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攒机高手必经之路 电源入门不完全教程

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发表于 2015-05-04 06:38:59
电梯直达 确定
楼主
mg2012 把此贴设为精华,原创教程

   自从硬件门户网站及DIY论坛出现以来,各种关于攒机的经验在网络上流传,DIY渐渐变成一件简单的事情,大家轻而易举就可以攒 出一套电脑配置。不同的玩家对电脑硬件的了解程度有高下之分,DIY高手能挑出最优秀的配件,给出的攒机配置显然会更合理,但即便DIY高手也很难做到全知。一些玩家对CPU、显卡、主板非常熟悉,但对电源的了解却止于额定功率与转换效率。使用平庸电源的攒机配置是不及格的,那么给出这套配置的人又怎么谈得上是会攒机呢?


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显卡与电源你熟悉那个?

    提到显卡,很多DIYer都会立刻想到相关性能参数,例如显存、GPU型号、核心频率、显存频率,但如果提起电源,大部分用户都只知道额定功率。其实额定功率仅相当于显存的概念,其他三个更重要的性能参数通常不为人知,所以很多攒机高手给出的优秀配置中经常会跳出一个劣质电源,导致一颗老鼠屎坏了一锅汤。

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电源性能很少有DIYer明白

    电源难懂么?其实不然,与CPU、内存、主板一样,电源也分为几个主要性能参数,只要了解到这些性能参数,就能挑选到真正的好电源,实现全明星配件的攒机配置,成为真正的DIY高手。


电源不难懂 四个参数最关键

    电源的作用很简单,把220伏高压电转换成低压直流而已,因为CPU显卡内存等配件需要的不是220V的高压交流电,而是3.3V、5V、12V等规格的低压直流电。


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电源工作很简单

    电源的功能是转换电能,那么判定电源性能的参数自然非常简单:电能转换的速度(额定功率)、电能转换的损耗(转换效率)、电能转换的品质(电压稳定,输出纹波)。

● 额定功率

    电能转换的速度其实就是电源的额定功率,它的意思是电源在单位时间内能转换出的最大能量,单位是焦耳/秒,功率纯粹代表“量”,不涉及品质的概念。

● 转换效率

    电能从220V转换成12V、5V、3.3V伴随着大量的损耗,100瓦进去后出来的可能是60瓦,也可能是80瓦。如果能量转换成60瓦就意味着转换效率是60%,如果是80瓦就是80%,设计越先进,用料越好的电源损耗越低,转换效率就越高,省电能力自然会很强。

● 输出电压

    在日常生活中,人体触电是非常危险的,超过220V的电压会使人休克。同理,CPU、内存与主板元件也会“触电丧生”,这就要看电源输出的低压电稳不稳定了。标准电压是12V、5V、3.3V等等,如果电源品质特差,输出的是13V、6V、4.4V,那么电脑硬件也会工作在非标准电压下,短命鬼就此诞生。

● 输出纹波

    电流纹波对于普通消费者来说是比较难理解的概念,它代表着电源转化的低压直流电的品质,完美的低压直流应该是非常平滑的波形,但实际上经过电容滤波的直流波形仍旧有小幅波动,这个波动就是纹波。纹波与电压一样代表输出电流的品质,并且纹波往往是两个同样出色的电源的最后裁判。


电源功率分析 虚标陷阱依旧

    大家认为媒体之前不断揭发的电源虚标结束了么?你们太小看奸商的智慧了,电源虚标从未结束,它以另一种方式出现,用超低的价格虚标出破纪录的额定功率,例如100元400瓦,这种虚标更肆无忌惮,欺骗了更多消费者,却让人无从揭露,因为很多用户都认为它们是真正的性价比产品。本文希望能够更清楚地揭示功率问题。

● 菜鸟看功率 高手看电流

    电源功率是描述电源输出能力的概念,300瓦额定功率就意味着电源每秒能输出300焦耳能量供给主板显卡硬盘等配件。更好的显卡或者更多的硬盘都会对功率提出更高要求,如果功率无法满足需求,电脑就会罢工。

    前面我们说过电源是把220V高压交流转换成+12V、+5V、+3.3V、-12V、+5VSB这样的低压直流电,这几路的功率大小是由电源设计及用料来决定的,它们的输出能力总和就是额定功率,如果我们要更深入地挖掘电源功率,就要弄清楚这几路输出代表的意义。


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不同硬件需要的电源输出

    我们判断一款电源是否适用于一套电脑配置时,只需要判定CPU与显卡的功耗就足够了,而CPU与显卡占用的是电源的12V输出,也就是说,电源的12V输出是重中之重,其意义已经超过了额定功率。

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300瓦电源铭牌

    上图是一个普通300瓦电源的铭牌标称,每一路输出下面都有对应的电流值,在电流值下面是联合输出功耗。上图中+3.3V与+5V的联合输出功耗是120W,表示这两路输出同时工作时最大能达到120W,而+12V1与+12V2同时最大能达到240W,这个数值其实代表电源的真正实力。

    当我们从网络上查得CPU与显卡功耗后,只需要与电源铭牌上写的+12V输出能力比较即可,如果电源的+12V可以满足你这套配置的CPU与显卡功耗需求,它就可以适用于这套配置。

● 常见配件功耗汇总

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    以上就是所有主流CPU与显卡的电流值,乘以12就是对应的配件功耗,例如Radeon HD 4850满载功耗是155.4W、E8600满载功耗是45.6W,两者搭配的中端游戏平台需要电源的+12V功率达到200W,大家根据这个来选电源绝对没错。

转换效率分析 省电效果曝光

● 电源的转换效率

    电源不能把进入的能量100%转换。电能进入电源后做三种功:第一部分从电源线材输出供电脑硬件使用,让CPU或者显卡工作;第二部分化成热量通过风扇排出,这部分能量浪费掉了;第三部分成为机械能量和电磁辐射,这部分功耗非常非常小。


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    因为有热损耗存在,电源的转换效率很难达到100%,目前国内中端电源的转换效率能达到75%,高端的才能突破80%。

● 转换效率的重要性

    电源转换效率有2个好处,第一是省电省电,第二是降温降噪。

    假设一个用户升级了高效率电源,转换效率从75%提升至85%,他的电源额定功率是450W,每天开机5小时,理论上一年的省电量:[(450÷75%)-(450÷85%)]×5×365÷1000=128.8度电。国家规定的电费是0.52元/度,这位用户每年可以节省67元人民币!电源的3年保修期内就是201元,所谓积少成多就是这个道理。

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    假设一个用户升级了高效率电源,转换效率从75%提升至85%,他的电源额定功率是450W,那么电源发热量将降低45瓦,带来多少降温暂且不说,这45瓦热量的减少起码能使电源风扇转速降低很多,静音效果不言而喻。

电源电压分析 稳定压倒一切

    前面我们谈到的额定功率代表电源的供电能力,转换效率代表电源的节能与静音效果,其实它们并不是最重要的。电源是给所有硬件供电的设备,是整个电脑的能源核心,它一旦出现问题就意味着其他硬件要受到牵连,所以稳定才是电源最宝贵的品质,而代表稳定的恰恰是电压波动与电流纹波。


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全汉700W电源的典型负载电压稳定

    我们都知道,CPU内存、GPU核心等等都有一个标准工作电压,这个电压都是1.x伏,如果这个电压偏离哪怕0.1v都有不可估量的后果,例如无法开始,频繁死机等等状况。

    拿内存供电来举例,我们都知道DDR2内存电压是1.8V,DDR3内存工作电压是1.5V,所以内存一般都从3.3V来取电,通过降压滤波使3.3V降至1.8V,然后使内存正常工作。但如果一个劣质电源的3.3V发生故障变成2.3V,相应的内存就得不到正常工作电压,电脑自然会罢工。

    3.3V输出还不是最重要的,真正要命的是12V输出的电压稳定,因为12V电压轻则影响到光驱硬盘的正常工作,重则会导致CPU与显卡出现问题,精确的电压是至关重要的。

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满载电压几近死人心电图

    再优秀的电源也无法做到死人心电图般的电压输出,Intel在ATX12V 2.31规范中规定PC电源各路输出不得超过5%,这个数值可以拿来判定一款电源是否及格。

    电压稳定性是除了转换效率之外判断电源品质的第二个重要参数,尤其是在比较两款品质相近的电源时,电压稳定往往成为决定胜负的关键。

电源纹波分析 山寨电源照妖镜

    理想状态时,电源输出的直流电压应为一固定值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,或多或少会有剩余的交流成分,这种包含周期性与随机性成分的杂波信号我们称之为纹波。较大的纹波会影响CPU与GPU正常工作,这个数值越小越好。


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超标的12V纹波

    转换效率与电压稳定相差无几的电源,纹波却可能有天下地下之别,纹波是非常难遏制的东西,因为纹波与各路输出的电流有莫大的关系,电流越大,产生的杂讯就越大,所以这一点在电源设计中一直是较大的难题。

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正常的5v纹波

    Intel在ATX12V 2.31规范中规定+12V输出纹波不得超过120毫伏,+3.3V与+5V纹波不得超过50毫伏,这个量对于大多品牌电源是非常宽裕的,笔者测试过的绝大多数电源都不会超过这个数值,但几乎所有山寨电源在满载时纹波都会超标,内部用料设计可想而知。

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正常的3.3V纹波

    遏制纹波是开关电源设计的难点,所以即便同是国际一线,效率与电压同样优秀,在纹波上也能看出高下之分。上面的图片是笔者用数字示波器测出的纹波数值,左右加起来就是这路输出的纹波值,拿它们与Intel的ATX12V 2.31规范相比较,就能看出电源是否及格。


攒机高手如何解读电源性能?

    前面我们详细讲解了关于电源的四个重要属性:额定功率、转换效率、电压稳定、输出纹波。在实际购买时,大家是依据那一个参数来挑选电源的呢?相信大部分的用户都只看了额定功率,而忽视了决定电源品质的后三个参数。


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电源性能需要综合考量

    高手如何挑选电源?首先是先分析自己的平台需要多大电源,这一点我们在功率一页进行了非常详尽的说明。再者是选择效率起码超过80%的电源产品,效率是否通过80%可以到80Plus官方网站上去查询,例如大家打开www.80plus.org,点击power supplies页面,就可以查询电源的转换效率信息。

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测量电压与纹波需要专业仪器

    关于电压与纹波,这两个参数是非常重要的,但没有任何网站可供用户查询,业内关于电源测试的文章也太少,即便是DIY高手也无可奈何,难道消费者只能碰运气么?其实这种情况会在未来几个月内得到改变。


行业规范从我做起 PBzone诞生

    中关村在线针对电源业界一篇混乱的情况,制定了电源测试标准与测试平台,我们并非要另立山头挑战80Plus,而是因为80Plus是一个国外网站,测试的也均是国外电源,国内绝大多数用户根本接触不到这些产品,即便测试结果公正严谨,对国内用户而言也没有任何参考价值。


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我们的电源测试平台只缺乏测试空间

    我们的电源PBzone测试是为了规范国内电源市场,从额定功率、转换效率、电压稳定、输出纹波、静音、散热性能等方面来彻底挖掘一款电源的内在,并把数据公布在消费者面前。

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PBzone测试定义于揭示真相

    PBzone电源测试的目标是中国的80Plus标准,因为我们相信消费者有获得真实讯息的权利,也相信真相最终会埋葬谎言,只是时间的问题,而PBzone电源规范则是真相的催化剂。


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趴踢踢马赛克

趴踢踢马赛克


精华

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发表于 2015-05-05 01:38:19 1楼
京东上面买显卡推荐的电源功率是实际算出来的功率两倍以上,害得我买显卡的时候总是想要不要换电源啊,可我才配电脑没多久啊,算起来,总功率就算额定都剩了三分之一,这样推荐没道理呀,问也问了很多次,说怕不稳定,但你这推荐的电源功率是电脑功率峰值的两倍以上,你几个意思,想不通啊…只能用电源行业还是虚标的多来说了

梦游者梦未醒

梦游者梦未醒


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发表于 2015-05-05 03:40:41 2楼
研究研究……

TTooRRrrEEss

TTooRRrrEEss


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发表于 2015-05-05 09:23:56 3楼

这个要收藏学习·

5im390

5im390


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发表于 2015-05-05 10:23:33 4楼

收藏个.


雨的心跳

雨的心跳


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发表于 2015-05-05 11:15:14 5楼

不错。。。。

qq_77398k914...

qq_77398k914o71


精华

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发表于 2015-05-05 11:26:15 6楼

其实没必要这么麻烦吧,选正规大厂不虚标的电源,有80PLUS认证最好,根据测试算出自己配置的最大功耗,然后按这个最大功耗X1.8左右,向上取个整数,买这么大的就行

mg2012

mg2012


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发表于 2015-05-05 12:06:11 7楼
很不错的教程

hhzbs

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精华

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等  级:Lv.9
经  验:56809
发表于 2015-05-05 12:33:51 8楼

我认为电源应该有以下几个发展方向:1、做小;2、做轻;3、降噪——最好不用风扇;4、进一步提高装欢笑率;5、无故障时间要越长越好……

xcuuwww

xcuuwww


精华

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等  级:Lv.8
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发表于 2015-05-05 12:47:52 9楼

      

ijing

ijing


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发表于 2015-05-05 17:14:32 10楼

趴踢踢马赛克 发表于 2015-05-05 01:38:19

京东上面买显卡推荐的电源功率是实际算出来的功率两倍以上,害得我买显卡的时候总是想要不要换电源啊,可我...

电源厂家功率有虚标,显卡厂家显卡最大功耗也是虚标,不同区别的是电源功率往大里标,显卡功耗往小里标……你看看哪块性能强一点的显卡最大功耗不破300W的?所以,有些显卡推荐用500W以上电源这一点是没瞎说的。

wadrfc

wadrfc


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等  级:Lv.1
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发表于 2015-05-05 19:55:36 11楼

谢谢楼主!

qq_4k0083823...

qq_4k00838238c5


精华

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等  级:Lv.1
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发表于 2015-05-05 20:02:50 12楼

谢谢楼主!

qq_1039yo87a...

qq_1039yo87a896


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经  验:5
发表于 2015-05-06 16:36:28 13楼

谢谢楼主!

2zp3nb

2zp3nb


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发表于 2015-05-07 11:08:59 14楼

新手不做沙发,只顶贴

zzy2012vip

zzy2012vip


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发表于 2015-05-18 10:45:51 15楼

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