Prečo zdroj môže mať vplyv
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
V internetových diskusiách sa často objavuje jeden tip na to, ako vyriešiť vyššiu hlučnosť cievok u grafických kariet – použiť iný zdroj. Pre niekoho to môže znieť ako dobrý nápad a niečo, s čím je ochotný experimentovať, pre iného zase ako niečo, čo nemá príliš zmysel. V tomto druhom tábore sme boli aj my, respektíve (nech sa oprostím od autorského plurálu) ja osobne. Než nad niečím špekulovať spôsobom „čo by ako asi mohlo byť“, je lepšie veci otestovať a potom vynášať nejaké závery. Zo štartu si ale predsa len dajme trochu tej teórie.
Prečo zdroj môže mať vplyv
Najprv si vysvetlime, prečo sa má zmysel baviť o závislosti intenzity pískania cievok (grafickej karty) od použitého zdroja (ATX). Ešte predtým v krátkosti k tomu, prečo cievka vôbec vydáva zvuk. Cievka ako taká je v podstate drôt obtočený okolo kovového jadra. Na súčasných komponentoch to pre použitie tienenia (takej tej obdĺžnikovej skrinky) nevidno, ale vnútri je to práve tak. Na túto cievku prichádza naspínané napätie, vplyvom ktorého vznikajú vibrácie. Tie pre konštrukciu cievok ako takých sú zdrojom zvuku. Ako tento zvuk bude znieť záleží okrem elektrických vlastností aj od miery tlmenia vibrácií lepidlom, stabilizáciou.
Pokiaľ by ním cievky boli dokonalo zaliate, tak by nedochádzalo k žiadnym vibráciám, k žiadnemu zvuku. Dosiahnuť takýto stav v praxi by však bolo mimoriadne drahé, nerentabilné, a preto cievky viac alebo menej „pískaju“. V skutočnosti je to skôr ako „pískanie“ akési „zurčanie“. Jedná sa totiž o mix rôznych frekvencií zvuku, nie jednej výraznej (ako napríklad keď fúknete na píšťalku).
Cievky sú hlučnejšie alebo tichšie v závislosti od toho, či sa „lepšie“ alebo „horšie“ pri danej práci triafajú do rezonančných frekvencií. Keď sa trafia, tak môžu byť pomerne hlučné.
Pre lepšiu predstavu asi môžeme poznamenať, že cievky majú nejakú „prirodzenú“ rezonančnú frekvenciu, ktorá vzniká pri perfektne čistom napätí. To (čisté, vyhladené napätie) je ale iba teória a prax môže byť taká, že vždy dochádza k väčšiemu alebo menšiemu šumu. Ten je definovaný zvlnením nejakou amplitúdou (peak to peak v mili voltoch) a potom časovou periódou, respektíve frekvenciou. A predpokladáme, že práve tá (frekvencia šumu) môže zasahovať a ovplyvňovať „základnú frekvenciu“ cievok. Negatívne, ale i pozitívne. Samotný charakter šumu nehovorí o tom, či budú cievky jeho aktivitou hlučnejšie alebo tichšie. K obom výsledkom môže viesť aj rovnako „agresívny“ šum. Ide len o to, či v súčinnosti s ním budú cievky bližšie alebo ďalej od rezonančných frekvencií, pri ktorých je dosahovaná najvyššia hlučnosť.
A teraz k tomu, prečo by teoreticky nič z toho, čo sme písali vyššie, nemalo mať váhu. Závislosť pískania cievok od použitého zdroja by nemusela byť žiadna, pokiaľ na úrovni VRM grafickej karty pred cievkami (na kondenzátoroch) dochádza k perfektnému vyhladeniu napätia alebo k vyhladeniu do takej miery, ktorá nijako neovplyvní vibrácie cievok.
Takýto stav ale možno považovať tiež za teoretický a v praxi bude na cievky prechádzať kvalitatívne predsa len trochu iné napätie, ktoré môže mať dosah na zvuk cievok. Či dramatický alebo iba symbolický (alebo niečo medzi tým) to sa ukáže až v testoch. Na tie (testy) sa treba náležite pripraviť, aby sa v konečnom dôsledku nemeralo niečo iné, ako chceme. K tomu ale už v texte nasledujúcej kapitoly s metodikou testovania.
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Testovacia metodika
Základ je viacero napájacích zdrojov ATX. K dispozícii máme dvanásť rôznych modelov, pre ktoré vám ešte dlžíme „štandardné“ testy. Vidieť ste mohli ale už zahrievanie ich káblov 12VHPWR.
Jedná sa o modely Asus ROG Strix 850G Aura, BeQuiet! Dark Power 13 (850 W), Cooler Master GX III Gold 850, Corsair RM850x Shift, DeepCool PX1000G, Enermax ERT850 EWT, FSP Hydro G Pro ATX3.0, Gigabyte GP-UD850GM PG5W, Chieftec Polaris 3.0 (PPS-850FC), MSI MPG A850G, Seasonic Vertex GX-850 a SilverStone DA850R Gold.
Na elimináciu ruchov z elektrickej siete medzi zásuvku a zdroj používame invertor Kemot Prosinus-2000 na striedavé napätie s čistým sínusovým priebehom. To znamená odfiltrovaním rušenia iných zariadení, ktoré sú zapojené v elektrickej sieti. Ich vplyv na rušení elektrickej sieti môže byť rôzny, u každého iný, a pre našu analýzu je dôležité ich odfiltrovať. Inak by sme nemerali iba to, ako jednotlivé zdroje menia hlučnosť cievok grafických kariet, ale i to, ako do toho zasahuje rušenie z elektrickej siete. To by malo byť vždy minimálne a nemalo by sa príliš prejaviť (aj na to majú zdroje primárnu filtráciu), ale stále sa jedná o nežiaduci externý vplyv, ktorý je pre túto analýzu potenciálne nežiaduci.
Zvuk cievok sledujem na troch rôznych grafických kartách. Vyvodiť závery z jednej by bolo nedostatočné, pretože každá má inak poňaté VRM, používa iné súčiastky, ktoré na napätie s rôznou charakteristikou môžu reagovať odlišne. Sapphire RX 7600 XT Pulse je zástupkyňa „najhlučnejších“ grafických kariet. Pri nej sme s rovnakým zdrojom v rámci štandardných testov zaznamenali najvyššiu hlučnosť cievok. Naopak pri Gigabyte RTX 4090 Gaming OC 24G boli cievky veľmi tiché, až prekvapivo. Preto je u nej pozoruhodné sledovať, či takýto stav bude platiť pre všetky zdroje (a či nejaký hlučnosť jej cievok nezvýši). A do tretice MSI RTX 4070 Ti Super Ventus 3X – niečo medzi zvyšnými dvoma grafickými kartami. Hlučnosťou cievok, ale i výkonom.
S grafickými kartami GeForce (4070 Ti Super a RTX 4090) sú použité ovládače Game Ready 551.61 a s Radeonom (RX 7600 XT) Adrenalin 24.2.1.
Testovaciu konfiguráciu používame rovnakú ako v štandardných testoch grafických kariet. Z nich poznáte aj detaily k meraniu hlučnosti. Pre potreby týchto meraní treba však zopár vecí uspresniť. Tradičné podmienky s presným vyuhlovaním hlukomera, respektíve mikrofónu ku grafickým kartám zostáva rovnaké. A tie sú zároveň jedinými prvkami, ktoré sú zdrojom zvuku. Ventilátor na chladiči CPU počas testov vypíname a rovnako sú na meraciu sekvenciu zastavené aj ventilátory grafickej karty. To ale iba na chvíľu počas 15-sekundových záznamov zvuku, aby nebol obmedzený výkon ich prehrievaním. Na výstupe je každopádne iba zvuk cievok grafických kariet, všetko ostatné odfiltrované. To vrátane zvukov cievok samotného zdroja či invertora na „čistý sínus“ (ten je v inej miestnosti a jeho aktivita je úplne odizolovaná).
Za meraciu scénu sme zvolili menu Shadow of the Tomb Raider (1080p, grafický profil „High“). V ňom je záťaž konštantná a pískanie cievok sa v čase nemení. Aby sme ale vždy zachytili rovnaký moment za porovnateľných podmienok, tak používam vždy rovnaký postup, ktorý trvá 615 sekúnd.
Prvých 420 sekúnd je fáza „zahorovania“, po ich uplynutí vypíname ventilátor na chladiči CPU a medzi 480–495 sekundami prebieha záznam zvuku cievok hlukomerom (riadne skalibrovaný Reed R8080). Spektrografy (zaznamenávané mikrofónom miniDSP UMIK-1) potom vznikajú v časovom rozpätí 600–615 sekúnd. Aplikácia TrueRTA počas tohto intervalu priemeruje 100 vzoriek, takže na výstupe sú vždy už dostatočne ustálené hodnoty hladín hluku na jednotlivých frekvenciách. Sledovaný rozsah frekvencií je pritom 2–20 kHz. Zvuk grafických kariet je aj pod týmto rozsahom, ale aerodynamický a my pre potreby týchto testov ostríme na cievky.
Ventilátory sú u všetkých zdrojov odpojené, aby sa nijakým spôsobom nepodieľali do meraného zvuku/hluku. Aktivita cievok zdroja v nejakej miere v ňom je. Odseparovať v tomto smere zdroj ATX kompletne, je prakticky nemožné (nereálne je to ale aj v bežnej praxi…). Zdroj vždy musí byť v relatívnej blízkosti (niečo ako veľmi dostatočné predlžovacie káble sa použiť nedajú, pretože s nimi by vznikol veľmi výrazný úbytok napätia a vo vyššej záťaži by už zdroje nefungovali). Hlučnosť zdrojov ATX je vždy marginálna, mriežkou (teda otvorenou časťou dole) a zároveň sú už aj na spodnej hranici záberu parabolického goliera, ktorý na hlukomeri aj mikrofóne používame na zosilnenie snímaného zvuku. To na dosiahnutie čo najvyššieho rozlíšenia s čo najväčšími rozdielmi odmeraného hluku.
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Hladina hluku meraná hlukomerom
Relatívna hlučnosť
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Dominantné frekvencie…
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
… a ich hlučnosť
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Tónové špičky a hlučnosť súhrnne
| PSU | Dominant sound freq. and noise level | NF-F12 PWM | NF-A15 PWM | ||||
| Sapphire RX 7600 XT Pulse | MSI RTX 4070 Ti Super 16G Ventus 3X | Gigabyte RTX 4090 Gaming OC 24G | |||||
| Frequency [Hz] | Noise level [dBu] | Frequency [Hz] | Noise level [dBu] | Frequency [Hz] | Noise level [dBu] | ||
| Asus ROG Strix 850G Aura | 6088,7 | -74,9 | 6267,2 | -77,6 | 8863,1 | 80,0 | |
| BeQuiet! Dark Power 13 | SilentiumPC Fluctus 120 PWM | 5583,4 | -77,0 | 10540,1 | -73,1 | 7240,8 | 81,0 |
| Cooler Master GX III Gold 850 | 4561,4 | -76,6 | 6088,7 | -77,2 | 10240,0 | 78,0 | |
| Corsair RM850x Shift | 5120,0 | -77,5 | 6088,7 | -74,8 | 8863,1 | 80,4 | |
| DeepCool PX1000G | 5120,0 | -76,4 | 10540,1 | -75,7 | 8863,1 | 81,9 | |
| Enermax ERT850 EWT | 5915,4 | -77,1 | 6088,7 | -78,0 | 10240,0 | 82,7 | |
| FSP Hydro G Pro ATX3.0 | 8610,8 | -80,0 | 10240,0 | -76,5 | 8863,1 | 81,5 | |
| Gigabyte GP-UD850GM PG5W | 5915,4 | -74,4 | 6088,7 | -78,0 | 8863,1 | 81,5 | |
| Chieftec Polaris 3.0 (PPS-850FC) | 4974,2 | -78,5 | 6267,2 | -77,4 | 8863,1 | 79,8 | |
| MSI MPG A850G | 7034,6 | -77,3 | 12901,6 | -78,0 | 8863,1 | 81,1 | |
| Seasonic Vertex GX-850 | 7034,6 | -76,5 | 10540,1 | -74,6 | 8863,1 | 81,7 | |
| SilverStone DA850R Gold | 5583,4 | -73,2 | 10540,1 | -73,7 | 8863,1 | 82,5 |
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Kompletné spektrografy zvuku
Sapphire RX 7600 XT Pulse
MSI RTX 4070 Ti Super 16G Ventus 3X
Gigabyte RTX 4090 Gaming OC 24G
„Po výmene zdroja prestali pískať cievky grafickej karty“. Mimoriadne časté tvrdenie a pritom zostáva vždy iba na subjektívnej úrovni, čo je škoda. Ale aj preto sa teraz na veci pozrieme exaktným spôsobom, číselne. To otestovaním viacerých grafických kariet, kde sa pri každej sleduje hlučnosti cievok VRM v závislosti od použitého zdroja ATX (3.0). Ako je to s tým „pískaním“? Kedy je silnejšie a kedy slabšie?
Záver
Rôzne zdroje, respektíve rôzne vlastnosti ich 12-voltového napätia majú vplyv na rôzny zvuk cievok grafických kariet. A teraz veľmi opatrne: Niekto ten rozdiel počuť môže, iný nemusí. Keď sa pozriete na výsledky s rozdielmi v hlučnosti, ktoré zohľadňujú všetky frekvencie zvuku, tak rozptyl medzi najtichšou a najhlučnejšou situáciou je vždy pomerne malý.
Pri testovanej vzorke 12 zdrojov je to s Gigabyte RTX 4090 Gaming OC 24G iba 2,1 dBA, u Sapphire RX 7600 XT Pulse zase 2,3 dBA a s MSI RTX 4070 Ti Super Ventus 3X potom 3,5 dBA. Najtichší chod v týchto meraniach je so zdrojmi FSP Hydro G Pro ATX3.0 (s RX 7600 XT), Seasonic Vertex GX-850 (s RTX 4070 Ti Super) a Enermax ERT850 EWT (s RTX 4090). Jediný zdroj, ktorý bol so všetkými grafickými kartami vždy v prvej päťke, je MSI MPG A850G. Po spriemerovaní umiestnení je to preto aj „relatívne najtichší“ alebo možno presnejšie „najvyváženejší“. Najtichší z pozorovaných scenárov nebol nikdy, ale nestalo sa ani to, že by sa nejako výrazne prepadol (smerom k hlučnejším).
Napríklad cievky RT 7600 XT Pulse sú s FSP Hydro G Pro ATX3.0 relatívne najtichšie, ale na RTX 4070 Ti Super Ventus 3X je už s týmto zdrojom dosahovaný tretí najhorší/najhlučnejší výsledok od konca. Poradie sa v závislosti od grafickej karty mení, niekedy aj dramaticky. Každá grafická karta svojou aktivitou totiž na cievkach vytvára iné vibrácie a rezonančné frekvencie sa výrazne odlišujú.
Vždy najhlučnejší je bohužiaľ pre Cooler Master iba ich model GX III Gold 850. Napriek tomu niekto to tak subjektívne vyhodnotiť nemusí. Stále je reč o jednočíselných hodnotách nameraných hlukomerom. Za presnou analýzou treba zájsť na úroveň spektrografov, ktoré hovoria o tom, ktoré frekvenciu zvuku sú hlučnejšie a ktoré zase tichšie.
Ako o najhlučnejšom zdroji sme písali v súvislosti s GX III Gold 850, ale určite sa nájde niekto, kto po subjektívnom súde s týmto tvrdením nebude súhlasiť. Z dôvodu, že bude citlivejší na tóny cievok s inými zdrojmi. Tieto tónové špičky sú navyše premenlivé, záleží od toho, ako záťaž „pulzuje“ (za záťaž si pokojne dosaďte framerate nejakej hry alebo 3D renderingu v Blenderi). Scéna od scény to je prirodzene iné a poradie hlučnosti môže byť pre rovnaké konfigurácie „zdroj + grafická karta“ rôzne.
Dať zaručené odporučenie na zdroj, s ktorým budú cievky konkrétnej grafickej karty vždy najtichšie, je celkom určite nemožné. Do kombinatoriky tu eventuálne vstupuje aj rušenie v elektrickej sieti (v našich testoch eliminované nasimulovaním čistého sínusového napätia na zásuvke), ktoré je u každého unikátne a s vybraným zdrojom môže, ale i nemusí reagovať rôzne. Záleží, či sa charakter rušenia (siete) dokáže prejaviť vo forme vyšších harmonických frekvencií.
Názory na mieru vplyvu zdroja na pískanie cievok grafických kariet budú z vyššie uvedených dôvodov vždy protichodné. Na to, aby bolo vo veciach jasno, je tu príliš veľa premenných a všeobecné závery o tom, čo je „tichšie“ a „hlučnejšie“ sa vyvodiť skrátka jednoznačne nedajú. Výmenou zdroja je síce možné potlačiť frekvenciu zvuku, ktorú používateľ A vyhodnotil ako kritickú, ale vyskočí iná. Taká, čo pre zmenu vadí používateľovi B. A aj pokiaľ sú špičky na rovnakej frekvencií, tak majú rôznu hlučnosť (prehľad tónových špičiek spolu s hladinou hluku, ktorá im prináleží, nájdete aj v tejto ucelenej tabuľke).
Zvuk cievok grafických kariet sa rozprestiera do veľmi širokého spektra a to plošne umlčať iba rôznou charakteristikou napätia zo zdroja je prakticky nemožné. Cesta k bezhlučnosti je v zamedzení vibrácií, ktoré na cievkach vznikajú. To by však bolo zase výrobné drahé a na zobchodovanie neefektívne. Minimálne teda, pokiaľ ide o segment grafických kariet.
Že sme použili „príliš kvalitné“ zdroje a s lacnými je situácia výrazne horšia? Pokračovanie nabudúce.