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PC自作 ウワサの検証 完全版
ウワサその07 電源編
検証人:Ta 152H-1
PCの消費電力は増える一方。市販される電源ユニットも最低で400W、500~700Wクラスの製品も少なくない。将来の拡張性を考えると大出力電源を買いたいが、実際に使っていないのに大出力に対応した電源を使うのはムダが多いのでは?という話もあるが・・・。
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電源は大出力であればあるほどよい?
image今回のテスト環境

 PCはシステム構成によって消費電力が大きく異なる。“低消費電力CPU+ミドルクラス以下のビデオカード+光学ドライブとHDDが1台ずつ”と、“デュアルコアCPU+ハイエンドビデオカード2枚でSLI構成+数台のHDDでRAIDを構成+光学ドライブも複数搭載”というシステムでは、倍以上消費電力が違っていても不思議ではない。このため市販されている電源の出力はさまざまだ。一般的にPCの消費電力は増加傾向にあり、ATX12V電源の仕様もv1.1のときは200~300Wが示されていたが、現在のv2.2では250~450Wとなっている。仕様も大出力化に対応できるように変更されているわけだ。

 製品によって多少のマージンはあるが、システムの消費電力未満の出力しか持たない電源では、そのシステムを動作させることはできない。その反対に、大出力の電源なら消費電力の小さいシステムでも使える。大は小を兼ねるわけだ。しかし、必要もないのに大出力の電源を使うと、ムダな電力消費をするのではないかという話がある。

 そこで、消費電力と電源出力の関係を検証するために、低消費電力、一般的、そして大消費電力となるシステムをそれぞれ用意して、出力の異なる4種類の電源で動作させてみた。ACアダプタ以外は、性能の傾向が似ていると思われる同一メーカー製に統一してある。また、消費電力の違いによる効率の差を検証するため、システムの動作状態としてOS起動から3分後のアイドリング時と3DMark05実行中の最大消費電力値をそれぞれ計測している。

 同じシステムを同じ動作条件で動かして、消費電力に差があるなら、それは電源の効率の差ということになるが・・・。
image今回、電源の消費電力を計測するのに使用したワットチェッカー。コンセントと電源ケーブルの間に挟むことで接続機器の消費電力を測定可能
image低消費電力システム
静音重視のシステムを想定し、低消費電力なモバイル向けCPUのCore Solo T1300を中心に、ASUSTeKのCore対応マザーボードN4L-VM DH(グラフィックス機能内蔵)、DDR2メモリ2枚、HDDと光学ドライブを1台ずつという構成だ
image一般的なシステム
自作ユーザーの標準的なメインマシンを想定し、CPUにはAthlon 64 X2シリーズの最下位モデル3800+を、マザーボードにはnForce4 SLI搭載のMSI K8N SLI-FIを用意。ビデオカード(GeForce 6600 GT搭載)も搭載している
image大消費電力システム
ヘビーゲーマーの環境を想定し、CPUにはデュアルコア化されたAthlon 64 FX-60を、ビデオカードにはGeForce 7900 GTXを2枚搭載しSLI構成とした。さらに、HDD 2台によりRAID 0を構築し、メモリも512MBモジュール4枚で2GBを搭載
テストに使用した電源
ノーブランド
110W ACアダプタ電源
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110W
110Wの出力を持つACアダプタとAC-DC変換基板、各種ケーブルなどがセットになったACアダプタ変換キット。販売終了製品のためATX電源コネクタは20ピンで、ケーブルの本数も少ないが手軽に無音化可能
Zippy
Zippy-400W typeR
実売価格:15,000円前後
URL:http://www.rioworks.co.jp/
E-mail:support@rioworks.co.jp(リオワークス)
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400W
サーバー向けで実績豊富なZippy製400W電源。8ピンのEPS12Vコネクタも備える。PCI Express用6ピンコネクタは備えないため、今回は変換ケーブルを用い、ペリフェラル端子二つから入力した
Zippy
Zippy-500GE typeR
実売価格:20,000円前後
URL:http://www.rioworks.co.jp/
E-mail:support@rioworks.co.jp(リオワークス)
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500W
Gamers Editionをうたった500Wの電源ユニット。+12Vは1系統だが、36Aという高い出力を確保し、GeForce 7シリーズのSLI動作など大電力を必要とするシステムでも安定して動作することをウリとしている
Zippy
Zippy-720PE typeR
実売価格:50,000円前後
URL:http://www.rioworks.co.jp/
E-mail:support@rioworks.co.jp(リオワークス)
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720W
Intelの次期Xeon(コードネームDempsy)やAMDのサーバー向け次期CPUへの対応もうたう720W電源。PCI Expressコネクタを2本備え、+12V出力は1系統ながら52Aで、極端に大きな電力需要にも余裕で対応する
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【テスト環境】

低消費電力システム
CPU:Core Solo T1300(1.66GHz)
マザーボード:ASUSTeK N4L-VM DH(i945GM+ICH7-M DH)
メモリ:PC2-5300 DDR2 SDRAM 512MB×2
グラフィックス機能:チップセット内蔵
HDD:Seagate Barracuda 7200.7(Serial ATA、7,200rpm、160GB)
光学ドライブ:NEC ND-2510A

標準的システム
CPU:Athlon 64 X2 3800+(2GHz)
マザーボード:MSI K8N SLI-FI(nForce4 SLI)
メモリ:PC3200 DDR SDRAM 512MB×2
ビデオカード:MSI NX6600GT-TD128E(GeForce 6600 GT)
HDD:Seagate Barracuda 7200.7(Serial ATA、7,200rpm、160GB)
光学ドライブ:NEC ND-2510A

大消費電力システム
CPU:Athlon 64 FX-60(2.6GHz)
マザーボード:MSI K8N SLI-FI(nForce4 SLI)
メモリ:PC3200 DDR SDRAM 512MB×4
ビデオカード:NVIDIA GeForce 7900 GTXリファレンス×2(SLI構成)
HDD:Seagate Barracuda 7200.7(Serial ATA、7,200rpm、160GB)×2(RAID 0構成)
光学ドライブ:NEC ND-2510A
検証結果

 実験のグラフを見るときまず注意べきことは、これはAC入力全体での消費電力であり、電源部分が消費している電力も含んでいることだ。だが、使う電源が変わってもシステム側の消費電力は変わらないことからおおよその傾向は掴める。

 ACアダプタは同じシステムを動かしても消費電力が小さく、非常に効率が高いことが分かる。しかし、高い負荷での効率の低下も大きい。

 500Wと720W電源の結果は分かりやすい。低消費電力や一般的システムでは同じ負荷(システム)を駆動するのに500W電源のほうが消費電力が小さい(効率がよい)のだが、大消費電力システムでは720W電源のほうが消費電力が小さく、効率的にはよくなっている。つまり、効率を考えると、システムによって“適切”な電源の容量は存在するということだ。

 電源によって効率は大きく変わるのだが、総合出力の大きい電源を低消費電力システムに適用するのは損失が大きくなりやすいこと、また消費電力の大きなシステムでは相応に大出力の電源を使ってやると効率もよくなる可能性が高いことは今回のテストから確認できたと言えるだろう。
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電源の効率は出力によって変動し、一般的には、最大出力の70~80%くらいの出力で効率がもっともよくなるように設計される。また、消費電力が小さいときの効率は悪い
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