如何选择最佳 PC 电源

已发表: 2022-01-29

当然,它可以打开您的 PC 并使其在所有电子表格马拉松和幻想碎片中运行。 但除了启动和关闭时间之外,您台式机的电源装置 (PSU) 并没有引起太多关注。 对于大多数购物者来说,它被视为一个通用组件、一个支持播放器,而不是像处理器或显卡这样的 PC 迷人的硅明星。

对于没有被推到其硬件极限的工作日 PC 塔,这种感觉很好。 拥有“足够好”的 PSU 就足够了。 但PC电源之间存在重要差异。 而且,您与从 PC 中获取最大性能的联系越紧密,您就越不应该将 PSU 视为清单项目,而是将其视为平等中的一个组件。

不过,PSU 购物充满了自己的语言。 本指南将为您简要介绍 2021 年的桌面电源术语和基础知识,并让您快速了解要寻找的内容。


什么适合? 电源外形基础知识

正如我们在台式电脑中所知道的那样,电源一直可以追溯到最初的 IBM PC。 但是,今天PSU 设计的简史真正开始得晚一点,在现在熟悉的 ATX 外形存在之前,直到 1980 年代的 IBM PC AT 和 PS/2。 从这些中,我们得到了带有双六针电源连接器的 AT 外形主板,以及用于电源外壳的 PS/2 外形尺寸(更不用说,一个微型键盘连接器)。

电脑电源
(照片:迈克尔·塞克斯顿)

从那里,英特尔开发了 AT 扩展 (ATX) 主板外形尺寸,它在处理器周围增加了更多空间,并在该空间后面放置了一个扩展端口面板。 与后者一起出现了一个新的 20 针电源连接器,它支持电子开关。 电源制造商的回应是将 ATX PSU 内部部件放入其 PS/2 外形尺寸的外壳中。 英特尔接管了标准组织并将外形尺寸重新标记为“ATX”。

直到今天,尽管业界(特别是在英特尔的推动下)对 ATX 标准的更新 12VXO 有一些动议,但 12VXO 更新将简化 PSU 的内部结构并仅提供 12 伏电源。 (当前主流 PSU 提供 12 伏以及传统的 3.3 伏和 5 伏线路。)12VXO 对购物者来说还不是一个因素,但这与 ATX 的双重性有关:除了 PSU 外壳的实际尺寸之外, ATX 也仍然是一个定义性的电源标准。

SFX 与 PS/2 电源
堆栈中的尺寸比较:SFX(顶部)和全 ATX(底部)电源

不过,就这些尺寸而言:当今最常见的外形尺寸是 PS/2(更广为人知的“全 ATX”)和 SFX,以及它们的衍生产品。 Full ATX 是我们大多数人多年来在升级或构建 PC 时所熟知的全尺寸桌面电源。 不过,SFX 是一种更现代的开发,专为小型台式电脑而设计。

最初的 PS/2 外形尺寸有一个 150 毫米宽、86 毫米高、140 毫米深的安装板,以及一个可选的从前面突出的两槽支撑片(电源插头在后面)。 与此同时,最初的 SFX 规格为 125 毫米 x 63.5 毫米 x 100 毫米,但许多 OEM 使用侧面安装的变体,尺寸为 100 毫米 x 63.5 毫米 x 125 毫米。

英特尔台式机电源设计指南的第 47 页至第 67 页概述了其他(不太常见的)外形尺寸。 请注意,没有“MicroATX”电源外形尺寸,尽管一些卖家指定 SFX。 大多数 MicroATX PC 机箱在 PSU 区域使用完整的 ATX 或 SFX 安装模式,而其他可能使用稀有尺寸(例如 TFX 或定制的专有外形尺寸)的紧凑型 PC 机箱(例如 Mini-ITX 型号)通常配备任何预装了这种不常见的电源。

我们在前几段提到了完整的 ATX 和 SFX 衍生品。 虽然原始 PS/2 外形尺寸的 150mm x 86mm 安装板在全尺寸电源中很常见,但当今大多数高容量全 ATX 型号都超过了其指定的 140mm 安装深度。

普通的 SFX PSU 坚持其额定深度,但它们也可以提供长版本。 例如,PSU 和机箱制造商 SilverStone 以“SFX-L”的标签提供加长 SFX 电源,额外的 30 毫米为其设计人员提供了空间来指定更大的 120 毫米风扇和更多内部组件硬件。

银欣 500W SFX-L
500 瓦 SilverStone SFX-L 紧凑型(但超长)PSU 型号

这些加长 PSU 占用了通常为电缆预留的空间,但许多现代 PC 机箱都有一些空间可供使用。 因此,关键点之一是将 PSU 的类型(全 ATX 与 SFX 与 SFX-L)与您拥有或正在考虑的 PC 机箱相匹配。 第二点,您应该注意您正在考虑购买的任何 PSU 的深度,并查看您的 PC 机箱的规格表,以确保 PSU 深度测量值低于限制。 (此外,许多 PC 机箱评论将描述电源在被阻塞之前可以侵入多远。)

还知道来自主要 OEM(尤其是戴尔和惠普)的一些预构建台式机系统,以及一些高度紧凑的台式机,可能使用只能由相同的特定专有型号替换的专有 PSU,通常来自 OEM 本身。 红旗是与标准 24 针不匹配的主板的非标准主电源连接器(稍后会详细介绍)。 如有疑问,请联系 PC 制造商的支持热线或在线聊天,讨论您的特定系统中的详细信息。


有好的线索吗? 了解 PSU 电缆

从 PC 电源引出的单根电缆通常称为“引线”。 英特尔最初的 ATX 电源规格只需要一个 20 针主板连接器,后来添加了一个单独的方形四针“P4”连接器,以提供 12 伏的引线来独立为 CPU 供电。 (后一种发展出现在名为“ATX12V”的规范更新中。)后来的 EPS12V 标准将主 ATX 引线扩展到 24 个针脚,为 PCI Express (PCIe) 插槽提供额外的电源,并将专用 CPU 电源连接器加倍到 8 个针脚。

当显卡开始需要比 PCIe 插槽本身提供的更多功率时,PSU 制造商在电源中添加了六针补充 PCIe 电源线。 反过来,一些高端视频卡最终需要比单个 6 针连接器提供的更多功率,导致 PSU 设计采用 8 针 PCIe 引线、双 6 针引线,甚至是 8 针和 6 针组合插入任一插座的引线(有时称为“6+2”引线)。

ATX、EPS、PWR 连接器
现代PSU上常见的双标准可分割连接器(从左到右):ATX/EPS主板电源(20针/24针)、ATX12V/EPS12V CPU电源(四针/八针)、补充PCIe 8 -pin/六针(又名“6+2”)

直到最近,随着 M.2 SSD 的兴起,大多数 PC 至少有几个托架安装的硬盘驱动器或 2.5 英寸 SSD(在此之前,内部光驱)遵循串行 ATA (SATA) 标准。 与 SATA 数据线分开,SATA 驱动器使用自己的独立 SATA 电源连接器,这是一种独特的薄“L”形连接刀片,通过键插入只能单向插入。

其他内部外围设备,例如液冷水泵和风扇集线器,可能仍使用经典的四针 ATA 电源连接器。 这些通常称为“Molex 连接器”(但与普遍的看法相反,通常不是 Molex 制造的)。 直到最近,一些声卡和前托架控制器面板甚至使用古老的四针软盘驱动器电源连接器。 但这种老式连接器在现代 PSU 中正在逐渐消失。

驱动电源连接器
多种驱动电源连接器:SATA、四针“Molex”、四针软盘

大多数 PSU 将有足够的物理引线,用于您想要关闭其功率的 PSU 电源的所有设备。 但是您要特别确保仔细检查您是在使用旧硬件的系统中安装 PSU,还是在构建带有怪物视频卡的 PC。


所有 Mod 缺点:了解模块化 PSU 电缆

随着越来越多的电缆开始从电源中伸出,对于 PC 升级者和制造商来说越来越明显的是,将未使用的电缆放在 PSU 主体和机箱之间的一大堆中并不是一个好的选择。 这就是当今大多数优质电源使用模块化电缆连接器的原因:也就是说,您可以根据需要插入电缆,省去未使用的电缆以减少混乱。

模块化电源连接器
Be Quiet 电源上的一排模块化电缆连接器

具有可拆卸电缆的电源称为“完全模块化”PSU,而具有一些永久连接电缆的电源称为“半模块化”。 为什么不在每种设计中使每条电缆都模块化? 增加的插座连接增加了成本,产生了一些阻力并降低了效率,这就是为什么如此多的高端 PSU 至少包括一个焊接的主(24 针)主板引线。 (毕竟,在任何给定的 PC 中,每个人都至少需要使用该电缆。)完全模块化、100% 可拆卸的电缆设计仅适用于使用定制长度电缆并可能想要替换 24-用更短的东西固定主引线。

EVGA 半模组
具有固定 24 针主电源的 EVGA 半模块化 850 瓦 PSU

请注意,即使来自不同 PSU 制造商的某些电源使用相同样式的模块化插孔(一个品牌的电缆可能适合另一个 PSU 机箱),但并非所有电源都以相同的方式接线。 用户应连接指定用于其确切 PSU 型号或系列的模块化电缆。 不要从零件盒中取出剩余的神秘模块化电缆并将它们插入不同的模块化 PSU,希望它们能正常工作——除非您喜欢烟花并想购买新的 PC 零件!

如上一节末尾所述,在评估电源时,您需要查看已安装的需要专用电源连接的组件和外围设备。 大多数现代 PSU 将提供足够多的连接器来供应任何合理数量的 SATA 设备或 Molex 供电的辅助外围设备。

关键的“问号”连接器将是 PCIe 连接器——具体来说,你在给定的电源上获得了多少。 您需要确保您拥有正在安装的任何显卡或显卡所需的线索。 我们前面提到的“6+2”连接器可以插入六针或八针显卡电源插座。 但是,只有六个针脚的 PCIe 电源线不足以容纳视频卡上的八针插座。

请注意,如今一些非常高端的视频卡实际上需要三个6 针或 8 针 PCIe 电源线,并且只有一些高功率 PSU 可以为您提供这么多的电源线。 (有些人可能只给你两个。)

微星 GeForce RTX 3090 Suprim X 24G
需要三个 8 针 PCIe 电源线的 MSI GeForce RTX 3090 卡(照片:Chris Stobing)

另请注意,最近的一些 Nvidia GeForce RTX 3000 系列 Founders Edition 卡在卡端使用特殊的专有 12 针电源连接器,通过适配器或分离器(由 Nvidia 随卡提供)连接到 PSU 的引线。

Nvidia GeForce RTX 3080 创始人版
Nvidia GeForce RTX 3080 Founders Edition 卡,顶部带有 12 针电源连接器(照片:Zlata Ivleva)

在这种情况下,不要被欺骗寻找具有原生 12 针 GPU PCIe 连接器的 PSU; 那不是一回事。


瓦特交易:您需要多少电力?

当主板和显卡制造商开始通过单独的 12 伏连接器为 CPU 和 GPU 供电时,许多旧电源仍被设计为将大部分电流输出到 5 伏甚至 3.3 伏的引线。 这导致了广泛的建议和文章推荐极度夸大的电源额定值以满足您的需求。

给定 PSU 的输出以瓦特表示。 可以肯定的是,购买比您目前需要的更多的功率来应对未来的升级或系统更改绝不是一个坏主意。 确实,这笔钱花得值钱,尤其是如果您要购买希望在未来 PC 重建中使用的优质电源,或者如果您计划在未来升级到功能更强大的 CPU 或 GPU。

但现在供应商已经赶上了更新硬件的设计方式,功率输出建议可能更加现实。 在普通、轻载和峰值负载下,您的 PC 将消耗多少电量有很多因素。 它因 CPU、GPU 和主板的核心组件以及驱动器(机械与固态)、LED 和 PC 机箱配件等补充项目而异。 由于所有这些可能的部件具有近乎无限的组合和种类,因此了解您的电源需求的最佳方法是使用在线提供的几个电源计算器之一。

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旧标准是常用的 OuterVision 电源计算器,尽管一些 PSU 制造商和经销商也提供他们自己的自制版本。 另请参阅 Newegg 计算器以及 PSU 制造商提供的版本,其中包括以下内容(非完整列表):

  • 安静

  • 更酷的大师

  • 季节性的

我们建议根据您的 PC 组件,在其中几个站点上计算您的需求,并对结果进行平均。 但是,如果您谨慎并与您的输入保持一致,他们应该会回击非常接近的建议。 值得庆幸的是,在本文作者的案例中,Google 的前三名电源计算器搜索结果很好地估计了他的系统使用情况。

电源计算器结果
OuterVision 电源计算器提供了比大多数其他网站更多的用户控制(和更精美的图形)。

电源的额定值是输出,而不是输入,因此如果计算出的 415 瓦负载从您的墙壁插座测量到超过 500 瓦,如果您要使用功率计测量它,您应该不会感到太惊讶。 事实上,这属于 500 瓦型号的 80 Plus Bronze 规格。 但这意味着什么?


PSU 认证:了解 80 Plus 计划

80 Plus 是一项电源认证计划,可确保在各种负载下至少有 80% 的效率,不同的级别通过减少 PSU 废热提供更多的能源节约。 (PSU 的效率越高,在到达 PC 组件之前,它所消耗的壁式电源作为废热耗散的越少。)开始散发的废热越少,PSU 冷却工作的难度就越小(通过风扇,以及随之而来的噪音),必须包含的热硬件越少,PSU 组件的热磨损和撕裂就越少。 (在这方面,热量永远是敌人。)

80 Plus 计划不只是将市场上的每个 PSU 都作为公共服务进行测试。 制造商付费让他们的 PSU 产品获得认证。 他们将这样做作为营销工作的一部分,以及(也许)遵守潜在的企业买家甚至政府关于功耗和节​​能的要求。

任何付费进行电源测试的制造商都会在其包装上贴上相应的 80 Plus 标签,这是有道理的。 但是,怀疑标签可能被盗用的买家可以在该计划的网站上找到相应的 80 Plus 电源列表。

80 多项认证
80 Plus PSU 认证的细分

如您所见,您拥有 80 Plus Standard、Bronze、Silver、Gold、Platinum 和 Titanium 认证。 每个都表示在某些固定负载程度下的效率水平:20%、50% 和 100%。 Plain 80 Plus 在市场上的产品中并不常见,Silver 也不常见。 您往往会在 80 Plus Gold 型号中看到最佳价值。

Titanium 是最新添加的级别,它以比其他级别更细粒度的方式测量非常低负载级别(增加 10% 级别)下的效率,因此 PSU 供应商必须一直保持效率。 对于将大量时间花费在低使用率状态的 PC 来说,查看 Titanium 可能是有意义的,尤其是由于 CPU 设计的加速/减速进展而倾向于将大部分时间花费在这些状态的现代 PC和 GPU。


评估 PSU 质量:作业阶段

现在,效率是需要付出溢价的一件事,但更模糊的制造“质量”更重要。 在电源中,质量胜过数量,因为在 400 瓦负载下,通用 800 瓦单元比来自顶级供应商的 450 瓦单元更有可能发生故障。

然而,评估质量对于 PSU 来说是一项模糊的业务,除非您查看正式的专业评论,并且解释这些评论可能需要一定程度的经验或对物理原理的理解。 审稿人也无法切实地测试长期耐用性。 即便如此,仍有数以千计的专业评论在线提供,其中一些包含使用专用设备在负载下进行的功率测试。 (Anandtech、TechPowerUp 和 Tom's Hardware 等网站是获取核心 PSU 测试信息的良好来源;长期以来,前 PSU 权威网站 Jonny Guru 最近下线。)

值得了解的一点是,您会看到很多电源品牌,但实际的电源制造商较少。 通常,品牌可能希望销售 PSU,并与原始设备制造商 (ODM) 签订合同,以生产带有自己品牌的电源线,并按照其(或有时是 ODM 的)规格制造。

一些用户组甚至维护其他详细信息的列表,例如哪些 ODM 生产了哪些品牌模型。 这是不断变化的,尽管列表可以帮助您将模型从品牌供应商关联到实际 ODM,并且通常比仅依赖用户评论更准确地评估您在给定 PSU 中查看的内容。 (谷歌有问题的 PSU 的名称和“ODM”以获取相关信息。)

不过,当涉及到这种特殊类型的产品时,不要直接对用户进行维尼评论。 一旦 PSU 型号上市一段时间,它们就可以成为一个方便的衡量标准,尤其是当它被证明是一个麻烦的时候。 许多一星评论可能表明存在问题,因为除非出现问题,否则 PSU 不是那种能激发用户评论的产品。

因此,鉴于 PSU 的不透明性以及需要汇总数据来告诉您有关质量的任何有意义的信息,亚马逊和 Newegg 等电子商务网站上的用户评论在 PSU 购物中占有一席之地。 即使不加考虑,用批判的眼光看待用户评论通常比盲目购买更明智的建议——稍加小心(在我们指南的这一点上!)你不再处于危险之中做的。