Компьютер месяца. Спецвыпуск: какой блок питания необходим современному игровому ПК

Это не было задумано так, но статьи, посвященные выбору блока питания для игрового ПК, появляются на нашем сайте с определенной периодичностью. В 2019 году вышел материал «Какой блок питания необходим современному игровому ПК», а спустя два года — «Компьютер месяца. Спецвыпуск: определяемся с мощностью блока питания в игровом ПК». Ссылки приведены специально, так как такие материалы не теряют в актуальности даже по прошествии нескольких лет. И вот на дворе 2023-й, пора!

Что такое компьютерный блок питания? Это важный, но в то же время самый консервативный тип комплектующих. Нередки случаи, когда один и тот же БП успешно переживает несколько апгрейдов, не теряя в «свежести». И все же за последние несколько лет вышло много нового железа — и вновь поднимается вопрос: «Сколько вешать в граммах?» Этот и прочие моменты обязательно будут рассмотрены далее.

⇡#Энергопотребление современного железа

Выбирая блок питания для игрового компьютера, в первую очередь необходимо ориентироваться на энергопотребление центрального процессора и видеокарты. Прочее железо — материнская плата, оперативная память, накопители, компоненты системы охлаждения — потребляет не очень много:

• разница между двухканальными наборами оперативной памяти стандартов DDR4-2400 и DDR4-3200 составляет всего 14 Вт, если сравнивать пиковые значения энергопотребления;
• монструозные жесткие диски объемом 14-16 Тбайт в режиме чтения потребляют не больше 9,5 Вт, а ведь в таких накопителях установлено 7-9 пластин;
• вентиляторы и помпы, пригодные для использования в настольных ПК, редко потребляют больше 5 Вт. Следовательно, сборка с пятью-шестью 120- и/или 140-мм крыльчатками прибавит в мощности всего 18-30 Вт.

Вот и получается, что «побочные» комплектующие в ПК даже при наличии большого числа модулей памяти, вентиляторов и накопителей в худшем случае «съедят» дополнительные 100 Вт электроэнергии, но в среднем это значение оказывается заметно ниже. Выбирая подходящий кулер или же блок питания для игрового компьютера, мы смотрим на паспортные характеристики тепловыделения процессора и видеокарты.

Формулировка «заявленное производителем энергопотребление» выбрана неспроста. В ряде магазинов вы встретите аббревиатуру TDP — расчетную тепловую мощность. Многие ассоциируют эту величину с энергопотреблением процессоров и видеокарт. Например, для старых чипов Intel расчетная тепловая мощность — это «среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel». AMD в характеристиках к чипам Ryzen указывает параметр Default TDP, никак не расшифровывая его. Здесь-то и начинается настоящая путаница. Так, для 6-ядерного процессора Core i5-12400F один магазин указывает значение TDP в 117 Вт, а другой — 65 Вт. И кому верить?

Постоянные читатели знают, что с выходом поколения процессоров Core 12 в Intel отказались от расчетной тепловой мощности. С недавних пор в паспортных характеристиках чипов Alder Lake и Raptor Lake значатся две различныХ величины, описывающие их тепловыделение и энергопотребление. Первая, Processor Base Power (PBP), указывает на максимальное тепловыделение кристалла при работе на базовой тактовой частоте. Говоря проще, мы имеем дело с аналогом старого TDP. Вторая, Maximum Turbo Power (MTP), описывает максимальное тепловыделение, достижимое процессором в Boost-режиме. На графике выше указан именно параметр MTP — при выборе блока питания и кулера для ПК обращать внимание стоит именно на него.

Как видите, энергопотребление большинства чипов, хоть сколько-нибудь интересных для сборки игрового ПК, превышает 100 Вт. Если быть точным, то из 45 отобранных процессоров только у 15 значения TDP и MTP оказываются ниже. В 2019 году, когда основными игровыми системами считались платформы LGA1200 и AM4, чипов с энергопотреблением ниже 100 Вт было гораздо больше. Подобная статистика наглядно показывает, что энергетические запросы массовых платформ AMD и Intel заметно выросли в последнее время.

При этом ни AMD, ни Intel не указывают реальные значения энергопотребления для своей продукции — даже в рамках MTP. Насколько я понимаю, с юридической точки зрения оба производителя не обманывают своих покупателей. Тем не менее тестирование процессоров показывает, что в большинстве случаев реальное энергопотребление чипов Core и Ryzen оказывается выше параметров Default TDP и даже MTP — в некоторых случаях почти в два раза. На графике выше указано энергопотребление кристаллов в известной программе Blender. Однако мы знаем, что процессоры Intel можно раскочегарить еще сильнее. Например, энергопотребление Core i5-13600K в Prime95 доходит до 250 Вт.

Обращу ваше внимание, что энергопотребление центральных процессоров меняется от поколения к поколению нелинейно. Мы не можем с высокой точностью прогнозировать, насколько горячими и прожорливыми будут чипы AMD и Intel в будущем. Возьмите серию Core — видно, как сильно выбивается из «толпы» 11-е поколение. Все потому, что Intel не удалось нормально оптимизировать микроархитектуру Cypress Cove в рамках 14-нм техпроцесса. Core 12-го и 13-го поколений можно считать холодными и энергоэффективными — но только если кристалл процессора лишен активных E-ядер. Если посмотреть на графики, становится немного стыдно перед Core i9-9900K — когда-то его на полном серьезе считали печкой. Но как тогда обзывать нынешние флагманы AMD и (особенно) Intel?

В 2019 году самой прожорливой видеокартой считалась нетипичная для рынка модель Radeon VII — в том числе и из-за своих 300 Вт TDP. Даже у флагманской GeForce RTX 2080 Ti энергопотребление на 40 Вт меньше, а рекордсменом на момент написания статьи по-прежнему остается 500-ваттная Radeon R9 295X2 — видеокарта с двумя GPU на одной печатной плате. Это «достижение» все еще не побито, но мы видим, что рынок в последнее время движется в сторону монструозных ускорителей с энергопотреблением 300+ Вт. NVIDIA давно отказалась от практики удержания TDP на отметке 250 Вт, а значит, практика выпуска «печек» мощностью 300+ Вт продолжится.

В отличие от центральных процессоров, заявленное энергопотребление игровых видеокарт часто соответствует реальному. И это сильно облегчает задачу при выборе блока питания для игрового ПК. Графики, закрепленные ниже, показывают, что энергопотребление видеокарт от поколения к поколению меняется нелинейно, за исключением, пожалуй, флагманских серий. Другими словами, покорение новых высот производительности дается производителю за счет заметного увеличения энергопотребления.

⇡#История одного ПК

Эта статья не появилась бы без поддержки наших партнеров. Для проведения небольших экспериментов с разным железом я собрал следующий игровой ПК. Использовались различные комплектующие — видеокарты и процессоры, но в своей, скажем так, совершенной форме сборка выглядит следующим образом:

• центральный процессор Core i9-13900K;
• процессорное охлаждение Deepcool LT720;
• материнская плата MSI MAG Z790 TOMAHAWK WIFI;
• оперативная память TeamGroup T-FORCE DELTA RGB FF3D532G6000HC38ADC01;
• видеокарта MSI GeForce RTX 4090 SUPRIM X;
• твердотельный накопитель Intel 760p 2 Тбайт;
• блок питания MSI MEG Ai1300P PCIE5;
• корпус Deepcool CH560 DIGITAL.

Платформа Intel была выбрана неслучайно. Ранее я упоминал, что процессоры Core обладают более высоким энергопотреблением в сравнении с чипами Ryzen одной ценовой категории. Этого же принципа я придерживался и при выборе видеокарт — все эксперименты были проведены с игровыми ускорителями GeForce разных поколений и классов.

Пожалуй, главным действующим лицом и настоящим героем сегодняшней статьи является блок питания MSI MEG Ai1300P PCIE5. Как видно из названия, модель обладает запредельной мощностью в 1,3 кВт, а также поддерживает стандарты PCIE 5.0 и ATX 3.0 — иными словами, устройство оснащено современным портом 12VHPWR, подробнее о котором мы поговорим позже.

При такой заявленной мощности MEG Ai1300P PCIE5 собран в довольно компактном корпусе длиной всего 160 мм. Герой статьи имеет сертификат эффективности 80 PLUS Platinum. Производитель утверждает, что этот блок выдерживает скачки мощности величиной до 200 % от номинальной мощности и до 300 % — от номинальной мощности видеокарты. Весьма полезная характеристика, ведь не все блоки питания справляются с резким ростом энергопотребления мощных игровых ускорителей, уходя в защиту. В основе устройства лежит современная цифровая платформа CWT CCT D02, основанная на микроконтроллерах и управляющая всей первичной и частично вторичной частью блока питания.

Другие особенности MEG Ai1300P PCIE5:

• Блок питания совместим с программным обеспечением Gaming Intelligent и MSI Center — он подключается к материнской плате при помощи USB-провода. При помощи ПО мы можем следить за энергопотреблением системы в реальном времени, управлять вентилятором блока питания, а также переключаться между одной и несколькими 12-вольтовыми шинами питания.
• По умолчанию блок питания работает в режиме Performance — его 120-мм вентилятор с гидродинамическим подшипником начинает вращаться только при превышении нагрузки в 700 Вт. Шумным устройство точно не назовешь — заметный рост звукового давления наблюдается только при достижении пикового значения мощности.
• Устройство обладает широкой совместимостью с видеокартами, так как оснащено одним разъемом 12VHPWR и восемью PCI-E 6+2.
• Большинство кабелей защищены трехслойной матерчатой оплеткой — это удобно, красиво и надежно.
• В блоках питания MSI используются конденсаторы японского производителя Nichicon.
• Поддерживаются следующие средства электрозащиты: от перегрузки по току (OCP), от перегрева (OTP), от перегрузки по напряжению (OVP), от перегрузки по мощности (OPP), от недостаточного напряжения (UVP), от коротких замыканий (SCP).
• Гарантийный срок составляет 10 лет.

MSI MEG Ai1300P PCIE5

Материнскую плату MSI MAG Z790 TOMAHAWK WIFI мы выбрали за то, что это устройство обеспечивает стабильную работу любого процессора Core для платформы LGA1700 при любом типе нагрузки — даже экстремальном. Утверждение — не голословное, ведь эту плату мы тестировали в 2023 году. Испытания проводились на открытом стенде: процессор охлаждался при помощи СЖО, никакого дополнительного обдува материнской платы не было. И MAG Z790 TOMAHAWK WIFI спокойно «переварила» Core i9-13900K даже в Prime95 с задействованием AVX2-инструкций. Удивляться такому результату не стоит, ведь схема питания платы насчитывает 16 фаз с парой дополнительных каналов для AUX и встроенной графики. Она собрана на силовых каскадах ISL99390, управляемых ШИМ-контроллером Renesas RAA229132. Реальных фаз здесь восемь, так как используются удвоители, размещенные на оборотной стороне PCB. Примененные в цепи силовые каскады рассчитаны на ток 90 А, что выливается в суммарную пиковую мощность конвертера питания на уровне 1440 А.

Другие особенности MAG Z790 TOMAHAWK WIFI:

• PEG-порт платы работает в режиме PCI Express x16 5.0.
• Наличие сразу четырех разъемов M.2 в режиме PCI Express x4 4.0.
• Возможность подключения USB 3.2 Gen2 Type-C с передней панели корпуса, а также разъём, расположенный сзади.
• Поддержка 2,5-гигабитного контроллера Intel I226-V и беспроводного модуля Intel Wi-Fi 6E.
• Наличие продвинутой аудиоподсистемы Realtek ALC4080.
• Наличие кнопки сброса настроек BIOS и клавиши Flash BIOS, позволяющей обновить микрокод устройства даже без предустановленного в плату процессора.
• Возможность раздельного подключения восьми корпусных вентиляторов.

MSI MAG Z790 TOMAHAWK WIFI

Обзоры MSI GeForce RTX 4070 Ti SUPRIM X и GeForce RTX 4090 SUPRIM X недавно выходили на нашем сайте. Серия SUPRIM X на российском рынке является одной из самых продвинутых, если мы говорим об игровых видеокартах. Все модели оснащены крупными кулерами, а версии с буквой “X” в названии обзавелись заметным заводским разгоном GPU. Высокая производительность обеспечивается внушительной компонентной базой. Версии GeForce RTX 4090 и GeForce RTX 4080 получили гибридный кулер с десятью теплотрубками и испарительной камерой. В GeForce RTX 4070 Ti применена конструкция из семи медных трубок. Все системы охлаждения — четырехслотовые и подобраны таким образом, чтобы видеокарты выдавали максимум производительности при невысоком уровне шума.

Другие особенности серии GeForce RTX 40 SUPRIM X от MSI:

• Поддержка яркой RGB-подсветки. На корпусе видеокарт подсвечиваются «стрелки», расположенные между вентиляторами, логотип на бекплейте, линии на боковой стороне, а также надписи “MSI” и “SUPRIM”.
• Устройства оснащены разъемом питания 12VHPWR.
• Все видеокарты оснащены двумя микросхемами BIOS. В прошивки с названиями Gaming и Silent внесены одни и те же частотные показатели ГП и памяти, однако второй режим, как видно из названия, при схожем уровне быстродействия обеспечивает более тихую работу кулера.
• Система охлаждения оснащена тремя 95-мм вентиляторами TORX 5.0. В MSI утверждают, что новая конструкция лопастей увеличила воздушный поток крыльчаток на 23 % в сравнении с обычными осевыми вентиляторами. В сравнении с TORX 4.0 пятое поколение «карлсонов» стало эффективнее на 10 %.
• Каждые три лопасти в TORX 5.0 объединены рамкой. Они наклонены на 22 градуса, поддерживая тем самым мощный поток воздуха. А еще некоторые лопасти имеют специальное крыло, снижающее турбулентность и сопротивление воздуха.
• Видеокарты оснащены металлическим бекплейтом. При помощи довольно толстых термопрокладок он отводит тепло от чипов памяти с обратной стороны печатной платы.

MSI GeForce RTX 4090 SUPRIM X

MSI GeForce RTX 4080 SUPRIM X

MSI GeForce RTX 4070 Ti SUPRIM X

Охладить Core i9-13900K с отключенными лимитами мощности — задачка не из простых. Для достижения стопроцентного результата потребуется кастомная система жидкостного охлаждения. Но такая сборка потребовала бы серьезных денежных вложений. Неудивительно, что необслуживаемые СЖО пользуются гораздо большей популярностью. Такая модель, как Deepcool LT720, эффективно отводит до 300 Вт тепловой энергии. На нашем сайте выходил подробный обзор Deepcool LT520 — модель LT720 отличается увеличенной эффективностью, ведь здесь используется 360-мм радиатор вместо 240-мм. В остальном же эти «водянки» очень похожи — было бы странно наблюдать иное.

LT-серия СЖО от Deepcool обладает следующими особенностями:

• «Водянки» совместимы со всеми современными платформами.
• Гарантийный срок на устройства составляет 5 лет.
• Плотность ребер радиатора составляет 21 FPI.
• Радиатор оснащен клапаном защиты от протечек Anti-leak. Он сбрасывает повышенное давление в контуре при повышении температуры хладагента.
• Крышка помпы оснащена RGB-подсветкой с эффектом бесконечности.
• В комплекте идут три 120-мм вентилятора DeepCool FK120. Лопасти выполнены из высокопрочного полибутилентерефталата (PBT). По данным производителя, крыльчатки разработаны специально для радиаторов систем жидкостного охлаждения — частота их вращения регулируется в диапазоне от 500 до 2250 об/мин. В конструкции применен гидродинамический подшипник с ресурсом не менее 50 000 часов.
• Системы охлаждения демонстрируют высокую эффективность работы в своем классе устройств.

Deepcool LT720

Все перечисленные комплектующие без каких-либо проблем поместились в Deepcool CH560 DIGITAL. Следовательно, этот корпус можно смело рекомендовать для сборки даже самых мощных игровых систем. В этой модели меня привлек MESH-дизайн устройства — корпус хорошо продувается за счет трех встроенных 140-мм вентиляторов, закрепленных на передней панели. Еще один 120-мм вентилятор установлен сзади. Мощные видеокарты дополнительно засасывают воздух через боковую решетку. Приметной особенностью DIGITAL-версии является наличие двух цифровых дисплеев, расположенных в нижней части. На эти экраны выводится информация о температурах и уровне загрузки центрального процессора и видеокарты. Дисплеи управляются простым в использовании фирменным приложением Deepcool. Версия «обычного» Deepcool CH560 поставляется без дисплеев.

Другие особенности Deepcool CH560 (DIGITAL):

• Наличие порта USB Type-C на верхней панели.
• Корпус просторный: максимальная допустимая длина устанавливаемой видеокарты составляет 380 мм, допустимая высота процессорного кулера — 175 мм, допустимая длина блока питания — 170 мм. Поддерживаются платы любых форм-факторов, включая E-ATX.
• Все комплектные вентиляторы оснащены ARGB-подсветкой. Ей можно управлять как при помощи кнопки на корпусе, так и после подключения хаба к материнской плате.
• Боковая стенка частично выполнена из закаленного стекла, нижняя часть имеет перфорацию. В качестве крепления используются магниты.
• Корпус поддерживает установку следующих радиаторов СЖО: до 360 мм спереди, до 360 мм сверху, до 140 мм сзади.
• В комплекте с корпусом идет кронштейн для поддержки тяжелой видеокарты.
• Пылевые фильтры на передней и верхней панели.
• Для прокладки кабелей предусмотрена ниша высотой 26 мм.

Со сборкой тестового стенда у меня проблем не возникло.

Deepcool CH560 DIGITAL

IMG_1500.jpg

Смотреть все изображения (11)

IMG_1502.jpg

IMG_1521.jpg

IMG_1505.jpg

IMG_1503.jpg

IMG_1508.jpg

IMG_1509.jpg

IMG_1510.jpg

IMG_1512.jpg

IMG_1516.jpg

IMG_1519.jpg

Смотреть все
изображения (11)

⇡#О ценах и качестве

Тост: поднимем же бокалы за то, чтобы в наших компьютерах стояли блоки питания уровня MEG Ai1300P PCIE5 — при наличии такого устройства в хозяйстве смысла в чтении статей, подобных этой, оказывается, прямо скажем, немного. Жаль, что реальность оказывается гораздо суровее. На практике я часто встречаюсь с ситуацией, когда именно на блоке питания экономят в первую очередь. Однако экономия экономии рознь. Давайте посмотрим, какие блоки питания продаются в российских сетевых магазинах электроники. Цены в таблице указаны с учетом округления в большую сторону до значения, кратного 500 рублям.

Интересная таблица получилась, я считаю. Она дает довольно много пищи для размышлений, а также расставляет многие вещи по местам. Давайте тезисно:

• Самый популярный тип блоков питания — мощностью 600-650 Вт.
• Чем меньше мощность блока питания — тем больше в продаже моделей более низкого качества.
• Наоборот, среди блоков питания мощностью 700+ Вт в продаже все больше моделей уровня «золото» и лучше.
• Нередко блоки питания большей мощности стоят столько же, сколько и модели с меньшей мощностью.
• Блоки питания с разными сертификатами 80 PLUS часто пересекаются по цене.

Первый пример: на момент написания статьи в одном и том же магазине продавали модели блоков питания MSI MAG A550BN и MSI MAG A650BN за 4 699 и 5 199 рублей соответственно. На мой взгляд, даже если игровому ПК не требуется столько мощности, все равно выгоднее взять модель на 650 Вт. 500 рублей — не такая уж большая разница, особенно если сравнивать стоимость всей сборки, а не только блока питания.

Второй пример: за 9 399 рублей в том же магазине продают MSI MPG A650GF, поддерживающий стандарт 80 PLUS Gold и оснащенный полностью модульным кабель-менеджментом. Блок — качественный, и он выглядит интереснее многих моделей мощностью 750-850 Вт с «бронзовым» сертификатом. Мы сталкиваемся с обратной ситуацией, когда нет смысла гнаться за дополнительными ваттами.

Сертификат 80 PLUS — параметр, который косвенно говорит нам о качестве того или иного блока питания. Этот факт наглядно иллюстрирует наша таблица. Как известно, любой блок питания работает максимально эффективно при загрузке 50 %, то есть вполовину от заявленной мощности. Кому-то может показаться, что разница между устройством с базовым сертификатом 80 PLUS с эффективностью в пике порядка 85 % в сети 230 В и, скажем, «платиновым» БП с эффективностью порядка 94 % не так уж и велика, но это заблуждение. На практике источник энергии с КПД 85 % бесполезно тратит на нагрев окружающего воздуха 15 % мощности, а у модели с эффективностью 94 % в тепло переходит лишь 6 % мощности. Разница — в 2,5 раза! Очевидно, что в таких условиях более эффективный блок питания и работает тише (производителю нет смысла настраивать вентилятор устройства на максимальную частоту вращения), и греется меньше.

БП 80 PLUS Bronze 450 Вт

БП 80 PLUS Bronze 650 Вт

БП 80 PLUS Gold 650 Вт

На снимках тепловизора запечатлены три блока питания разной мощности и с разным КПД. Во всех случаях источники нагружены одинаково — подаваемая мощность составила 400 Вт. Во время проведения эксперимента вентиляторы с верхней крышки были сняты и установлены на самодельный штатив так, что расстояние между вентилятором и остальной частью БП составило примерно 10 см. Уверен, в плане охлаждения работать устройство хуже не стало, но такая конструкция позволила мне сделать снимки тепловизором. Мы видим, что недорогой блок питания мощностью 450 Вт, работая на своем пределе, серьезно греется. По сути, он не способен работать в режиме пассивного охлаждения, ему требуется постоянный обдув. С увеличением мощности и улучшением компонентной базы устройств нагрев, как видите, уменьшается. Чем меньше нагрев — тем больше срок службы устройства.

Учтите, в описанном эксперименте приняли участие источники, у которых заявленная мощность равна или примерно равна мощности энергии, передаваемой по 12-вольтовой линии. Рассказывая о блоках питания, я нередко использую выражение «честная мощность». Например, ранее упомянутая модель MSI MAG A650BN при номинальной мощности 650 Вт способна передать по 12-вольтовой линии 648 Вт электроэнергии. Следовательно, заявленные производителем ватты — честные, и на них можно положиться при расчетах системного блока. В сетевых магазинах продают блоки мощностью 600-650 Вт по вдвое меньшей цене — только у таких моделей честная мощность оказывается на уровне 500 Вт. К тому же ни о какой поддержке хотя бы стандартного сертификата 80 PLUS речи не идет. Покупка такого устройства — сомнительная экономия.

Логично и то, что более качественные блоки питания меньше шумят при одинаковой нагрузке. Как я уже сказал, поддержка того или иного стандарта 80 PLUS является косвенным критерием качества БП. Чем выше класс сертификата — тем лучше блок питания. Однако никто не застрахован от брака — такое случается, к сожалению. Поэтому обзоры и рекомендации проверенных временем моделей так ценны сегодня.

⇡#Бюджетный ПК — что для этого нужно?

Довольно часто производители видеокарт указывают для своей продукции требования по мощности блока питания. Например, для GeForce RTX 4060 и GeForce RTX 4060 Ti «зеленые» рекомендуют БП на 550 Вт. Сноска указывает, что это — минимальная требуемая мощность для ПК на основе процессора Ryzen 9 5900X. При этом энергопотребление GeForce RTX 4060 и GeForce RTX 4060 Ti составляет 115/130 и 160 Вт соответственно. Что интересно, такие же параметры значатся и для Radeon RX 7600. С одной стороны, я прекрасно понимаю чипмейкеров. Выпуская продукт, им необходимо перестраховаться — совершенно неизвестно, какого качества блок питания использует потенциальный покупатель видеокарты. С другой стороны, насмотревшись таких рекомендаций, в «Компьютере месяца» читатели оставляют комментарии в стиле: «Ага, да у него сборки нерабочие — вы посмотрите, какие он блоки питания советует!»

Напоминаю, что «Компьютер месяца» — это рубрика, в которой мы рассматриваем несколько игровых сборок, актуальных в тот или иной период времени. Здесь обсуждаются системные блоки, которые собраны из комплектующих, продаваемых в сетевых магазинах страны. С недавнего времени мы делим конфигурации на три типа: для игр в Full HD (стартовая и базовая), для WQHD (оптимальная и продвинутая), для Ultra HD (максимальная).

Вот так выглядели стартовая и базовая сборки в сентябрьском выпуске:

Как видите, в начале осени для разных систем я рекомендую GeForce GTX 1660 SUPER и GeForce RTX 4060 — ранее мы выяснили, что эти видеокарты обладают схожим энергопотреблением. В стартовой сборке рекомендуется блок питания на 450 Вт, так как эта конфигурация не предназначена для последующего апгрейда. В базовой конфигурации стоит источник на 650 Вт — с учетом последующей замены процессора и видеокарты. Давайте посмотрим, сколько электроэнергии в действительности потребляют подобные системы.

В этой статье мы говорим про геймерские сборки, а потому наиболее интересно посмотреть, какую мощность потребляют компьютеры именно в играх. Кто бы мог подумать, что игры по-разному нагружают GPU и CPU. Есть приложения, в которых нагрузка ложится в основном на графику, а есть и довольно процессорозависимое ПО. Среди нескольких протестированных игр наиболее сильно нагружали одновременно и графику, и процессор обновленный «Ведьмак-3: Дикая охота» и Cyberpunk 2077. В зависимости от системы игры запускались с разными настройками качества графики и в разном разрешении, но так, чтобы энергопотребление системного блока было максимально высоким.

Помимо тестирования в играх, была поставлена цель нагрузить систему по максимуму. Признаюсь честно: я не знаю общедоступного софта, способного одновременно нагрузить на 100 % CPU и GPU, а потому было решено воспользоваться проверенным способом в виде одновременного запуска «Ведьмака» вместе с приложением Prime95, используемым нами в основном для стресс-тестирования железа. Использование «Дикой охоты» выбрано не случайно, ведь далеко не все игры работают стабильно при максимальной загрузке центрального процессора. Важно понимать, что такое тестирование в какой-то степени является искусственным, но зато после проведения всех экспериментов можно со стопроцентной уверенностью заявить, что рассмотренной сборке хватит блока питания с такой-то мощностью. Период каждого замера мощности составлял 10-30 минут, но измерение всех параметров проводилось после прогрева чипов и стабилизации тактовых частот. На графиках ниже приведены данные счетчика энергопотребления программы HWiNFO 64 (средний и максимальный уровни). Также измерение потребления энергии производилось при помощи ваттметра watts up? PRO — несмотря на столь комичное название, устройство подключается к компьютеру и при помощи специального ПО отслеживает его различные параметры. Учтите, что бытовые ваттметры имеют погрешность измерения и, как правило, занижают показатели мощности «из розетки» при средних и больших нагрузках на величину до 5 %.

Тестирование показывает, что даже для сборки Core i3-12100F и GeForce RTX 4060 вполне достаточно блока питания на честные 300 Вт. С учетом данных, описанных в параграфе «О ценах и качестве», я смело рекомендую в стартовую сборку блок питания на 450 Вт — проверенную временем модель. Еще лучше обзавестись устройством с классом эффективности 80 PLUS Bronze. Блока питания мощностью 650 Вт будет достаточно, чтобы со временем Core i3-12100F поменять на какой-нибудь Core i5-14600K, а GeForce RTX 4060 — на GeForce RTX 6060/6070 (название — условное) или аналог от AMD.

Если вас не интересует апгрейд, то сюда вполне подойдет недорогой БП мощностью до 400-500 Вт. Сэкономить или взять модель мощнее — решать уже вам, уважаемые читатели.

⇡#О разъемах и кабель-менеджменте

Мощность блока питания, как правило, определяет еще одну характеристику — наличие тех или иных разъемов. Так, у БП мощностью до 600 Вт может быть всего один кабель PCI-E 6+2, чего не хватит для подключения более мощной видеокарты. Наглядная табличка — в помощь.

Как известно, слот PCI Express x16 материнской платы способен передать дискретному устройству до 75 Вт электроэнергии (на самом деле чуть больше, но стандарт указывает именно такое значение). Например, такого питания достаточно большинству видеокарт уровня GeForce GTX 1650 и менее производительным аналогам, которые — пусть и с большой натяжкой — можно отнести к разряду игровых. На более мощных видеокартах часто можно встретить 6- и 8-контактные разъемы питания. В первом случае передается до 75 Вт энергии, во втором — до 150 Вт. Игровые ускорители среднего ценового диапазона (с TDP не выше 200 Вт), как правило, оснащаются одним 6- или 8-контактным разъемом. В более мощных видеокартах обычно встречается пара коннекторов. Встречаются модели графических адаптеров, в которых установлен один и тот же чип, но требуется разный кабель-менеджмент. Например, в продаже можно встретить GeForce RTX 3060 Ti как с одним разъемом PCI-E 6+2, так и с двумя.

С появлением серии видеокарт GeForce RTX 40 получил большее распространение и 12+4-контактный разъем 12VHPWR. Он впервые появился в ускорителях серии GeForce RTX 30, но только сейчас стал обязательным для некоторых игровых акселераторов. В AMD, наоборот, не спешат с внедрением 12VHPWR, оснащая свои флагманские адаптеры двумя и тремя колодками PCI-E 6+2.

Коннектор 12VHPWR рассчитан на передачу мощности вплоть до 600 Вт и снабжен дополнительной группой из четырех сигнальных контактов. Одна из этих линий сообщает электронике БП о том, что разъем 12VHPWR задействован, а вторая является каналом обратной связи от видеокарты, который подтверждает стабильность питания. Внедрение нового разъема столкнулось с рядом проблем. Так, на момент выхода GeForce RTX 4090 в продажу в магазинах можно было найти очень мало блоков питания, поддерживающих новый стандарт PCI-SIG. В конце 2022 года в российских магазинах продавалось лишь две таких модели — мощностью 750 и 1000 Вт. Поэтому все без исключения модификации с 12VHPWR комплектуются специальным переходником. Осенью 2023 года в продаже встречается уже более 30 моделей с поддержкой нового стандарта, однако минимальная цена такого БП начинается от 10 000 рублей.

Предположу, что по-настоящему массовым 12VHPWR станет только тогда, когда этот разъем будет использоваться хотя бы в видеокартах класса Middle-end. Очевидно, что AMD со временем тоже перейдет на 16-пиновый разъем — он удобнее и экономичнее.

Старт продаж видеокарт серии GeForce RTX 40 оказался проблемным. Подключение адаптера при помощи переходника, в отличие от 12VHPWR, не гарантирует одинаковый ток по всем шести разъемам, что может привести к перегреву и обгоранию контактов. А если уж приходится использовать переходник, не рекомендуем сажать два восьмиконтактных разъема на один кабель БП — в таком случае даже жилы с хорошим сечением на открытом тестовом стенде ощутимо нагреваются. Вскоре после выхода GeForce RTX 4090 некоторые покупатели столкнулись с оплавлением 16-контактного разъема питания. Как показало время, в большинстве случаев виноваты были сами владельцы видеокарт, которые не полностью вставили порт переходника в слот 12VHPWR. Впрочем, организация PCI-SIG признала и свою недоработку. Уже разработан стандарт 12V-2x6 (полностью совместимый с 12VHPWR), исправляющий проблему недостаточного прижима коннектора к разъему.

Практика показала, что видеокарты MSI оснащаются хорошими переходниками. На снимках ниже показана работа MSI GeForce RTX 4090 SUPRIM X, подключенной через переходник и через родной 12VHPWR-кабель блока питания MSI MEG Ai1300P PCIE5. Видеокарта была разогнана на 150 МГц по чипу и 2 Гбит/с по памяти. За счет увеличения лимита мощности на 14 % среднее энергопотребление устройства в «Киберпанке» составило 495 Вт. Как видите, в обоих случаях ни о каком перегреве проводов речи не идет — можно спать спокойно.

Материнская плата, как правило, требует подключения всего двух проводов, хотя и здесь хватает частных случаев. Недорогие устройства оснащены одним 24-контактным разъемом ATX и одним 4-контактным EPS, необходимым для питания CPU. В большинстве же случаев используется 8-штырьковый EPS-разъем. Есть материнские платы, которые имеют схему подключения EPS 8+4 и даже EPS 8+8, то есть им нужно по два дополнительных разъема питания. Такой является и MSI MAG Z790 TOMAHAWK WIFI. Плюс в продаже можно встретить устройства с дополнительным питанием PCI Express-портов, которое реализовано либо в виде 6-пинового разъема PCI-E, либо в виде стандартного MOLEX, распаянного непосредственно на плате.

Далеко не все блоки питания — даже мощностью 700-800 Вт — комплектуются двумя EPS-разъемами. Такое противоречие порождает ряд вопросов. На самом деле если ваш качественный блок питания оснащен всего одним 8-пиновым кабелем EPS, то ничего страшного в этом нет. Один только 4-пиновый разъем позволяет передать центральному процессору через стандартные контакты блока питания 192 Вт энергии (при использовании других контактов этот параметр может быть увеличен до 288 Вт), а в MSI MAG Z790 TOMAHAWK WIFI их, по сути, четыре. Я собрал систему с Core i7-13700KF, и она работала совершенно стабильно что с одним EPS-кабелем на 8 контактов, что с двумя — никакой разницы замечено не было. Полагаю, дополнительное питание CPU нужно лишь в одном случае — для экстремального разгона чипа, когда его энергопотребление выходит за рамки 500 Вт.

Продолжая тему кабель-менеджмента, можно с уверенностью сказать, что в ряде случаев другие кабели БП вообще могут не понадобиться. Например, если вы используете в системе накопители форм-фактора M.2 и не устанавливаете различную периферию (скажем, оптический привод). В таком случае вам потребуется запитать от БП только материнскую плату и видеокарту. SSD стандарта NVMe, устанавливаемые на плату и не требующие дополнительных коннекторов, уже давно рекомендуются в сборках «Компьютера месяца». Тем не менее любой блок питания обеспечит подключение минимум четырех SATA-устройств. А еще в комплекте идут провода MOLEX, которые сейчас мало где используются. В дешевых корпусах от них могут запитываться, например, вентиляторы. В принципе, через переходники от MOLEX можно подключать и видеокарты. Но делать это в случае с дорогими 3D-ускорителями я категорически не советую!

Более подробно обо всем этом читайте в статье «Как правильно и красиво организовать кабель-менеджмент в игровом ПК».

⇡#Оптимальный блок питания для оптимального игрового ПК

Перейдем к оптимальной и продвинутой сборкам «Компьютера месяца». Оба варианта хорошо подходят для игр в разрешениях Full HD и WQHD. Первая конфигурация не предполагает последующего апгрейда, вторая сконфигурирована с учетом своевременной замены процессора и видеокарты.

Рассмотрим два варианта: первый — довольно популярный дуэт Core i5-12400F и GeForce RTX 3060 Ti; второй — по-настоящему мощная связка, включающая Core i5-13600KF и GeForce RTX 4070 Ti. В первом случае, как ни старался, я не смог заставить систему работать на мощности 400+ Вт. Дело в том, что шестиядерный Core i5-12400F — это довольно холодный и экономичный чип. В том числе потому, что он не работает на частотах, близких к 5 ГГц, и не имеет так называемых энергоэффективных ядер. Во втором случае, если мы берем в расчет максимальную нагрузку, энергопотребление системы приблизилось вплотную к 600 Вт. Как я уже сказал, в реальности довольно тяжело заставить ПК работать в таких условиях, однако, советуя читателям 3DNews различные сборки, я должен быть уверен на 100 % в их стабильной работе.

Опять же, ранее мы выяснили, что любой БП работает максимально эффективно при 50-процентной нагрузке. Вот и выходит, что для таких систем источники питания мощностью 600-650 Вт станут оптимальным решением.

⇡#Апгрейд ПК

Давайте посмотрим, как изменится энергопотребление ранее рассмотренных сборок после апгрейда центрального процессора и видеокарты. Пример первый — вместо GeForce RTX 3060 Ti я установил в стенд GeForce RTX 4090. У последней вдобавок был увеличен лимит мощности GPU на 14 %. Это всего лишь пример, и действующие лица в описанной ситуации могут быть совершенно иными. Однако, на мой взгляд, этот пример наглядно показывает, что нет ничего зазорного в том, чтобы даже в бюджетных сборках использовать блоки питания с честной мощностью в 600-700 Вт.

Если же вы планируете со временем обновить ПК в стиле «полный фарш», то уже сейчас надо присматриваться к блокам питания мощностью от 850 Вт.

⇡#Блок питания для игрового мини-ПК

Для компактных сборок игровых ПК я рекомендую использовать устройства форм-фактора SFX — даже если тот или иной корпус поддерживает установку классического источника питания ATX. Исчерпывающая информация по этой теме предоставлена в статье «Компьютер месяца. Спецвыпуск: всё, что нужно знать о сборке компактного игрового ПК в 2023 году (и в 2024-м — тоже)» — милости прошу к ознакомлению.

⇡#Собираем мощный игровой ПК

Вот мы и добрались до кульминации — мощнейших сборок, в которых жару дают не только видеокарты, но и процессоры. В сентябре в «Компьютере месяца» рекомендовались следующие комплектующие.

Давайте проследим за энергопотреблением следующих связок: Core i7-13700KF и GeForce RTX 4080, Core i7-13700KF и GeForce RTX 4090, Core i9-13900K и GeForce RTX 4090. Как видите, во всех трех случаях нам хватило 1 кВт честной мощности БП. Правда, есть нюанс. Жидкостная система Deepcool LT720 успешно отводит до 300 Вт тепловой энергии. Такой эффективности достаточно, чтобы Core i7-13700KF работал, не сбрасывая частоты P- и E-ядер. А вот Core i9-13900K в Prime95 при отключенных лимитах мощности потребляет под 360 Вт. Здесь «водянка» больше не справляется — как я уже говорил, для таких чипов нужна кастомная СЖО с контуром из нескольких толстых радиаторов. Смена вентиляторов на индустриальные крыльчатки чуть улучшила ситуацию, но не избавила от перегрева полностью. Эту тему я разовью чуть позже, а пока констатируем, что качественного БП на честные 850 Вт будет достаточно даже самым горячим и быстрым системам. Для перестраховки, конечно, лучше взять модель на 1 кВт и больше. В играх такой БП будет работать с максимальной эффективностью и, вероятнее всего, бесшумно.

Тот же MSI MEG Ai1300P PCIE5 отлично подойдет для этих целей. В принципе, этот БП потянет и вторую GeForce RTX 4090 в системе — правда, мы уже залезаем на территорию рабочих станций, а не игровых ПК.

⇡#Антиразгон

В прошлых статьях, посвященных выбору блока питания для игрового ПК, я довольно много времени посвятил разгону железа. Сейчас же, в конце 2023 года, я вообще не вижу в этом смысла — особенно когда речь заходит об оверклокинге центрального процессора. Ни Core i7-13700KF, ни Core i9-13900K нет никакого смысла разгонять: прирост быстродействия окажется мизерным, а рост энергопотребления — неадекватным. Для таких целей надо «городить» систему с кастомной СЖО, и с учетом стоимости всех комплектующих вряд ли покупатель изначально будет экономить на блоке питания.

Наоборот, современные мощные ПК надо настраивать в сторону уменьшения энергопотребления. Давайте рассмотрим сборку с Core i7-13700KF и GeForce RTX 4090. В программе CINEBENCH R23 этот 16-ядерник потребляет больше 250 Вт. В настройках BIOS матплаты мы можем вручную регулировать лимиты мощности PL1 и PL2. Серьезное падение производительности в ресурсоемких приложениях начинается при PL1, равном 175 Вт.

Быстродействие GeForce RTX 4090 в бенчмарках существенно падает только при снижении лимита мощности до 60 %. Важно учесть, что мы имеем дело с весьма процессорозависимой видеокартой.

Итак, мы выяснили, что снижение лимита мощности до 250 Вт несильно скажется на быстродействии Core i7-13700KF в ресурсоемких приложениях. В то же время мы можем дополнительно уменьшить энергопотребление чипа без падения производительности: тестовый чип работает стабильно даже при снижении параметра VCore на 0,125 В в режиме offset. В результате его энергопотребление снизилось с 260 до 199 Вт в среднем в CINEBENCH R23 — доказательства прилагаются.

Core i7-13700KF (PL1=∞)

Core i7-13700KF (PL1=250 Вт, -0,125 В VCore)

GeForce RTX 4090 (андервольтинг)

GeForce RTX 4090 (номинальный режим работы)

Схожим образом мы настраиваем видеокарту. Так, снижение напряжения ядра MSI GeForce RTX 4090 SUPRIM X до 0,975 В снизило энергопотребление видеокарты с 450 до 386 Вт. Потеря в игровой производительности составила 1-3 % в бенчмарках и играх. Другими словами, мне удалось «втиснуть» энергопотребление мощнейшей сборки в 650-ваттный допуск, попутно сделав систему тише и холоднее.

⇡#Выводы

На сегодняшний день на рынке блоков питания присутствует множество различных моделей. Для игровых компьютеров различной сложности подойдут как совсем простенькие устройства на ~400 Вт, так и монструозные источники питания, мощность которых измеряется в киловаттах. Если у вас есть возможность сразу же обзавестись классным качественным блоком питания — воспользуйтесь этой возможностью/привилегией. Хорошие вещи служат долго, а хорошие блоки питания — переживают далеко не один апгрейд. А еще они холоднее и эффективнее, работают тише и в некоторых случаях даже бесшумно.

Выражаем благодарность представителям компаний Deepcool и TeamGroup за предоставленное для тестирования оборудование.