Обзор цифрового блока питания NZXT E500 с возможностью мониторинга

Вряд ли можно представить современный ПК без мониторинга его основных параметров, особенно при разгоне системы. Но мониторинг появился не сразу и поначалу был ограничен по своим возможностям и встречался лишь на продвинутых материнских платах. Со временем число контролируемых параметров увеличивалось, датчики стали внедряться в большинство узлов и компонентов системы, начиная от процессоров с видеокартами и заканчивая накопителями с памятью. Теперь без проблем можно отследить частоту вращения практически любого вентилятора в системе, напряжение питания того же чипсета, температуру SSD или даже преобразователя питания процессора. Но вот чего не хватает, так это возможности контролировать блок питания.

Первые попытки хоть как-то получать информацию из БП заключались в выводе из корпуса источника питания контактов тахометра встроенного вентилятора — шлейф просто подключался к разъему на материнской плате и в программе мониторинга можно было отслеживать скорость вращения встроенной «вертушки». Следующий шаг — управление самим вентилятором. Производители устанавливали переменный резистор на корпусе, и пользователи могли посредством ручки управлять скоростью вентилятора. Учитывая, какие были назойливые 80-ки, это был весьма действенный способ лично настроить систему под приемлемый уровень шума. Некоторым вендорам это показало мало и они стали внедрять возможность управления уже выходными напряжениями, а кто-то даже начал устанавливать индикаторы потребляемой мощности.

Конечно, дать пользователю «крутилочки» — весьма опасное занятие, а вот контролировать показатели вполне безобидно, но лазить все время за системный блок, чтобы взглянуть на индикатор, не очень удобно. Выход из возникшей ситуации один, а именно оснащение источника питания микропроцессором и передача информации прямо в среду ОС. Одни из первых устройств с такой функциональностью представила Gigabyte — блоки питания серии Odin GT после подключения по USB-кабелю позволяли в фирменной утилите отслеживать показания потребляемой мощности, выходные напряжения и ток на всех линиях, скорость вращения вентилятора и температуру самого БП и нескольких внешних термодатчиков! Подобные решения выпустили и некоторые другие производители, назвав их «цифровыми блоками питания».

К сожалению, за 10 лет Digital PSU так и не стали популярными. Использование микропроцессора неплохо прибавляет к стоимости конечного устройства, а контролировать работу блока питания интересно лишь небольшому количеству энтузиастов. В конечном итоге, такие решения производители позиционируют как отдельный класс устройств с высоким КПД, способные функционировать в комплексе с остальными фирменными компонентами.

В этом материале мы познакомимся с одним из таких блоков питания — NZXT E500.

NZXT E500 (NP-1PM-E500A)

Компания NZXT нам знакома по достаточно качественным корпусам и готовым системам жидкостного охлаждения серии Kraken. Также в ее активе есть вентиляторы, различные аксессуары, включая для организации RGB-подсветки, и даже материнские платы. Практически все они способны работать в комплексе с фирменной программой CAM, которая отвечает за настройку и мониторинг подключаемых к системной плате устройств NZXT. Получается своеобразная экосистема из решений одной компании, в которой не хватало лишь блоков питания, да еще и способных взаимодействовать с CAM. Появление таких устройств оставалось вопросом времени, и недавно были представлены три модели E Series мощностью 500, 650 и 850 ватт. Естественно, они отличаются высоким КПД и соответствуют стандарту 80 Plus Gold. Все три модели имеют модульную конструкцию.

Блок питания поставляется в продолговатой светлой коробке с гранями фирменного фиолетового цвета. Дизайн упаковки лаконичен, информации минимум и она касается основных характеристик устройства.

В коробке пользователь обнаружит инструкцию, набор монтажных винтиков, USB-кабель, набор отстегивающихся шлейфов и сетевой шнур. Все кабели сложены в фиолетовую «косметичку» — достаточно оригинально и при этом весьма практично по сравнению с обычными мягкими мешочками.

Все шлейфы отстегиваются и представляют следующее количество:

• один для питания материнской платы (61 см);
• один с одним 8-контактным (4+4) разъемом для питания процессора (65 см);
• один с двумя 8-контактным (6+2) разъемом для питания видеокарты PCI-E (68 см);
• два с четырьмя разъемами питания для SATA-устройств (50+10+10+10 см);
• один с тремя разъемами питания для IDE-устройств (50+10+10 см);
• один информационный кабель USB (55 см).

Такого набора вполне достаточно для сборки мощной игровой системы с одним видеоадаптером и несколькими накопителями. Кабели для питания платы, процессора и видеокарты заключены в нейлоновую оплетку, но стягивающий на концах кембрик очень толстый и длинный, что в итоге портит весь внешний вид после сборки ПК. Шлейфа питания процессора из-за него хватает максимум для аккуратной прокладки в корпусе mATX, иначе придется его сильно перегибать и натягивать за поддоном. Честно говоря, лучше бы все кабели были плоскими, как для периферии. USB-провод при подключении к плате занимает всю колодку, хотя использует один лишь порт, поэтому при наличии большого количества устройств NZXT придется либо самостоятельно объединять несколько коннекторов вместе, либо приобретать фирменный USB-концентратор.

Внешне блок выглядит непривычно. Закругленные грани, штампованная решетка и выемки по бокам делают устройство обособленным среди обычных решений. Что удивительно, никакой RGB-подсветки! Даже как-то уныло становится…

На внутренней стенке E500 расположены разъемы для подключения отстегивающихся кабелей и порт Mini-USB. Интересно, что для видеокарт предусмотрено сразу двя разъема, хотя провод в комплекте лишь один.

По своим возможностям блок соответствует современным нормам и способен выдать практически свой номинал по линии +12V. Комбинированная мощность каналов +3,3 и +5 вольт всего 100 Вт, но сейчас этого вполне достаточно.

Для «дежурки» предусмотрен ток 3 А, для линии –12V — 0,3 А, чего опять же должно хватить для современной системы.

NZXT E500 обладает активным PFC и способен работать от широкого диапазона сетевого напряжения. Какой-либо информации о поддерживаемых защитах ни на коробке, ни на сайте производителя обнаружено не было, но они вряд ли отличаются от общепринятого стандарта.

Внутри устройства оказалась платформа Seasonic, причем, не самая дорогая, используемая в доступных «голдовых» блоках питания Focus+. Вполне возможно, что связано это с конечной стоимостью изделия, иначе цена на решения NZXT были бы еще выше.

Блок собран отлично, придраться просто не к чему. Даже используется черный клей под цвет текстолита — все выдержано в общем стиле.

Входной фильтр собран без какой-либо экономии, есть реле, отключающее термистор, ограничивающий ток заряда входной емкости.

В схемотехнике E500 используется резонансный преобразователь в высоковольтной части и синхронный выпрямитель в низковольтной, чем и обусловлен высокий КПД. Все элементы в высоковольтной цепи охлаждаются своими радиаторами, причем, для ключевых транзисторов предусмотрено два отдельных небольших охладителя, тогда как для модуля APFC он самый крупный.

Управляется блок контроллером CM6901T6X, отвечающим за резонансную схему и выпрямитель +12 В. Микросхема CM6500UNX отвечает за активный PFC, а «дежурка» выполнена на базе чипа EM8569C. Первичный мониторинг возложен на WT7527V.

Напряжение +12 В формируется за счет пары транзисторов 2R640, рассчитанных на максимальное напряжение 40 В и ток 100 А. Охлаждаются они самой PCB и несколькими металлическими пластинками, припаянными к плате.

Преобразователь DC-DC для низковольтных каналов расположен на отдельной платке.

Перед ним находится еще одна плата с чипом UCD3138064A от Texas Instrument на базе микропроцессора ARM7, которая осуществляет вторичный мониторинг и управление вентилятором. Именно этот чип передает всю необходимую информацию в утилиту CAM. Он обладает 64 КБ встроенной флеш-памяти и поддерживает обновление прошивки — т.е. он может хранить определенные данные и его можно будет при необходимости перепрограммировать. Забегая наперед, скажу, что он действительно хранит данные о работе блока питания, а вот обновить прошивку ему бы не помешало.

Посредником между микропроцессором и материнской платой выступает USB-контроллер PIC16F1454, расположенный на плате с разъемами для отстегивающихся кабелей.

Во входной цепи установлен конденсатор на 390 мкФ и 400 В производства Nichicon, остальные электролитические емкости от Nippon Chemi-Con. Все с рабочей температурой 105 °C.

На плате с разъемами для отстегивающихся кабелей есть несколько полимерных конденсаторов. Некоторые дорожки усилены толстыми медными шинами.

Обратная сторона платы также выполнена весьма аккуратно, но на ней присутствуют остатки не смытого флюса.

Охлаждается устройство 120-мм вентилятором Hong-Hua HA1225H12SF-Z с максимальной скоростью вращения около 2200 об/мин и основанном на гидродинамическом подшипнике. Подключение — четырехконтактное.

При старте системы вентилятор сильно вращается, после — уже останавливается и при слабой нагрузке остается неподвижен, лишь изредка прогоняет воздух через блок питания в течение нескольких секунд. Это справедливо для нагрузки до 50 Вт, а если она окажется больше, то вентилятор чаще начинает вращаться и возникает ощущение, что система как бы дышит. При обычной игровой нагрузке частота вращения поднимается до 570 об/мин с периодическими всплесками до 750 об/мин, уровень шума остается на приемлемом уровне. Нагрузив блок по максимуму, скорость возрастет уже до 1675 об/мин, что вряд ли будет заметно при жаркой баталии. Перегрузка блока на 20% от номинальной мощности приводит к росту частоты вращения до 2140 об/мин и шум уже становится отчетливым, но это скорее исключение и пользователь с такой ситуацией не столкнется.

Мониторинг

После подключения блока питания и установки программы CAM, которую необходимо скачать с сайта NZXT, и после того как удастся побороть систему авторизации, пользователю будет доступна возможность наблюдать за показателями потребляемой мощности как всей системы в целом, так и по основным ее компонента. Также можно будет мониторить температуру, напряжения на линиях 3,3, 5 и 12 вольт, силу тока по каждой из них. Есть возможность ограничить силу тока для процессора и видеокарты.

К сожалению, утилита не ведет файл статистики и демонстрирует показатели в реальном времени, есть только диаграмма по потреблению на полторы минуты. Просматривать значения на диаграмме одновременно для всех потребителей, как это реализовано, например, в утилите MSI Afterburner, нельзя, только для одного. Показатели потребления мощности более-менее сходятся с внешним прибором, но вот напряжения демонстрируются с погрешностями. Например, для 3,3 В тут показаны значения 3,2 В, а для 5 В — гуляет в пределах 4,88–4,91 В. С 12 В аналогично и можно наблюдать за значениями от 11,96 до 12,02 В. Мультиметр при этом, естественно, никакого падения напряжения не фиксирует.

При необходимости можно произвести регулировку частоты вращения вентилятора, выбрав один из двух доступных профилей: Performance и Silent. Первый активирует вентилятор на 32% (около 770 об/мин) при простое системы и увеличивает обороты после достижения 50 °C внутри блока питания, второй же включает вентилятор только при 40 градусах на частоте около 570 об/мин (23%) и при достижении опять же 50 °C начинает их наращивать до 100%. Снизить пороги нельзя, можно только увеличить, а это приводит к тому, что в собранной системе блок всегда будет прогреваться до 44 °C и с профилем Silent периодически включать вентилятор на пару секунд.

Если этого окажется недостаточно, пользователь сам может откорректировать частоту вращения в ручном режиме, но от 1 до 20% вентилятор функционирует на скорости около 500 об/мин и лишь начиная со значения 21% заметен прирост. Можно вентилятор полностью отключить, установив значение 0%.

Для обладателей смартфонов, производитель предусмотрел мобильное приложение CAM Mobile, которое пока может лишь мониторить частоту вращения вентилятора, а выбор профиля ни к чему не приводит.

Остальные показатели в ней попросту недоступны. Плюс в момент тестирования приложение производило мониторинг лишь при первом подключении к ПК — после перезагрузки системы передача данных на смартфон прекращалась, и требовалось произвести повторный вход в CAM Mobile, что явно удобным не назовешь.

Методика тестирования

Провести полноценное тестирование без соответствующего стенда сложно, поэтому проверка блоков питания осуществлялась с использованием обычной системы, собранной из следующих компонентов:

• процессор: Intel Core i7-6700K (4,0@4,5 ГГц);
• материнская плата: ASUS Maximus VIII Formula (Intel Z170);
• кулер: Prolimatech Megahalems;
• оперативная память: HyperX HX430C15PB3K2/16 (2x8 ГБ, DDR4-3000, 15-16-16-35-1T);
• видеокарты: GeForce GTX 1080;
• накопитель: Kingston SSDNow UV400 240GB (240 ГБ, SATA 6Gb/s).

Тестирование проводилось в среде Windows 10 x64 на открытом стенде. Для создания игровой нагрузки на систему использовался бенчмарк Valley с максимальным качеством графики, а для дополнительной нагрузки запускался параллельно LinX 0.6.7.

Также для максимальной нагрузки была собрана следующая система:

• процессор: Intel Core i7-975 (3,33@4,02 ГГц, Bclk 175 МГц);
• материнская плата: ASUS P6T7 WS SuperComputer (Intel X58);
• кулер: Noctua NH-D14;
• оперативная память: Kingston KHX2000C8D3T1K3/6GX (3x2 ГБ, DDR3-2000@1750, 8-8-8-24);
• видеокарты: ASUS ENGTX295/2DI/1792MD3/A (GeForce GTX 295);
• жёсткий диск: Samsung HD502HJ (500 ГБ, 7200 об/мин, SATA-II).

Здесь тестирование проводилось в среде Windows 7 x64 HP на открытом стенде. Для создания нагрузки на систему использовался бенчмарк Tropics с активированными сглаживанием 4х и анизотропной фильтрацией 16х. Также для дополнительной нагрузки было проведено тестирование в утилите OCCT в полноэкранном режиме.

Для измерения общей потребляемой мощности системы использовался прибор Seasonic Power Angel, способный также измерять коэффициент мощности, напряжение и частоту в сети, потребляемый ток и количество энергии, потраченное на единицу времени. Чистая потребляемая мощность рассчитывалась на основании соответствия сертификату 80 Plus — т.е. возможного КПД устройства. Ошибки при таких расчетах могут составить 5%. Напряжения проверялись цифровым мультиметром UNI-T UT70D.

Кроме того, мы решили немного расширить тестирование за счет снятия показаний температуры внутри блока питания, частоты вращения вентилятора.

Температура измерялась при помощи панели Scythe Kaze Master Pro, датчики которой располагались на радиаторах внутри блока и на расстоянии 1 см перед вентилятором (№1) и за внешней стенкой (№2).

Для результатов частоты вращения вентилятора использовался бесконтактный тахометр UNI-T UT372. Фиксировалась максимальная скорость для каждого из режимов тестирования блока питания.

Следует учитывать, что такая методика на данном этапе далека от идеальной и по мере использования будет дополняться и изменяться.

Результаты тестирования

Полученные данные занесены в таблицу. В скобках для напряжения приведены отклонения от нормы в процентах, для потребляемой мощности — примерная чистая нагрузка на блок питания.

Итак, неплохой по показателям блок питания, как всегда привычное для платформ Seasonic завышенное напряжение, но все в пределах нормы и не выходит за 3% порог. Даже при 120% нагрузке на блок допустимые нормы нисколько не нарушены и E500 вполне пригоден для краткосрочной перегрузки. Интересная ситуация обстоит с охлаждением — температура на отдельных радиаторах практически не превышала 45 градусов! И это при максимальной нагрузке. Почему производитель решился на такой агрессивный Silent-режим сказать сложно, учитывая используемую элементную базу, возможно, в этом и заключается суть 10-летней гарантии — чем холоднее, тем дольше прослужит.

Выводы

NZXT не первый год на рынке корпусов, а заправленные СВО у нее одни из лучших, но вот в качестве производителя цифровых блоков питания она пока еще новичок. Но она не прогадала, отдав предпочтение платформе тайваньского разработчика, учитывая лояльность пользователей к бренду Seasonic. Теперь основные компоненты системы смогут быть объединены в комплексе под управлением одной единственной утилиты CAM. Конечно, рекомендованная стоимость блоков питания E Series составляет от 125 до 150 долларов, в зависимости от модели, что немного выше оригинального Focus+. Но с другой стороны, пользователь получает возможность контролировать параметры источника питания в реальном времени, чего нет у многих конкурентов на рынке. Правда, такая функциональность востребована лишь незначительным количеством энтузиастов. Да и информационная составляющая пока крайне скудна, а точность показаний оставляет желать лучшего. Остается надежда, что в ближайшем времени возможности CAM будут все же расширены. В конечном итоге, рассмотренный блок питания E500 оценят поклонники марки NZXT, которые уже успели обзавестись фирменными корпусом и СВО, или требовательные пользователи, которые желают контролировать все и вся.