Alimentations ATX 2009
Seasonic S12-II 500 Watts

SeaSonic, ou plutôt Sea Sonic est un fabricant taïwanais d’alimentation établi en 1975. En quelques années, il est parvenu à passer de l’anonymat le plus complet au rang de coqueluche pour Power-User avertis grâce à la qualité de ses blocs d’alimentation. La réputation de SeaSonic ne semble donc plus à démontrer puisque d’autres constructeurs bien connus pour la qualité de leurs produits comme Corsair ou Antec ont choisi ce fabricants pour leurs alimentations haut-de-gamme. Malgré tout, il fallait soumettre les blocs SeaSonic à notre batterie de test pour mesurer exactement les performances de ces blocs.

SeaSonic propose aujourd’hui deux gammes d’alimentation haut-de-gamme : les M12, en deux modèles modulaires de 600 et 700 Watts, et les S12-II, disponibles en trois versions de 380, 430 et 500 Watts. Parmi ces modèles, le plus vendue est de loin la S12-II 500 Watts, en raison de son rapport puissance/prix. C’est ce modèle, vendu moins de 100€, que nous avons choisi pour les tests. Somme toute : procédons.

• Caractéristiques

La Seasonic S12-II 500 Watts est fournie avec le strict minimum. On trouve ainsi dans la boite un câble d’alimentation secteur, un petit guide montage, quatre vis de fixation, un autocollant « Powered by Seasonic » et un câble-adaptateur Molex/2xFan. Quelques colliers de fixations supplémentaires auraient été les bienvenus. Le bloc en lui-même est de couleur noir :

 

Comme on le voit, celui-ci est refroidi par un unique ventilateur de 12 cm : un ADDA AD1212MB-A71GL. Spécifié à 2050 RPM pour 83 CFM et 38 dB, il ne tournera jamais à sa vitesse maximale afin de réduire au maximum les nuisances sonores. Voyons maintenant les spécifications. Première constatation, la tension d’entrée universelle 100-240V indique la présence d’un PFC actif, la moindre des choses pour une alimentation haut de gamme. La répartition des tensions est parfaite : deux rails +12V permettent de « tirer » 80% de la puissance totale sur le 12 Volts, et les rails +3.3V et +5V, chacun spécifié à 24A pour 130 Watts maximum cumulés, restent dans le raisonnable. Côté +5VSB, la Seasonic S12-II 500 Watts délivre les 2.5A exigés par la norme ATX.

Voyons maintenant les connecteurs disponibles :

Type	Nombre	Type	Nombre
	ATX 20-24 Pin x1 55 cm		PCIe 1/2 (6+2P) x1 65 cm
	EPS12V (8P) x1 55 cm		Molex x9 45/55/65/75 cm
	ATX12V (4P) x1 55 cm		SATA x6 55/65/75 cm
	PCIe 1.0 (6P) x1 65 cm		Floppy x2 75 cm

Pas grand-chose à dire aux niveaux des connecteurs : ceux-ci sont en nombre plus que suffisants avec un connecteur ATX12V et un EPS12V séparé (et non le 4+4 habituel), 9 Molex, 6 SATA et deux connecteurs PCI Express. A ce sujet, Seasonic a choisi de doter la S12-II 500 Watts d’une fiche PCI Express 1.0 (6 pins) et d’une fiche mixte PCIe 1.0/2.0 (6+2 pins). Il aurait été plus logique d’intégrer deux connecteurs 6+2 pins. A noter que contrairement à beaucoup de constructeurs, Seasonic a dimensionné le diamètre de ses câbles en fonction des connecteurs. Ainsi, une Molex basique est équipée de câbles 20AWG (0.5 mm² - 7.5A) alors que les connecteurs PCI Express sont dotés de câbles 18AWG (0.8 mm² - 10A). C’est aussi à ce genre de détails qu’on reconnait une alimentation bien conçue.

 

• Fonctionnement Interne

Il est maintenant temps de disséquer la S12-II afin d’évaluer les composants internes choisi par Seasonic .

A peine ouvert, le bloc d’alimentation révèle déjà des aspects inhabituels. On trouve ainsi un cache en plastique (1) qui obstrue une partie du ventilateur ADDA de 12 cm. La raison ? Empêcher le flux air qui entre par la grille alvéolée de ressortir directement sans passer d’abord par les radiateurs. Bien vu. Le filtrage est effectué par les classiques jeux d’inductances/condensateurs. Une partie se trouve sur un petit PCB soudé directement sur la fiche d’entrée (2) et le reste se situe sur le PCB principal ou l’on trouve aussi le fusible (3). Juste derrière, on trouve le pont redresseur, un GBU806 de Taiwan Semiconductor (4), capable de supporter 8A et vissé sur l’un des dissipateurs.

 

On rentre ensuite dans le vif du sujet avec un condensateur 400V/330 µF de Nippon Chemicon, spécifié à 105°C (5). Celui-ci sert de réserve de courant aux transistors de découpage. A noter que les 330µF semblent faible pour une alimentation de 500 Watts. A titre de comparaison, la Corsair HX620W, doté d’une architecture semblable, emploie un condensateur 400V/470µF (soir 380µF pour 500 Watts avec une règle de trois) et offrait une résistance aux microcoupures à peine suffisante. Nous verrons ce point plus en détail par la suite.

Le découpage est géré par un CM6800A de Champion Microelectronic (6), un composant bien connu sur les alimentations haut de gamme. Celui-ci est soudé sur un petit PCB dédié situé juste derrière le radiateur du pont redresseur et commande deux MOSFET 18N50 (7) de Fairchild dédié au découpage. Chacun peut supporter un courant pulsé de 72A. Le PFC actif est pris en charge par deux autres MOSFET 18N50 (7) et par une diode STTH8S06 de ST Microelectronics (8). Un mot sur le +5VSB, géré par un composant CoolSET-F2 d’Infineon (9) qui intègre directement le transistor MOS pour une meilleure efficacité.

Une fois le transformateur passé, le courant carré est redressé par les diodes Schottky. Pour le +3.3V et le +5V, on trouve deux pack STPS30L30CT de ST (10)(11), chacun spécifié à 30A. Ceux-ci semblent correctement dimensionnés pour les 24A annoncé sur ces deux rails. Pour le +12V, Seasonic à choisi deux pack SBR30A50CT de Diodes Inc. (12), spécifiés à 30A, soit un total de 60A pour les 34A annoncés. En sortie, on trouve un HY510N lui aussi sur un PCB dédié (13) destiné à la gestion des signaux PWR_GOOD, PWR_ON et des protections contre les sur- et sous-tensions. Enfin, on trouve les condensateurs de sorties, tous japonais et spécifiés à 105°C. Et si on trouve bien le fameux condensateur solide sur le rail +12V (14) tant vanté par Seasonic, il parait bien seul face à l’armée d’électrolytiques qui le jouxte...

 

• Tests : AC & Efficacité

Comme toutes les alimentations haut de gamme, la Seasonic S12-II met en avant son efficacité. Nous allons donc mesurer le rendement de ce bloc, ainsi que la qualité du PFC actif doit elle dispose. Au passage, nous analyserons les harmoniques rejetés par le bloc dans le secteur EDF.

 

Sans surprise, le PFC actif de la Seasonic S12-II remplit parfaitement son rôle. On constate que le courant drainé est quasi-sinusoïdal, avec un Power Factor mesuré entre 0.95 à 50% de charge et 0.99 en pleine charge. Conséquence logique : le taux d’harmoniques générés est très bas, largement en dessous des normes européennes pour ce type d’appareil. Nous avons relevé un THD (taux de distorsion harmonique total) de seulement 6%, un record. Passons maintenant à l’efficacité :

 

 

Cette fois encore, le résultat est de premier ordre, avec un rendement compris entre 83.4% et 86.4%. A noter que ces valeurs sont presque identiques à celles relevées sur la Corsair HX, basées sur le même hardware. Côté +5VSB, alimentation éteinte donc, l’efficacité avec 2.5A s’élève à plus de 71% grâce au composant CoolMos intégré. Avec seulement 100 mA par contre, le rendement tombe sous les 50% attendus. Ceci n’est toutefois pas gravissime puisque de toutes les alimentations testés, seule l’Enermax Pro82+ parvient à faire mieux.

 

• Tests : Qualité du courant continu

Voyons maintenant le ripple (micro-oscillation de la tension) sur les différents rails en pleine charge (100%) ainsi que faible charge (20%).

Ripple +5V / 100%

Ripple +3.3V / 100%

 

A faible charge (20%, soit 100 Watts), le ripple est quasi-inexistant puisque nous l’avons mesuré respectivement à 10 mV, 5 mV et 8 mV sur les rails +12V, +5V et +3.3V. Dans l’absolu, comparés aux autres alimentations haut de gamme, ces résultats sont presque identiques : le +12V est légèrement meilleur d’ailleurs, alors que le+3.3V est un peu plus élevé. Reste que l’on se situe ici très largement en dessous des 50 mV tolérés par la norme ATX 2.3.

A pleine charge, les différences apparaissent plus nettement : le +12V, avec ses 22 mV de Ripple, est tout simplement le plus faible que nous ayons constaté sur ce type de produit, probablement grâce au fameux condensateur solide. Au contraire, les 20 mV relevés sur le +3.3V sont nettement au dessus des 5 mV souvent constatés chez les Corsair et autres Enermax. Certes, on reste très en deçà des normes, mais l’ajout d’un condensateur solide sur le +3.3V et le +5V aurait permis à Seasonic de se payer le grand schelem.

L'analyse des transitions, qui consiste à faire varier brutalement le courant de 15A à 2A sur un rail, et vice-versa, confirme l'excellente qualité de la Seasonic S12-II :

Quelque soit le rail, les transitions de courants sont parfaitement gérées par la Seasonic S12-II. On ne constate par exemple aucun overshot (surtension provoquée par une brusque baisse du courant) gênant.  Ci-contre, vous pouvez voir une transition typique cet alimentation sur le rail +12V. Non seulement les seuils atteints sont très raisonnables (11.7V – 12.4V), mais en plus les perturbations déclenchées par les transitions de courants sont très rapide : moins de 10 µs. Enfin, les régulations effectuées sur les différents rails sont très précises et peu soumises à fluctuations. Ainsi le +12V est régulé à 12.20 V et le +3.3V à 3.30V. Quant au +5V, nous avons constaté une incroyable précision. Bien sûr, celle-ci est plus due au hasard qu’à une volonté technique, mais l’anecdote vaut le coup d’œil :

Transition 2A -> 15A - Rail +12V

 

Dernier point testé dans cette catégorie, les paramètres de démarrage du bloc et à ce niveau, la Seasonic dispose d’un comportement assez inhabituel. Avec environ 18 ms pour que les trois tensions primaires atteignent leurs valeurs nominales au démarrage, on est très loin des autres concurrents, et tout particulièrement de Corsair, dont le modèle HX démarre en 5 ms. Rien de vraiment gênant, mais ce point est assez surprenant quand on sait que le maximum toléré est de 20 ms. Concernant le PG Time (temps entre le moment ou l’alimentation est activée et ou elle délivre ses tensions nominales), il est de 360 ms, dans la moyenne.

 

• Tests : Protections et Résistance

Commençons par les tests de cross-over (capacité de l’alimentation à supporter une charge déséquilibrée, c'est-à-dire sur un seul rail). S’il est possible de tirer 12A sans problème sur le rail +12V sans aucune charge sur le +5V et le +3.3V, on ne peut tirer que quelques centaines de mA sur le +3.3V sans charge sur le +12V. Côté +5V, nous avons pu faire débiter l’alimentation jusqu'à 20A avant que les systèmes de protection ne s’activent suite à une tension de 13.3V sur le rail +12v. Tout ceci reste encore une fois dans les limites de la norme ATX actuelle.

Nous avons enchainé les tests avec une variation de la tension d’entrée de 90V à 270V, le bloc S12-II a encaissé cette variation sans broncher. Aucune variation particulière des tensions de sortie n’a été relevée. Dans la foulée, nous avons testé la résistance aux microcoupures et cette fois, nous avons trouvé le véritable talon d’Achille de cette Seasonic S12-II. Voyons les tests effectués avec une charge de 300 Watts et à la puissance nominale (500 Watts) :

Résistance aux micro-coupures (500 Watts)

Résistance aux micro-coupures (300 Watts)

 

La norme ATX 2.3 spécifie qu’à pleine charge, une alimentation doit supporter une interruption de la tension d’entrée pendant 16 ms au minimum avant d’interrompre le courant DC de sortie. On voit ici très clairement qu’avec 12.6 ms, la Seasonic S12-II ne respecte pas ce point. Le fautif est sans conteste  le condensateur d’entrée, de seulement 330 µF, qui représente une réserve de courant trop faible. Un modèle de 400 µF aurait permis de respecter la norme ATX. Pour rappel, la Corsair HX utilisait un condensateur de 470 µF pour 620 Watts et parvenait tout juste à atteindre les 16 ms requis.

Terminons avec le test des différentes protections. Sans surprise heureusement, ce bloc résiste sans problème à un court-circuit direct sur tous les rails et s’est bien arrêté. Par contre, si le bloc se met bien en sécurité lorsque l’on dépasse la puissance maximum cumulée sur le +12V (soit 408 Watts), il n’y a aucune limitation par rail à 17A comme indiqué sur l’étiquette. En clair, ce bloc est monorail puisqu’il est possible de tirer toute la puissance sur le même connecteur. Côté surtensions, rien à redire non plus : la S12-II a encaissé les pics à 600 Volts et même à 1000 Volts sans perturbations. Enfin, les tests de plombs sur les soudures se sont révélés négatifs.

• Conclusion

Considérées par beaucoup comme les meilleures alimentations actuelles, les blocs Seasonic avaient beaucoup à prouver. Soumises à notre batterie de tests, la S12-II 500 Watts révèle une alimentation de très bonne qualité … mais pas parfaite ! Il est en effet possible de trouver quelques critiques fondées sur plusieurs points. Commençons par la qualité des composants internes : si globalement, la S12-II est très bien conçue, certains choix de Seasonic restent difficilement compréhensibles. Par exemple, alors que l’emballage vante la qualité des condensateurs solides un peu partout, on est étonné de constater que le bloc n’en contient qu’un seul, sur le rail +12V. Alors oui, la Seasonic S12-II offre le meilleur rail +12V actuel en termes de Ripple, mais le +5V et le +3.3V sont un peu en dessous des meilleures concurrentes. Dommage.

Même chose pour le gros condensateur d’entrée, un modèle japonais de très bonne qualité, mais malheureusement légèrement sous-dimensionné. Résultat : un non-respect de la norme ATX quant à la résistance aux microcoupures. Un comble. A part cela, tous les voyants sont au vert : le rendement est excellent, le PFC actif rempli très bien son rôle, la qualité des courants est digne des meilleurs mais … il manque ce petit quelque chose qui en aurait fait l’alimentation ultime.

Là ou le bat blesse, c’est qu’au final, la Seasonic se classe très légèrement en dessous des modèles HX de Corsair en termes de performances pures et que le prix de vente des S12-II est assez (trop ?) élevé. Pour 10€ de moins, la Corsair HX 520 offre la modularité en plus…