整机处于100W以内的轻载状态,下图还不是满载噪音。从频谱看覆盖了10kHz到20kHz的范围,14kHz~16kHz的幅度在20dBA,判断为轻微的啸叫。

 

酷冷至尊CoolerMaster V650

酷冷至尊V650在满载时的总噪音声压级读数是58.2dBA,在14kHz位置28.4dBA的尖峰,频率是大部分人所能听到的范围,实测在500W输出以上电源就开始有明显的啸叫情况。

 

全汉 FSP Hydro GE 650

全汉Hydro GE 650输出全程位于15kHz~16kHz存在幅值10dBA左右的波形,频率较高且幅值较低,几乎不可闻,啸叫风险低。

 

航嘉 Huntkey Hyper 650G

航嘉Hyper 650G在5V过流保护测试中烧毁,故缺少此项目。

 

恩杰 NZXT C650

恩杰C650的高频部分没有太多的异常,噪音波形在18.5kHz的位置最高幅值20dBA,由于频率已经非常高,啸叫风险极低。

 

海韵 Seasonic FOCUS GX-650

海韵FOCUS GX-650与恩杰C650是同一套方案,噪音的表现有非常高的一致性,在18kHz附近也有幅值17.5dBA的分量,频率较高、幅值较低,啸叫风险极低。

 

振华 SuperFlower Leadex Gold 650

振华Leadex Gold 650在高频、超高频部分没有异常波形,无啸叫风险。但振华Leadex Gold 650在电子负载和PC实测阶段都表现出有节奏的“咔咔”声,我以前在微博和B站动态都发过视频,尤其负载变化剧烈的时候,这种声音出现的概率更高,也有客观存在的异音。

富钧 Xigmatek Harrier HA650

富钧HA650在高频、超高频部分几乎没有声音分布,不存在啸叫风险。在电子负载仪和PC实测阶段也没有异音。它主要的噪音来自风扇,在测试的这一批电源里噪音属于偏大的。

 

2-5. 5Vsb待机 5V StandBy

5Vsb待机项目依照Intel ATX12V 2.3以及欧洲ErP Lot 6 2013中的待机要求进行测试。Intel ATX12V 2.3规范要求5Vsb在100mA、250mA、大于1A的负载时效率必须大于或者等于50%、60%、70%。

欧洲ErP Lot 6 2013则要求0A时消耗功率不得超过0.5W,45mA下效率必须高于45%。

本次横评主要对比电源的5Vsb待机效率45mA档,即技术难度最高的一档5Vsb待机效率。

 

2-6. 交叉负载 Cross-Load Test

DC-DC电源对比交叉负载无太大意义。正常情况下,三组主要输出12V、5V和3.3V的电压应该不会由于负载拉偏而超出±5%。

不过还是要说一下,全汉的Hydro GE 650无法在5V 3.3V空载的时候进行12V满载极限拉偏,无法开机,这不像是一个正常的搭载了DC-DC技术的电源应该有的表现。

 

2-7. 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标准给治具板测量点处并接去耦电容进行测量。

在本次650W横评中,我们对比的是电源在满载状态下的12V、5V和3.3V的输出电压纹波。

 

12V满载纹波

 

5V满载纹波

 

3.3V满载纹波

 

2-8. 浪涌电流、上升时间、掉电保持时间 Inrush Current, Rise Time, Hold-Up Time

2-8-1. 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电源本体的保险管、NTC热敏电阻、整流桥、AC开关等器件,也可能导致用户的漏电开关、断路器跳闸。数值也是越小越好的。测试条件为满载、264Vac 63Hz输入。

本次650W金牌电源横评的开机浪涌电流大小对比:

 

2-8-2. 开机时序 Rise Time

开机时序测试,也可以称之为上升时间(Rise Time),主要是测试下图Intel ATX12V开机时序中的T2时间是否符合Intel规范处于0.2~20ms,如不处于这个区间,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。

 

本次650W金牌电源横评的开机时序T2、T3如下:

 

本次650W金牌电源横评的开机时序T2如下:

 

本次650W金牌电源横评的开机时序T3如下:

 

2-8-3. 掉电保持时间 Hold-up Time

掉电保持时间指的是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,否则其他硬件可能会出现来不及采取例如机械硬盘磁头归位、SSD掉电保护等应急措施。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。

本次650W金牌电源横评的满载掉电保持时间测试结果如下:

 

12V掉电保持时间

 

5V掉电保持时间

 

PWR_OK(Power-Good)掉电时间

 

2-8. 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%,目前本站只对瞬变幅度大、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,本站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,大瓦数电源增加阶段2的测试:

对于650W的电源,12V2、12V3、12V4同步拉载,模拟CPU和显卡同时运行,12V1~V4累计的基础负载Basic Load为4A,动态负载Dynamic Load为32A/384W,相当于带了一张显卡在玩游戏或者跑Benchmark。

测试负载变化率分为10Hz、50Hz、100Hz、1kHz、10kHz等5个档。

本次金牌650W电源横评以100Hz动态做为主要性能评判,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。

 

12V动态响应性能-平均电压恢复时间

 

12V动态性能-电压欠冲

 

12V动态性能-电压过冲

 

2-9. 保护功能测试 Protection Features

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。

本次金牌650W电源横评的保护功能测试结果如下:

短路保护基本都可以通过测试,不通过再单独提出。

全汉FSP Hydro GE过载保护OPP只测得115%,单独带12V,其他组空载无法启动,最终测得了奇怪数值。我决定取消12V OCP过流保护测试,保留5V和3.3V的OCP过流保护测试和整体的OPP过载保护测试。

但在过流保护测试,航嘉Huntkey Hyper 650G的5V跑出了55A的数值之后烧掉了MOS,OCP过流保护失效,无法再点亮,它也因此错过了剩下大部分的测试。

同样的,振华SuperFlower Leadex Gold 650有一样的问题,只不过它没有在测试中烧毁。DC-DC生成的5V和3.3V两路的过流保护设置都非常高,对于它本机来说,有着很高的烧毁风险,对于用户使用5V的硬盘、外设来说同样存在烧毁风险。DC-DC电路的过流保护设置偏高或者说没有合适的设置是振华的历史遗留问题。包括OPP过载保护的设计,振华也同样有着比较宽松的触发设定。

 

2-10. FCP显卡兼容性 Graphics card compatibility

在之前的科普文『不看可能会翻车,显卡瞬时功耗及电源重启之谜』我们已经介绍过目前的高端显卡拥有很高的瞬时功耗。从近一年的测试分析,显卡的瞬时功耗大约是2~4倍于TDP,而且根据显卡的工作原理,显卡和CPU在渲染每一帧画面的时候都会伴随产生这种瞬时功耗尖峰,这种脉冲或者说是动态负载给电源带来了极大的压力。不少重启、花屏、黑屏的故障都是由于显卡导致电源过载而引起。

为了测试目前的电源对显卡的这种工作模式带来的功耗的承受能力,我开始设计程序测试电源和显卡的兼容性。这套测试方法演变下来就成为了本站所特有的FCP电源-显卡兼容性认证(FCP Gaming Ready Certification),评测500-850W的电源都会进行此项测试。

本项测试平台如下:

主要使用i9 9900K+Vega 64LC的组合对电源进行测试,Vega 64LC仍然是目前最高功耗的单芯片显卡。

本次650W金牌全模组电源的显卡兼容性测试结果如下:

其中只有3款完成了测试,其他的都出现了重启、花屏、异响等故障。在过载保护设计值较高且保护触发较为宽松的电源中,电源多可以正常运行测试。在过流保护设计值较高且触发设计较为灵敏的电源中呈现出更容易重启保护的现象。在过载保护值较低的电源中,也同样呈现出容易保护重启的情况。但在一部分过载保护点较高,同时保护触发较为宽松的情况下,呈现出的故障类型偏向于花屏、黑屏。

以下为对应的电源-显卡兼容性等级(不含CPU功耗),拿到对应级别说明电源能拉载该档次的显卡进行游戏。鉴于650W的电源不是高瓦数的型号,我们不推荐用户使用这一功率档的电源来拉载高功耗的显卡。

我认为650W电源能拉载的最高一档显卡是NVIDIA 2070Super/2080和AMD 5700XT,搭配更高功率的显卡,会使得电源加速老化,同时部分在过载时电压失控的电源容易引发板卡烧毁。

限于篇幅,对于电源和显卡瞬时功耗问题,后面会有详细的文章进行介绍。读者可以参考以下的显卡电源功率推荐图表。

 

测试数据-威刚 ADATA XPG CORE REACTOR 650W

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载噪音59.5dBA,15kHz~19kHz之间有幅度20~25.1dBA的噪音,判定为有高频啸叫风险。

 

满载温度

PCB最高温度79.7℃,平均温度43.6℃,主电容区域平均温度40.4℃。

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值136A。

开机时序

T2:8.364ms,T3:144ms。

掉电保持时间

12V

5V

 

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.122ms,Vpk1:-250mV

Tr2:2.802ms,Vpk2:450mV

 

测试数据-爱国者 Aigo ES650

 

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载噪音63dBA,没有过高的高频分量,啸叫风险低。但是在5V拉偏测试中电源有明显啸叫。

满载温度

PCB最高温度90.2℃,平均温度41.4℃,主电容区域平均温度39.3℃。

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值162A。

开机时序

T2:13.6ms,T3:289.6ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:542μs,Vpk1:-390mV

Tr2:382μs,Vpk2:790mV

 

测试数据-酷冷至尊 CoolerMaster V650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载噪音58.2dBA,有14kHz的分量,幅度28.4dBA,表现出来为啸叫。从500W开始声音明显。

 

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值182A。

开机时序

T2:11.81ms,T3:313ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.682ms,Vpk1:-390mV

Tr2:2.02ms,Vpk2:350mV

 

 

测试数据-全汉 FSP Hydro GE 650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

满载噪音

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值168A。

开机时序

T2:4.5ms,T3:270ms。

开机12V有过冲情况,电压值达到12.64V

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.402ms,Vpk1:-330mV

Tr2:1.862ms,Vpk2:610mV,过冲

 

测试数据-航嘉 Huntkey Hyper 650G

航嘉 Hyper 650G的DC-DC过流保护失效,无法完成所有的测试项目,故项目数据会有一部分缺失。

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值126A。

开机时序

T2:1.916ms,T3:260ms。

掉电保持时间

动态测试

 

测试数据-恩杰 NZXT C650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

满载噪音

满载温度

5Vsb待机

 

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值116A。

开机时序

T2:9.2ms,T3:332ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.002ms,Vpk1:-240mV

Tr2:1.182ms,Vpk2:320mV

 

测试数据-海韵 Seasonic FOCUS GX-650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值118A。

开机时序

T2:9.2ms,T3:326ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:0.9ms,Vpk1:-250mV

Tr2:1.182ms,Vpk2:350mV

 

测试数据-振华 SuperFlower Leadex Gold 650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

使用电阻负载测试时电源无异响,但是进行动态测试和PC游戏测试的时候是有异响的。

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值128A。

开机时序

T2:7.2ms,T3:286ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.242ms,Vpk1:-108mV

Tr2:1.842ms,Vpk2:316mV

 

测试数据-富钧 Xigmatek Harrier HA650

静态均衡负载数据

12V电压稳定性

5V电压稳定性

3.3V电压稳定性

转换效率

PF功率因数

空载及轻载

风扇转速

噪音分析

满载温度

5Vsb待机

交叉负载

纹波及噪声

满载纹波示波器截图

浪涌电流

满载开机、264Vac输入,Peak-Peak值126A。

开机时序

T2:1.916ms,T3:260ms。

掉电保持时间

12V

5V

PWR_OK

动态测试

@100Hz

Tr1:1.002ms,Vpk1:-730mV,欠冲

Tr2:1.162ms,Vpk2:330mV

 

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