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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
では、同じ出力の電源に差はあるのか?
 先の検証で、同シリーズの電源でも、総合出力により効率に違いがあることは分かった。それでは、同一出力の電源同士ではどうなるのだろう? というわけで、先ほどのZippyの400W電源と別メーカーの電源を比較してみよう。効率の違いを別にすれば、電源の出力できる電圧の種類には違いはないし、出力も同じであれば、さほど違いはないと思うかもしれないが・・・。
岡谷エレクトロニクス
音無しぃR3 400W
実売価格:8,000円前後
URL:http://okaya.co.jp/
TEL:045-475-1502
image
400W
大型の14cm各ファンを搭載し、静音性をウリとする電源ユニット。ファンコントロール用つまみも備え、850~1,200rpmに回転数を調整できる。+12Vは2系統で各16A。PCI Expressコネクタは1本、ATXコネクタは20+4ピンのセパレートタイプ
Zippy-400W typeRの各出力
image最大出力
いわゆる電源容量。連続して出力可能な定格出力値と、瞬間的になら出せる瞬間最大出力値があるが、両方を区別して明示している製品は多くない
+3.3V/+5V
各出力電圧の一部はほかの電圧出力と回路の一部が共通になっていて、合計での出力の制限値が付くことが多い。一方が限界まで使えばそれ以上の出力はできない
音無しぃR3 400Wの各出力
image(1)各出力電圧とその最大出力電流
PCの電源は多出力・低電圧電源で+12Vなどの各出力の最大値(負荷により変動)は、最大出力とは別であり、全体に余裕があっても特定出力が飽和することもある
(2)出力表示
出力はW数で表示されるが、これは電圧と電力の積。複数の電圧の出力を持つシステムでは、各電圧ごとには電流値を示せても複数出力の合計はW数でしか示せない
検証結果

 PC電源の出力は+3.3/5/12/-12V、そして+5VSBがある。さらに最近の大出力電源には+12Vのラインが2系統以上用意されているものがある。電源は回路構成の制約により各出力電圧ごとに出力できる最大電流が決まっているが、この出力は同じ総合出力を持つ製品同士でも異なっているのだ。

 出力値は電力(W)=電圧(V)×電流(A)だが、一般的に各系統の電力を合計するとその電源の総合出力よりも大きくなる。つまり、全系統で同時に最大出力を同時には取れないのだ。通常は12Vと+5VSBはほぼ独立した出力だが、+3.3/+5V系統の合計(この二つの出力は同じ回路から分岐する構成である場合が多い)で最大200W、+12V各系統合計で300W、これら合計で430Wといった構成になる。数値は例であり製品によってさまざまである。これらはスペックとして明示している製品もあるが、はっきりしない製品も少なくない。

 そのシステムで各出力系統ごとに必要になる電力を確認しないと、総合出力ではまだ余裕があっても、各系統出力のどれかが先に限界にまで到達してしまい、結局システムを動かせなくなるといった事態に陥ることもある。

 さらに出力構成だけでなく、グラフのように製品ごとに効率も異なっている。
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じゃあ、古い電源と新しい電源の違いは?
 かつて電源は350W程度で大出力と言われたが、現在では800Wを超えるような電源も自作PC用パーツとして販売されている。さらに、ATX電源が20ピンから24ピンに増えたり、Serial ATAドライブやPCI Express対応ビデオカード用の電源端子などが加わったりしたのも記憶に新しい。最後に、古い電源と新しい電源の違いを検証しよう。
Seasonic
SS-350FS
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350W
2001年年末発売の350W電源ユニット。静音化電源のはしりで、電源の温度と負荷により1,200~3,800rpmでファン回転数を動的に変更する機能を備える。+12Vは1系統で17Aのみと、現在では少々心もとなく感じる
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検証結果

 最近のPCでは、CPUやHDD、ビデオカードなど、+12Vを消費するデバイスが増える一方だ。このため、CPU用の+12Vとそのほかのデバイスに供給する+12Vは、1系統だけではなく2系統用意してCPUとそのほかのデバイス向けに分けることがATX12Vのv2.0以降の電源仕様として推奨されている。

 これは2004年の規格であり、それより古い時期のPC電源では+12Vが2系統あるのはワークステーションやサーバー用途の製品を除くとほとんどなかった。だが最近の400W以上の電源は+12Vを2系統備えるものが増加している。ほかの出力系統の組み合わせについても規格のバージョンによって異なるため、新しい電源と古い電源では、同じ最大容量であってもその出力構成の中身は大きく異なると考えたほうがよいだろう。

 とはいえ、PC用電源の原理は20年来変わっていない。同じ原理で効率の差が出るのは回路設計だけでなく、高効率な電源はよい部品を使っているためであり古いからと言って効率が悪いわけではないことに注意したい。また2系統の+12V出力も、SLI構成などで一方の系統に出力が集中すると逆に容量が足りなくなり、問題を引き起こすこともある。

 検証の結果、古いSeasonic電源は最新のZippy電源には効率でおよばなかったが、新しい電源でも同じ程度の効率のものは数多く存在する。古くてもハイエンドなシステムを動作させられる基本設計のよさにも注目したいところだ。
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まとめ
 電源の性能は端的には最大出力で示されるが、これまで述べてきたように、現在のPCシステムで使う電源選びにはこの情報だけでは不十分なのが現実だ。

 電源の性能の基本は出力構成(出力電圧と取れる電流値)である。同じ最大出力でも各系統ごとの出力は製品によって異なっている。最大出力ではなくて、複合した出力での制限も含めて+3.3/5/12Vの各出力系統で供給できる電力と動作させるシステムで要求される電力とが適合するのかを確認する必要がある。

 製品選択には、電源回路としての優秀さはその効率や安定性といったことも考慮したいが、一般に表示されているスペックからは判断が付かない。しかし、出力構成についてはある程度確認できることであり、必ず確認すべき基本的なことと言える。

 システムの実際の消費電力を完全に把握するのは難しく、拡張性なども考慮すると余裕を見て大きめの出力の電源を選択するのはある程度はやむを得ないことだが、そうした場合は効率などの面では不利であることを認識しておきたい。

 電源は大出力だからと言って高性能ということではない。必要な電力を供給する能力があるということが重要であり、システムによって“最適な”電源は違ってくるのだ。
結論:電源はシステム構成に見合った容量を選択すべし
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