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    超能网关于Haswell的电源讨论部分文章:

      《超能网年度巨献之三:七款高端电源横评之测试篇,DC-DC技术介绍》
      《Haswell带来的挑战:ATX电源最低电流或许不达标
      《Haswell使用全新供电标准,现有电源需要升级吗
      《你的电源支持C6/C7吗?Intel推出Haswell电源选择工具
      《Haswell芯光大道之一,支持C7节能的电源推荐



      Haswell的C6/C7节能状态需要更低的电流可能会引发麻烦,在业内确实引起一小波震荡,我们第一时间跟进并且发布了分析文章。后续也有不少电源厂商宣布各自支持Haswell的电源列表。

      在本文我们将进行实测,看Haswell在C6/C7状态下,使用目前主流的电源产品会出现何种问题。在这之前,需要先普及部分基础知识,没有兴趣了解技术细节的读者可以直接跳到最后看结论。

    如果想要看懂全文,需要知道以下内容:

      1. Intel ATX12V电源设计指导规定,CPU的供电由电源的+12V2单独提供。单路+12V的电源CPU供电和其他组件都取自一路。

      2. Intel表示Haswell的C7节能状态的最低电流要求从Ivy Bridge的0.5A降到了0.05A,这部分电流来自+12V2。

      3. 市面上的电源如果按输出技术的类型来区分,可以分为单磁放大、双磁放大以及DC-DC,单磁以及双磁都可以归为磁放大类型。

      4. 单磁放大的电源,+5V和+12V使用联合稳压,+12V负载过低,最终可能会出现+12V偏高、+5V偏低;双磁放大的电源,则会出现+5V和+3.3V的电压同时偏低,如果电压超出范围可能会出现保护停机。DC-DC的电源,+5V和+3.3V输出电路是接于+12V输出之后,故低压两路(指5V和3.3V)不受影响。部分磁放大电源为了避免陷入负载死点,会在电源内部加入假负载,这样一来电源的电压不至于偏离±5%的范围,也不触发关机保护。

      5. Haswell使用了全集成电压调节模块FIVR(Fully Integrated Voltage Regulator),FIVR集成到CPU内部会增加处理器的功耗和发热,Haswell的TDP从77W增加到84W,我认为这部分主要来自FIVR的损耗。具体可以参考本站文章《FIVR调压模块详解》。

      6. Haswell的C7节能是针对笔记本等移动设备的,在一般的台式机主板上并没有选项可以打开。

    测试平台以及主板设置

      Intel提供的资料显示,Haswell处理器的各种C状态之间可以自由转移,在负载足够低的情况下可以从一种模式转移到另外一种,中间没有承接关系,例如可以从C0活跃状态转移到C7的休息状态,不需要经过C1、C3、C6。


    Haswell的C状态转移图

      我们有4套测试平台,分别是Core i7-4770K搭配华硕Z87-Deluxe / 技嘉Z87X-OC、Core i7-3770K搭配华硕P8Z77-V Deluxe和Core i5-3570搭配技嘉B75M-D3H,分别使用主板默认设置、单独打开C6以及单独打开C7进行测试。


    测试的仪器是自制的转接线,把电流表串入到+12V2,监测CPU供电电路的输入电流

      我们使用了钜能朱雀700W进行测试,这是一个大号单磁电源,同时也使用了一个钜能的白虎600W,这是一个DC-DC电源,但由于手头没有双磁放大的电源,所以只能得到后面再补测,分析会用到以前测试的双磁电源。

      测试的过程我们尝试过接上独立显卡以验证Haswell集成的GPU核心是否会带来功耗提升,实际证明用了独显还会提高约0.03A的待机电流,这部分的消耗来自PCI-E通道的16个超高速差分信号控制器,最终Haswell平台没有接上独显进行测试,而Core i7-3770K以及Core i5-3570的平台还接着显卡。


    测试平台


    测试中使用Intel Battery Life Analyzer 2.5分析软件确认CPU进入相应的C6/C7状态

    华硕Z87-Deluxe + Core i7-4770K


    华硕Z87-Deluxe设置,C状态自动模式


    桌面待机测得+12V2输入电流1.02A


    华硕Z87-Deluxe设置,开启C6模式


    测得+12V2输入电流0.37A


    华硕Z87-Deluxe设置,开启C7模式


    测得+12V2输入电流0.33A

    技嘉Z87X-OC + Core i7-4770K


    技嘉Z87X-OC设置界面,技嘉的BIOS界面已经做成1080P,这里只裁剪了部分


    技嘉Z87X-OC只能打开C6,没有C7选项,测得+12V2输入电流0.31A

    华硕P8Z77-V Deluxe + Core i7-3770K


    华硕P8Z77-V Deluxe设置界面,C状态自动


    测得+12V2输入电流0.29A


    华硕P8Z77-V Deluxe设置界面,打开C6


    测得+12V2输入电流0.17A

    技嘉B75M-D3H + Core i5-3570


    技嘉B75M-D3H设置界面,打开C3/C6


    测得+12V2输入电流0.51A

    数据汇总以及分析


    +12V2输入电流大小,单位:A/安培

      从测得的数据来看,Haswell进入C7节能之后的+12V2的输入电流不一定就比IVB处理器的要更低,也没有Intel所说的0.05A那么低的值。我们手上的两张Z87主板测得的电流大小分别是0.31A和0.33A,上一代Core i7-3770K+华硕P8Z77-V Deluxe在C状态自动的情况下,待机电流都比它们略小,打开了C6节能之后待机电流还更低;而Core i5-3570+B75M-D3H即便打开了C6,输入电流最低也只有0.51A。

      也就是说,Haswell的供电输入电流没有比现在的IVB处理器低多少,远没有0.05A那么低

      测试中我们使用的钜能朱雀700W是一个大瓦数单磁电源,测试平台并没有出现不稳定的现象。另外手头上没有双磁电源进行测试,只能拿以往的测试数据来分析。测试的唯一一款双磁放大电源先马省电王600W在交叉负载测试的A点(轻载)的电压偏离最大的是5V,只偏离了1.7%,离5%的上限还有一段距离,所以使用Haswell也应该没有问题。

      因此,另一个结论就是,无论是单磁还双磁放大电源,配备Haswell平台目前都没有问题

      按上面的测试结果来分析,+12V2输入电流的大小跟CPU是否打开C状态节能以及主板供电电路的效率都有关系,FIVR的效率按现在来看并不是非常高。我们在Core-i7 4770K的评测中确实看到了Haswell平台的待机功耗有所下降,主要还是因为CPU的频率和电压下降得更厉害,而且其搭配使用的8系PCH使用了22nm制程,也为整体功耗的下降带来了帮助。


    待机功耗对比

    对于消费者来说:

      放心选购电源,不过更推荐使用DC-DC技术的电源。

      上面的测试,使用单磁电源和Haswell处理器的搭配没有出现问题。其中有若干的原因,最主要的是大多数主板厂商并没有给8系列主板开放C7选项,默认关闭并且隐藏起来;

      其次,不少厂家在设计电源时已经在电源里加了负载,以保证整个输出过程电源的电压都处于正常范围。如果你购买了Haswell并且也入手了一个磁放大电源并且主板也打开了C7节能,最终在待机下出现了死机等不稳定的现象,那么你可以选择关闭C7或者自己在+12V挂上一个负载,例如12V的机箱风扇。

      第三,Haswell的待机输入电流还没有达到像Intel所说的0.05A那么低的水平,只是比部分IVB略低,由于不同主板的供电设计不同,效率不同,也有可能出现电流更大的情况;

      最后,我们的电脑除了CPU,还有诸如显卡、硬盘、风扇等设备在消耗+12V电流。

      DC-DC的优势非常明显,一般来说也只有中高端电源才会使用成本更高,电压控制能力更出色的DC-DC技术。目前购入Haswell的用户应该具备购入DC-DC电源的经济条件。另外,Intel一直坚持走低功耗路线,尤其目前受到ARM阵营的挑战,说不定今天的待机输入电流没有达到0.05A,未来的Haswell-E和Broadwell就会达到,甚至有更苛刻的供电要求。所以,如果你准备购买一个电源用上几年,我们更推荐使用DC-DC的电源。

    对于电源厂商来说:

      还有更大的考验!除了测试+12V在0负载下电源是否工作正常之外,我建议再去折腾一下极限拉偏的动态测试。部分读者如果读到这部分内容(这部分是写给电源厂商和对电源技术比较了解的读者看的),可能更会倾向于购买DC-DC的电源。

      Haswell在处于C7待机节能状态下,电脑整机消耗的电流一般可以让电源处于均衡负载的情况。但是,假如这部开了C7的电脑刚好处于待机状态,+12V消耗值接近0,而5V和3.3V带了非常高的负载,在进入以及跳出C7节能状态时,各路输出的电流大幅度地变动(相当于在极限拉偏的情况下进行动态测试),可能就会导致Power-Good信号消失或者关机保护。

      这个时候,如果使用的是DC-DC的电源,那么平台应该屹立不倒,而使用磁放大的平台可能已经保护关机,DC-DC的优势就凸显出来了。

    扩展阅读:

      《超能网年度巨献之三:七款高端电源横评之测试篇,DC-DC输出技术介绍

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    已有 15 条评论,共 63 人参与。
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    • 游客  2014-07-19 19:21

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    • 游客  2013-06-25 22:15

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    • 超能网友终极杀人王 2013-06-24 16:23    |  加入黑名单

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    • 我匿名了  2013-06-13 15:33

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    • 游客  2013-06-09 22:27

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    • 超能网友终极杀人王 2013-06-09 18:01    |  加入黑名单

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    • 我匿名了  2013-06-09 17:33

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    • 我匿名了  2013-06-09 16:58

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