Обзор и тестирование серверного блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC

Недавно мы уже тестировали блок питания, предназначенный для установки в серверы – Seasonic SS-300M1U Active PFC форм-фактора 1U. Сегодня мы познакомимся с более мощной версией – Seasonic SS-350M1U Active PFC. Разница в мощности между этими двумя блока питания составляет 50 Вт, что для обычного пользователя, который работает на персональном компьютере, может показаться несущественным. Но, с точки зрения серверных решений, такая прибавка в мощности позволит подключить несколько лишних винчестеров, приводов и т.д. Особенно это становится актуально при постройке больших стоечных серверов на несколько десятков устройств. В этом случае использование более мощных блоков питания приведет к сокращению их количества. А это в свою очередь освободит лишнее пространство для других комплектующих.

А сейчас, давайте поближе познакомимся с техническими характеристиками блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC.

Спецификация блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC:

Производитель	Sea Sonic
Модель	SS-350M1U Active PFC
Тип	ATX12V v2.31 & EPS12V
Номинальная мощность, Вт	350
Мощность по каналу 12В, Вт	348
Мощность линий +3.3V и +5V, Вт	80
Линий +12V	1
Выходы	+3.3V – 12 A,  +5V – 16 A,  +12V1 – 18 A,  -12V – 0,3 A,  +5VSB – 2 A
PCI-E разъемов	Нет
SLI Ready	Нет
CrossFire Certified	Нет
Модульный	Да
КПД	>87%
Сертифицирован 80 PLUS	Gold
Коэффициент мощности (PF)	99%
Метод компенсации коэффициента мощности	Активный
Входное напряжение, В	100 - 240
Частота, Гц	47 - 63
Входной ток, А	5
Размер вентилятора, мм	40 х 40 х 20
Регулятор скорости вращения вентилятора	S3FC
Уровень шума, дБ	до 42
Регулятор скорости вращения	Есть
Электромагнитные безопасность и совместимость (EMI/EMC)	CB, TUV, CUL, CE, FCC, С-tick
Соответствие RoHS (низкое содержание в припое свинца и кадмия)	Есть
Размеры (ДхШхВ), мм	190 х 81,5 х 40,5
Комплектация	Нет
Вес, кг	-
Ресурс (в режиме полной загрузки, при 25⁰ С окружающей среды), часов	>100000
Гарантия	3 года
Сайт производителя	http://www.seasonic.ru/

Поскольку блок Seasonic SS-350M1U Active PFC поставляется в OEM-версии, то в нем отсутствует сетевой шнур питания, что нужно будет учесть при покупке. На верхней крышке корпуса производитель поместил этикетку с техническими характеристиками продукта. Также здесь находится стикер с серийным номером и наклейка, напоминающая о том, что вентилятор блока питания может не вращаться, если нагрузка не превышает 50%. Рядом с этикеткой с техническими данными сделаны вентиляционные отверстия.

На задней панели производитель слева поместил разъем для подключения сетевого шнура питания, а справа – вентилятор для охлаждения блока питания. Кнопка включения/выключения питания отсутствует.

Передняя панель сделана в виде решетки для улучшения циркуляции воздуха. Также здесь размещены модульные разъемы для подключения проводов блока питания.

Вместе с блоком Seasonic SS-350M1U Active PFC в комплекте идут два шлейфа проводов питания. Все доступные типы разъемов, а также длина проводов приведены в таблице:

Типы разъемов	Длина проводов до разъема (разъемов), см
20+4-контактный разъем питания	30
4-контактный разъем питания	35
Два разъема для периферийных устройств PATA и FDD	30-45-60
Два разъема для периферийных устройств	30-45
Два разъема SATA	25-45

Основной разъем питания имеет универсальное 20+4-контактное исполнение. Разъем процессорного питания ATX12V представлен в 4-контактном виде.

Рядом с вентиляционными отверстиями производитель поместил этикетку с техническими характеристиками. Как видим, мощность канала 12В составляет 348 Вт; линии +3,3В и +5В имеют максимальную суммарную мощность 80 Вт и способны выдержать нагрузку 12 А и 16 А соответственно.

Данный блок питания рассчитан на большой диапазон входного напряжения, который равняется 100 - 240 В. Этот факт особенно важен при работе от «плохой» сети или при отсутствии/отказе источника бесперебойного питания

По энергоэффективности блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC соответствует стандарту 80 PLUS Gold, на что указывает соответствующее изображение на этикетке. Напомним, что блоки питания «проходят» по стандарту 80 PLUS Gold, если их КПД при нагрузках 20%, 50% и 100% не опускаются ниже 88%, 92%, 88% соответственно.

Ну что ж, пришло время заглянуть внутрь блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC. Как всегда, вначале рассмотрим активную часть системы охлаждения – вентилятор, в нашем случае, от компании ADDA, модель AD0412XB-C71GP. Несмотря на свои небольшие размеры (40х40х20 мм), данный вентилятор способен обеспечить производительность до 13 CFM (кубических футов в минуту). По сравнению с обычными «40-ками», у которых производительность на уровне 7-8 CFM, модель от ADDA имеет весомое преимущество.

Спецификация:

Вентилятор	ADDA AD0412XB-C71GP
Тип подшипника	Качения
Напряжение питания, В	12
Ток, А	0,24
Мощность, Вт	2,88
Скорость вращения, об/мин	10000
Воздушный поток, CFM	13
Уровень шума, дБ	до 42
Вес, г	28

Открыв крышку корпуса, первое, что бросается в глаза – очень компактная компоновка узлов и плат. Можно только поаплодировать инженерам компании Sea Sonic Electronics, которые умудрились использовать каждый миллиметр свободного пространства для размещения элементов. В принципе схема размещения основных узлов повторяет компоновку блока питания Seasonic SS-300M1U Active PFC. Как видим, микросхемы, отвечающие за контроль и управление, распаяны на плате, которая находится у боковой стенки и отделена от корпуса пластиковой прокладкой. Остальные элементы разместились на двух других платах.

Высокочастотные помехи, излучаемые в сеть блоком питания, гасятся при помощи фильтра, состоящего из нескольких дросселей и конденсаторов. Элементы фильтра тоже надежно изолированы прокладкой из пластика.

Пассивная часть системы охлаждения состоит из трех алюминиевых радиаторов, на которых крепятся силовые элементы блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC. Примечательно, что для охлаждения диодного моста-выпрямителя используется отдельный радиатор. Радиаторы имеют загнутые «верхушки» для более эффективного рассеивания тепла.

В качестве сглаживающего элемента сетевого напряжения используется конденсатор известной фирмы Rubycon емкостью 220 мкФ, рассчитанный на напряжение 420 В и температуру 105⁰С.

Рядом со сглаживающим конденсатором расположены ключи главного преобразователя, которые через тонкую прокладку закреплены на радиаторе «угловатой» формы. Силовые элементы Active PFC размещены на радиаторе, что находится у противоположной стенки корпуса. В качестве основного силового элемента этих двух узлов используется транзистор 6R199P.

Низковольтная часть реализована на двух печатных платах, на которых расположены дроссели и конденсаторы для сглаживания пульсации выходного напряжения. В качестве ШИМ-контроллера использована микросхема APW7159. В выходных линиях установлены высокотемпературные (с рабочей температурой до 105⁰С) электролитические конденсаторы производства Rubycon. На концах печатных плат размещены модульные разъемы для подключения провод питания.

Тестирование

Кросс нагрузочные характеристики

При прохождении тестов КНХ напряжение питания по линии +3,3В изменялось в пределах от +3% до -2%, что является достаточно хорошим результатом.

На линии +5В отклонение напряжение питания было в диапазоне от 0% до -3%.

КНХ на линии +12В тоже выглядит достаточно хорошо. Напряжение в этом тесте изменялось в пределах от +3% до +1%.

Шумы и пульсации во всем диапазоне напряжений

Пульсации на линии +3,3В при разном нагрузках очень низкие. Колебания не превышают 50 мВ, что является хорошим результатом.

Пульсации на линии +5В также в нормальном состоянии.

Пульсации на линии +12В находятся в пределах допустимых норм.

Дежурная линия питания +5 VSB

Состояние дежурной линии питания блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC очень хорошее. В зависимости от нагрузки, напряжение на дежурной линии питания изменяется в пределах от 5,12 В до 5,06 В.

PFC

Таблица, показывающая изменение PFC в зависимости от загрузки источника питания:

Нагрузка, Вт	20	50	100	150	200	250	300	350
Нагрузка*,%	6	14	29	43	57	71	86	100
PFC	0,52	0,77	0,90	0,93	0,96	0,97	0,98	0,98

Нагрузка* - нагрузка в процентном отношении к номинальной мощности блока питания.

Модуль коррекции коэффициента мощности блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC очень хорошо справляется со своей задачей. Максимальный зафиксированный коэффициент, при достижении нагрузки 300 Вт, составлял 0,98.

КПД

Тест реальной эффективности при разных нагрузках подтвердил соответствие блока питания Seasonic SS-350M1U Active PFC стандарту 80 PLUS Gold для напряжения 230 В. Как видно из графика, при нагрузках 20% и 100% от номинальной мощности, КПД блока питания превышает 88%, а при 50% нагрузке – КПД больше 92%.

Влияние изменения входного сетевого напряжения

Работоспособность блока питания при разных значениях входного сетевого напряжения проверялась при 80% загрузке. Нагрузка на линии +5В и +3,3В составляла 50 Вт, а общая нагрузка была равна 240 Вт. Показателем работоспособности являлась величина выходных напряжений.

Напряжение сети	250 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140 В	120 В	100 В
+3,3В	3,38	3,38	3,38	3,38	3,37	3,37	3,37	3,37
+5В	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03	5,03
+12В	12,29	12,29	12,29	12,29	12,28	12,28	12,28	12,28

При изменении входного напряжения от 100 В до 250 В, блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC стабильно работал во всем заявленном в спецификации диапазоне напряжений.

OverLOAD

Блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC при повышенной нагрузке показал хорошие результаты. Защита по перегрузке срабатывала при достижении мощности 420 Вт, а при 410 Вт блок еще работал, обеспечивая стабильное напряжение на выходе. Как видим, данный блок питания способен, как минимум, кратковременно выдержать еще 17% сверх полной нагрузки, что может положительно сказаться при использовании его в серверах.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для построения реальной компьютерной системы мы использовали достаточно экономичную систему на процессоре Intel Core i5-661 и материнской плате MSI H57M-ED65 в сочетании с видеокартой MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850). Учитывая положительные результаты тестирования стендом, можно было ожидать, что блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC смог бы справиться и с более мощной конфигурацией. Но очень ограниченное число разъемов не позволяют проверить этот факт. Дополнительное питание к видеокарте на GPU Radeon HD 4850 пришлось подавать через переходник.

Тестовая конфигурация:

Материнская плата	MSI H57M-ED65 ( Intel H57, LGA1156, DDR3, mATX)
Процессор	Intel Core i5 661 (LGA1156, 3,33 ГГц, L3 4 МБ)
Кулер	Box
Оперативная память	2x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperX KHX16000D3T1K3/3GX
Видеокарты	MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850, 1 ГБ GDDR3, PCIe 2.0)
Жесткий диск	Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ
Корпус	CODEGEN M603 MidiTower
Ваттметр	Seasonic Power Angel
Мультиметр	MASTECH MY64

Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, которая создавалась с помощью программного теста блока питания OCCT Perestroika 3.1.0. Во время тестирования измерялось общее энергопотребление системы с помощью прибора Seasonic Power Angel, а также измерялись напряжения на линиях питания +12В; +5В; +3,3В с помощью мультиметра MASTECH MY64.

В результате измерения напряжения питания на выходных линиях питания были получены следующие значения:

	Seasonic SS-350M1U Active PFC		Seasonic SS-300TFX Active PFCP
Режим	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %
+12V
Idle	12,29	+2,4	12,18	+1,5
Burn	12,28	+2,3	12,13	+1
+5V
Idle	5,02	+0,4	5,08	+1,6
Burn	5,02	+0,4	5,09	+1,8
+3.3V
Idle	3,39	+2,7	3,35	+1,5
Burn	3,39	+2,7	3,35	+1,5
	Входное энергопотребление, Вт
Idle	61		62
Burn	197		199

Нагрузка предложенной конфигурации не оказала ощутимого влияния на основные линии питания. Это позволяет утверждать, что блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC можно использовать не только при построении серверов, но и в обычных компьютерных системах включая компактные игровые конфигурации начального уровня.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии ПК

Блоки питания	Энергопотребление в режиме, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic SS-350M1U Active PFC	3	1
Seasonic SS-300M1U Active PFC	3	1
Seasonic SS-300TFX Active PFC	5	4
Seasonic SS-500GM	5	4

В выключенном состоянии ПК и в спящем режиме энергопотребление у серверных блоков Seasonic SS-350M1U Active PFC и Seasonic SS-300M1U Active PFC заметно ниже, чем у не столь новых блоков питания Seasonic SS-300TFX Active PFC и Seasonic SS-500GM.

Система охлаждения

Уровень шума вентилятора при полной нагрузке можно назвать средним, а при нагрузке 200 Вт – очень тихим. Стоит отметить, что при 20 минутах работы на мощности 200 Вт вентилятор не вращался вовсе. Впрочем, упоминание о данном факте мы видели на наклейке на крышке корпуса блока питания возле вентилятора.

Выводы

Блок питания Seasonic SS-350M1U Active PFC оставил хорошие впечатления от качества сборки и производительности. Не так давно мы уже тестировали похожий серверный блок от компании Sea Sonic, только меньшей мощности. Уже тогда мы отметили отличную производительность при очень малых размерах корпуса. Поэтому, принимая во внимания схожесть компоновки, мы ожидали от блока Seasonic SS-350M1U Active PFC, как минимум, не худших результатов. И наши предположения полностью подтвердились.

Источник Seasonic SS-350M1U Active PFC имеет все те характеристики, которые необходимы для серверных блоков питания, а именно: запас мощности, отличное сглаживание пульсаций напряжений на выходных линиях, высокий КПД. Отметим, что данный блок питания имеет высоту 1U и занимает мало места, что является огромным плюсом. Прибавка в мощности 50 Вт, по сравнению с блоком Seasonic SS-300M1U Active PFC, позволит подключить несколько лишних винчестеров, приводов и т.д, а также использовать чуть более мощные серверные компоненты.

Как показало тестирование, данный блок питания можно использовать и при сборе игровой системы начального уровня.

Достоинства:

• высокий уровень КПД;
• низкие пульсации и низкие просадки напряжения при нагрузке;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• наличие запаса по мощности;
• низкое энергопотребление в простое и в выключенном состоянии ПК;
• активный метод компенсации реактивной мощности.

Недостатки:

• отсутствие разъема питания PCIE для видеокарт.

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании «Синтекс» (дистрибутору Sea Sonic Electronics в Украине) за предоставленный для тестирования блок питания.

Выражаем благодарность компаниям MSI, Intel и Kingston за предоставленное для тестового стенда оборудование.