すべてのコンポーネントに電力を供給し、正常に動作させるために必要な電力量を計算するのは、通常、自作PCの組み立てにおいて最後のステップです。しかし、最も複雑な作業でもあります。コンポーネントごとに必要な電力は異なり、PCが大きく高速になるほど、必要な電力も大きくなります。最新のIntel Core i9-10900Kは単体で最大250W以上の電力を消費し、NvidiaのRTX 2080 Tiも同様です。大規模で高性能なシステムには、大規模で高性能な電源ユニット（PSU）が必要です。しかし、どれくらいの大きさになるのでしょうか？また、テーブルクロスの計算で必要な電力よりもさらに大きなPSUが必要な場合はどうすればよいでしょうか？電源ユニットはコンピューターの他のコンポーネントとは異なり、大きいほど良いのです。必要な電源ユニットのサイズを計算する方法を説明します。
まずは、NeweggやAmazonで商品を探し始める前に知っておくべきことを確認しましょう。「ワット数」と「効率」という2つの重要な用語を理解しておく必要があります。
ワット数は非常にシンプルです。電源ユニットが100%の負荷時に供給できる最大電力のことです。500ワットの電力を必要とするPCを組み立てる場合、500Wの電源ユニットが必要になります。しかし現実的には、PCの必要電力よりも少しだけ高い電力を出力できる電源ユニットを選ぶのが良いでしょう。なぜなら、常に電源ユニットの負荷を最大にすると、特に効率が低い場合は、電源ユニットの寿命が短くなるからです。
では効率について見ていきましょう。効率とは、PSU が壁のコンセントからの AC 電力を PC 用の DC 電力にどれだけうまく変換できるかということです。効率は常にパーセンテージで表されます。たとえば、効率定格が 50% の 500W PSU は、最大負荷、つまり 100% の負荷で稼働させるには壁から 1000W を引き出す必要があり、大量の熱と無駄なエネルギーが発生することを意味します。しかし、効率が 50% しかない 500W PSU は、余分な 500W が熱として無駄になり、過剰な熱によってコンピューターのコンポーネントが損傷する可能性があるため、コンピューターにとって最悪です。さらに複雑なことに、ほとんどの PSU は 100% 負荷のときではなく 50% 負荷のときに最大効率で稼働します。そのため、理論上の効率 50% の 500W PSU の場合、250W の電力を出力するときに最も効率的です。
ここで80 Plus効率評価が重要になります。市販されている電源ユニット（PSU）のほとんどは、50%の効率ではなく、80%の効率を備えています。覚えておいてください。PSUの効率が良いほど、余分な電力消費が少なくなります。そして、余分な電力消費が少ないほど、発熱も少なくなり、PCコンポーネントの劣化を遅らせることができます。例えば、1000Wの電源ユニットの効率評価が80%だとします。これは、最大負荷時に600Wを必要とするPCを稼働させる場合、消費電力は800Wに抑えられ、そのうち200Wが熱として放出されることを意味します。高ワット数のPSUが高効率評価である限り、高額な費用を支払っても構わないのであれば、大容量のPSUを購入しても問題ありません。
しかし、電源ユニットを選ぶ際に考慮すべき点がもう1つあります。Corsair、EVGA、Seasonicといった多くの電源ユニットブランドが、ブロンズ、シルバー、ゴールド、プラチナ、チタニウムといった認証に加え、80 Plus認証を取得していることに既に気づいているかもしれません。どちらの認証も電力効率を示すものですが、金属ラベルによる認証では、それらの効率がさらに細かく区分されます。80 Plus認証とは、電源ユニットが20%、50%、100%の負荷時に少なくとも80%の効率を示すことを意味します。つまり、500Wの電源ユニットが80 Plus認証を取得している場合、100%負荷時に壁のコンセントから最大1000Wではなく625Wしか消費しないことになります。また、電源ユニットの発熱量も少なくなります。
こちらは、金属の種類ごとに負荷あたりの効率を分類した表ですが、目安としては金属の品質が高いほど効率が良いと言えます。例えば、80 Plus Gold認証を受けた電源ユニットは、20%負荷時に少なくとも87%、50%負荷時に90%、100%負荷時に87%の効率を達成しています。Platinum認証とTitanium認証では効率は90%台前半、Bronze認証とSilver認証では80%台半ばから前半です。
さて、それはそれで良いのですが、実際にどの電源ユニットを買えば良いのでしょうか？OuterVisionには、すべての計算を自動で行ってくれる便利でシンプルなツールがあります。システムに搭載されているコンポーネントを入力するだけで、いくつかの推奨電源ユニットが表示されます。コンポーネントをオーバークロックしたい場合は、それらの速度を考慮した高度なオプションも用意されています。さらに、PCの年間運用コストも教えてくれます。
Ryzen 7 2700X、GTX 1080 Ti、16GB DDR4 RAM、1TB NVMe M.2 SSD、2TB 7200 RPM HDD、NZXT Kraken X52 240mm AIO水冷クーラーを搭載した私のPCの場合、このツールは80 Plus Gold認証の850W電源ユニットの購入を推奨しています。しかし、もし私の電源ユニットがPlatinum認証であれば、もっと効率が上がるはずです。あるいは、850W電源ユニットを諦めて1000W Platinumにアップグレードすれば、ツールによれば効率が向上するはずです。最近、新しいプロセッサのベンチマークテストで予想よりもパフォーマンスが低いことに気づいたので、大容量電源ユニットは非常に魅力的に思えます。
ワット数の高い電源ユニットは、実際に必要がない場合は過剰ですが、PCに悪影響を与えることはありません。PCの性能を低下させるよりは、高出力の方が良いでしょう。良くてもCPU、GPU、その他のコンポーネントの動作速度が宣伝されている速度よりも遅くなります。最悪の場合、様々なコンポーネントが電力節約のためにシャットダウンし、PCがクラッシュする可能性があります。
