安定した電力供給がパフォーマンスを引き出す - 電源ユニットの基礎知識を徹底解説

電源ユニットは、パソコンの安定性に大きく影響するパーツです。電源ユニットが、必要な電力を安定して供給することによって、パソコンは安定して動作し、その性能を十分に発揮することが可能となります。

電源ユニットの選択基準は、電源容量が大きな比重を占めますが、決してそれだけではない点に注意が必要です。「とりあえず500W」など、電源容量だけで判断すると、思いも寄らないトラブルが発生したり、ムダな電気代が掛かったりすることもあるからです。

本記事では、パソコンの電源ユニットについて、基本的な役割から容量の目安、選び方の注意点などを解説していきますので、電源ユニット選択の参考にしてみてください。

1．PCの電源ユニットとは？

1-1．電源ユニットの役割・仕組み

パソコンを動作させるためには電気が必要となります。つまり、何らかの手段を用いて電力を供給する必要があるわけです。そこで、一般的なデスクトップPCでは、電源ユニット(Power Supply Unit / PSU)を使って電力を供給しているわけです。

電力供給のために電源ユニットが使用されるのは、パソコンを構成するパーツが、家庭用コンセントから取り出せる交流電源(AC)をそのまま利用することができないからです。電源ユニットは、交流電源を各パーツが利用できる直流電源(DC)に変換する、つまり、100Vの交流電源を、PCパーツを動かすために必要な＋12Vや＋5V、＋3.3Vなどの直流電源に変換するという非常に重要な役割を担っているのです。

さらに、パソコンを安定して動作させるためには、安定した電力供給が必須です。不安定な電力供給は、トラブルや故障を引き起こす要因となります。家庭用コンセントから供給される電力は、その他の機器、例えばエアコンやドライヤー、電子レンジなどの使用状況によって変動することがあるため、電源ユニットには出力の安定性も求められるのです。

2．電源ユニット選びでありがちな失敗とは？

2-1．必要な電力が把握できていない

電源ユニット選びでもっとも多い失敗が電力不足。CPUやビデオカードはハイエンドの製品ほど消費電力も増大する傾向にあります。構成に見合った容量の電源ユニットを使用しないと、動作不良やフリーズ、突然のシャットダウンといったトラブルの原因となります。

また、電源ユニットは製品によって変換効率が異なります。変換効率が低いと、実際にパーツに供給できる電力はスペック上のW数を大きく下回ることもありますので、「とりあえず500Wあれば大丈夫」といった曖昧な見積もりは厳禁です。

2-2．ケーブルや端子の仕様を確認していない

電源ユニットと各パーツ間はケーブルによって接続されます。このケーブルの先には接続用のコネクタが装着されていますが、コネクタの「種類」と「数」も注意が必要なポイントとなります。

特にハイエンドのビデオカードを使用する場合、補助電源を供給する必要があるのですが、この補助電源用のコネクタは、製品によって用意されている種類が数が大きく異なります。自分の使用するパーツに必要なコネクタがちゃんと搭載されているかどうかもしっかりと確認しておく必要があります。

2-3．電源のサイズや規格がPCケースと合わない

電源ユニットには規格があるため、基本的なサイズは決まっています。しかし、奥行きなどは製品によって異なるため、PCケースによっては、物理的に搭載できないということも珍しくありません。また、搭載することはできても、ケーブルの取り回しが困難であったり、エアフローが確保できなくなるなどの問題が生じることもあるため、電源容量などのスペックと同様、サイズ感についても事前にしっかりと確認しておく必要があります。

2-4．静音性や品質を見落としがち

電源容量やサイズなどのカタログスペックももちろん重要ですが、静音設計なども注意が必要です。特に電源ユニットは冷却のためにファンを使用しますので、冷却ファンの質が悪いと、大きな騒音の発生源になってしまいます。

また、コンデンサなど使用パーツの品質、変換効率や保護回路なども注目すべきポイント。パソコンを長く、安定して動作させるためには、電源ユニット選びにもこだわりが必要となるのです。

3．電源ユニット選び方｜押さえておきたい4つのポイント

3-1．① 容量（W数）をパーツ構成から算出する

3-1-1．合計消費電力の目安を出すには？

電源ユニットの電源容量は、パソコンを構成するパーツの総消費電力を上回っていることが最低条件。下回っていると、安定した動作が期待できないだけでなく、起動すらしない可能性があります。つまり、電源ユニットを選ぶ場合は、まず構成パーツの総消費電力を知る必要があるわけです。

ただ、特に初心者の方は知識などに自信のない方にとって、総消費電力を調べるのはとても難しいかもしれません。

サイコムBTO Visionでは、使用しているパーツを選択することで消費電力と推奨電源容量を簡単に計算できる「電源容量シミュレーター」を用意していますので、ぜひ参考にしてみてください。

電源容量シミュレーター

電源ユニットの選び方 電源ユニットを選ぶ際、もっとも最初に検討するのは電源容量です。電源容量が不足すると、パソコンは正常に動作することができません。“大は小を兼ねる”と言いますが、電源容量も少ないより ...

3-1-2．必要W数×2が電源容量の目安

電源ユニットの性能を考える際、「変換効率」は非常に大切な要素となります。変換効率は、家庭用コンセントから出力される交流電源を直流電源に変換する際の効率を意味するもので、例えば変換効率が80％の500W電源の場合、フルスペックとなる500Wの直流電力を供給するために、実は625W分の交流電力が必要になるのです。

「変換効率」が高いほど、実際の消費電力を抑えることが可能となるわけですが、この変換効率は、多くの電源ユニットにおいて、負荷率が50％のときに最大化される傾向にあります。つまり、500W電源から500Wの電力を引き出すよりも、1000W電源から500Wの電力を引き出すほうが実際の消費電力自体は低く抑えることができるのです。

負荷率が低いということは、省エネという観点だけでなく、電源ユニット自体の寿命にも影響します。パソコンを安定して、長く使用するためには、必要W数の2倍程度の電源ユニットを選ぶのがベストと言えます。

3-2．②「80PLUS」と「Cybenetics」

3-2-1．「80PLUS」認証とは

前項において「変換効率」の重要性を説明しましたが、この変換効率を示す指標として「80PLUS」と呼ばれる規格があります。この「80PLUS」は、変換効率が80％以上であることを保証する規格なので、電源ユニットを選ぶ際は、電源容量だけでなく、「80PLUS」認証の有無もチェックしておきましょう。

この「80PLUS」には、STANDARDからTITANIUMまで6つのグレードがあり、TITANIUMの変換効率がもっとも高くなります。下の表は、グレードごとの変換効率を負荷率別に示したものですが、この表からも負荷率50％がもっとも変換効率が高くなっていることがわかります。なお、変換効率が高くなるにつれて、電源ユニットの価格も高くなる傾向にあります。予算と相談しながら、最適なグレードをチョイスしましょう。

「80PLUS」の変換効率
	負荷率20％	負荷率50％	負荷率100％
STANDARD	80％	80％	80％
BRONZE	82％	85％	85％
SILVER	85％	88％	85％
GOLD	87％	90％	87％
PLATINUM	90％	92％	89％
TITANIUM	92％	94％	90％

3-2-2．「Cybenetics」とは

変換効率に関しては「80PLUS」認証が主流の規格となっていますが、最近では、「Cybenetics」が開発した「ETA」と呼ばれる認証を採用する電源ユニットも増えています。「ETA」認証は、変換効率に加えて「力率」「5VSB変換効率」「待機電力」などの項目にあわせて、BRONZEからDIAMONDまでの6グレードで評価されており、「80PLUS」よりも厳格な指標とされています。

Cybenetics「ETA」認証
認証	変換効率	力率	5VSB変換効率	待機電力
BRONZE	82％以上85％未満	0.950以上	＞71％	0.25W未満
SILVER	85％以上87％未満	0.960以上	88％ ＞73％	0.22W未満
GOLD	87％以上89％未満	0.970以上	90％ ＞75％	0.19W未満
PLATINUM	89％以上91％未満	0.975以上	＞76％	0.16W未満
TITANIUM	91％以上93％未満	0.980以上	＞77％	0.13W未満
DIAMOND	93％以上	0.985以上	＞79％	0.10W未満

なお、「力率」とは、交流電力の効率を示す指標で、電圧と電流の位相差を表します。0～1の値を取り、1に近づくほど高効率となります。なお、「80PLUS」認証の場合でも力率は評価されますが、グレードに関わらず「0.9」以上という条件が用意されています。

また、Cybeneticsには、静音性に関する「LAMBDA」と呼ばれる認証も用意されています。一般的に、騒音レベルはdB(A)などで表現されますが、「LAMBDA」ではSTANDARD～A＋＋まで7つのグレードに分類することによって、より直感的に判断できる指標となっています。

Cybenetics「LAMBDA」認証
STANDARD	40dB(A)以上45dB(A)未満
STANDARD＋	35dB(A)以上40dB(A)未満
STANDARD＋＋	30dB(A)以上35dB(A)未満
A-	25dB(A)以上30dB(A)未満
A	20dB(A)以上25dB(A)未満
A+	15dB(A)以上20dB(A)未満
A++	15dB(A)未満

3-3．③PCケースに合った電源規格とサイズを確認する

電源ユニットにはさまざまな規格がありますが、サイズ面では「ATX」と「SFX」と呼ばれるものが主流となっています。一般的なデスクトップPCにはATXの電源ユニット、小型の省スペースパソコンにはSFXの電源ユニットが主に使用されますが、パソコンショップなどで販売されている電源ユニットはほとんどがATXの電源ユニットであり、容量などの選択肢も非常に多くなっています。なお、サーバー／ワークステーションなどで使用される「EPS」と呼ばれる規格も存在します。

ATXの電源ユニットは、幅150×奥行き140×高さ86mmが基本サイズとなりますが、電源ユニットによっては、奥行きに若干の違いがあり、電源容量の大きいものほど長くなる傾向にあります。一方、SFXの場合は、幅125×奥行き100×高さ63.5mmのものが主流となっています。

電源ユニットの規格は、使用するPCケースにあわせるのが原則ですが、先にも述べた通り、特に奥行きの長い電源ユニットはパーツと干渉して収納できなかったり、収納できてもケーブルの取り回しやエアフローで問題が生じる怖れがありますので注意が必要です。

なお、ATXというのはサイズの規格ではなく、Intelが策定したマザーボードや電源ユニットなどを含む構造全体の規格です。あまり意識する必要はありませんが、最新のハイエンドビデオカードを利用する場合は、最新の「ATX3.1」に準拠した電源ユニットを選ぶのがおすすめです。

3-4．④ 静音性や冷却ファンの有無をチェックする

電源ユニットは発熱が大きいため、ほとんどの製品に冷却ファンが搭載されています。多くの場合、ファンコントローラーが搭載されており、負荷によって回転数が変化する仕様となっており、いわゆるアイドル時にはファンの騒音を感じることはほとんどありません。しかし、負荷が高くなると、それにあわせて回転数が上がり、騒音が気になることも少なくないでしょう。

少しでもファンの騒音を減らしたいという方は、ファンの口径が大きなものを選ぶのがおすすめです。口径が大きくなれば、それだけ風量が多くなるため、低い回転数でも冷却することが可能になります。現在は120mmファンを搭載する電源ユニットが主流となっていますが、静音性を高めるために140mmファンを搭載する製品もあります。

さらに注目したいのが、ファンレスあるいはセミファンレスの電源ユニットです。ファンレスはその名の通り、冷却ファンを搭載していない電源ユニット。セミファンレスの場合、ファンは搭載されていますが、低負荷時にファンの回転が止まるようになっています。一般的に、ファンレスやセミファンレスの電源ユニットは高品質のコンデンサーなどを使用することで耐久性を高めていますが、PCケース内のエアフローをしっかり確保するなど、できるだけ熱がこもらないように工夫する必要もあります。

電源ユニットの発熱は、変換効率とも密接に関わってきます。効率が悪いと、それだけ発生する熱も多くなりますので、ファンの回転数を上げないためにも、変換効率の高い電源ユニットを利用することをおすすめします。

4．用途別に見る｜おすすめ電源容量の目安

電源ユニットの電源容量は、パソコンを構成するパーツの総消費電力を上回っていることが最低条件という話をしましたが、総消費電力を正確に把握するのは非常に困難です。そこで、パソコンの用途別に、どのくらいのW数が必要かを解説します。ここで示すW数はあくまでも目安であり、使用するパーツによっては当然異なりますので、注意してください。

ネット・文書作成メイン …… 目安：450〜550W

CPU内蔵のグラフィック機能を利用することで消費電力を少なく抑えることができます。

軽いゲームや動画視聴 …… 目安：550〜650W

ビデオカードを搭載する場合は電源容量を多めに確保する必要があります。エントリー向けのビデオカードは消費電力も少なくなりますが、将来的な拡張を検討している方は、電源容量にも少し余裕を持たせたほうがよいでしょう。

ゲーム・配信・クリエイティブ用途 …… 目安：650〜850W

ゲーミングやクリエイティブ用途のパソコンはビデオカードもある程度のスペックが必要となるため、電源容量の大きい電源ユニットが必要となります。ビデオカードのスペックにあわせて最適な電源容量をチョイスしましょう。

4K編集・ハイエンドゲーム・AI用途 …… 目安：1000W～

CPU、ビデオカードともにハイエンドのものを使用する場合は、大容量の電源ユニットが必須です。ハイエンドのビデオカードは補助電源が複数必要になることもあり、ATX 3.1や12V-2×6などの規格に対応したものを選びましょう。

なお、ここでは消費電力が特に大きいCPUとビデオカードを中心とした構成を紹介していますが、メモリやストレージももちろん電力を消費します。特にストレージを多数搭載される方は、より余裕を持った電源容量の電源ユニットが必要となります。

用途	推奨電源容量
オフィス・ネット	450～550W
動画視聴・軽いゲーム	550〜650W
ゲーム・配信・クリエイティブ	650〜850W
4K編集・ハイエンドゲーム・AI	1000W以上

5．電源ユニットのよくある疑問

5-1．電源容量が大きすぎると損？

電源ユニットは電源容量に関わらず、使用される電力分しか供給しません。つまり、500Wを使用するシステムの場合、500W電源でも1000W電源でも500Wしか出力されませんので、容量が大きいからといって、ムダに出力されるということはありません。

その意味でも、電源容量はある程度余裕を持ったほうがよいのですが、あまり余裕がありすぎるのも問題です。例えば、250Wしか使用しないシステムに1000W電源を組み合わせた場合、負荷率は25％となり、変換効率という意味ではムダの多いシステムとなります。

先に、電源容量は「総消費電力の2倍がベスト」という話をしましたが、実際に消費される電力は高負荷時と低負荷時で異なるため、どちらを基準にするかによって、最適な電源容量も異なってきます。電源容量は大きいほうが安心ですが、大きすぎてもムダが増えるだけですし、電源容量が大きい電源ユニットは価格も高くなりがちです。コストパフォーマンスを考えると、高負荷時の1.5倍から2倍程度の電源ユニットが、導入コストの面でも電気代の面でもおすすめとなります。

5-2．電源ユニットの寿命は？

電源ユニットの寿命は、一般的に3～7年程度が目安と言われていますが、冷却ファンなどの駆動部分や内部で使用されているコンデンサーの質に左右されるため、耐熱性や耐久性が高いコンデンサーが使用されている製品であれば、それだけ長期間使用できる可能性が高くなります。

電源ユニットの寿命は使用環境に影響されるため、10年以上でも問題なく使用できるというケースもあり、最近では10年保証を謳う電源ユニットも販売されています。電源ユニットのトラブルは、パソコン全体の故障やトラブルに繋がります。交換時期の判断は非常に難しくはありますが、最悪の被害を避けるためにも、特にトラブルがない場合でも、保証期間が過ぎたら交換を検討したほうがよいでしょう。

5-3．電源ユニットに搭載されている「PFC」とは？

「PFC(Power Factor Correction)」は、力率改善回路とも呼ばれ、電源ユニットが消費する電力のムダを減らし、効率よく電力を使えるようにする機能です。特に「Active PFC」を搭載した電源ユニットは、電力のムダを抑え、高効率で変換できるため、高い省エネ効果が期待できます。最近の電源ユニットはほとんどの場合、この「Active PFC」を搭載していますが、購入時には必ずチェックしたいポイントと言えます。

また、電源ユニットには、安定した電力供給を実現するために、さまざまな保護回路が搭載されています。通常使用の環境では、保護回路が機能することはほとんどありませんが、万が一のトラブルを防ぐためにも、どのような保護回路が搭載されているかはしっかり確認しておきましょう。

主な保護回路
OCP/Over Current Protection	過電流保護回路
OVP/Over Voltage Protection	過電圧保護回路
OTP/Over Temperature Protection	過温度保護回路
OPP/Over Power Protection	過負荷保護回路
SCP/Short Circuit Protection	ショート(短絡)防止回路
UVP/Under Voltage Protection	低電圧保護回路
SIP/Surge and Inrush Protection	雷防止保護回路

6．80PLUS認証や容量で選べる｜サイコムおすすめBTOモデル3選

6-1．サイコムが取り扱う電源ユニット

BTOメーカー・サイコムでは、Antec、ASRock、SilverStoneなど、さまざまなメーカーの電源ユニットを採用。カスタマイズページでは、各パーツの詳細もあわせてチェックすることができるため、電源容量だけでなく、価格や搭載機能、保護回路、「80PLUS」認証のグレードなどを比較しながら、最適な電源ユニットを検討することができます。

また、カスタマイズページでは、ビデオカードにあわせて、最適な電源容量が明記されているほか、容量不足の場合は、容量の大きい電源ユニットへの変更を促すダイアログが表示されますので、容量不足のトラブルを未然に防ぐことができるのも大きな魅力となっています。

6-2．G-Master Spear Mini B850A

ゲーミングPCといえば、ミドルタワー以上の大型モデルが一般的ですが、「G-Master Spear Mini B850A」は、コンパクトかつスタイリッシュなPCケースを採用した、AMDプラットフォームのゲーミングPC。部屋のコーディネートにこだわりたい方にもおすすめとなっています。

容量わずか26.3リットルというコンパクトサイズですが、搭載されている電源ユニットはATXなので、カスタマイズの幅が広くなっているのが特長。標準では、「80PLUS Gold」＆ATX 3.1対応のSilver Stone製750W電源を搭載していますが、容量や予算にあわせて、カスタマイズすることも可能となっています。

【G-Master Spear Mini B850A】標準構成
CPU	AMD Ryzen 7 9700X(3.8GHz、8コア/16スレッド)
メモリ	DDR5-5600 16GB(8GB×2)
マザーボード	AMD B850 チップセット
SSD	1TB(NVMe/M.2 SSD)
ビデオカード	NVIDIA GeForce RTX 5060 Ti(16GB)
電源ユニット	750W / 80PLUS Gold / ATX3.1
外形寸法	幅194×奥行き443×高さ321mm

製品を見る

6-3．G-Master Spear X870A

サイコムのゲーミングPCにおいてスタンダートモデルとなる「G-Master Spear」シリーズ。「G-Master Spear X870A」は、「AMD X870 チップセット」搭載マザーボードとZEN5コアの「AMD Ryzen 9000」シリーズの組み合わせを採用した、AMDプラットフォームの人気モデルとなっています。

ビデオカードは標準で「NVIDIA GeForce RTX 5060 Ti」を搭載していますが、カスタマイズで超ハイエンドの「NVIDIA GeForce RTX 5090」を組み合わせることももちろん可能。電源ユニットはSilver Stone製の750W電源が標準で採用されていますが、ビデオカードをグレードアップする場合は、それにあわせて大容量の電源ユニットにカスタマイズしましょう。

【G-Master Spear X870A】標準構成
CPU	AMD Ryzen 7 9700X (3.8GHz、8コア/16スレッド)
メモリ	DDR5-5600 32GB(16GB×2)
マザーボード	AMD X870 チップセット
SSD	1TB(NVMe/M.2 SSD)
ビデオカード	NVIDIA GeForce RTX 5060 Ti(16GB)
電源ユニット	750W / 80PLUS Gold / ATX3.1
外形寸法	幅220×奥行き506×高さ493mm

製品を見る

6-4．Silent-Master PRO Z890

ファンレスCPUクーラーと低電圧版CPUの組み合わせによって究極の静音性を実現する「Silent-Master PRO」シリーズにおいて、「Silent-Master PRO Z890」は、「Intel Core Ultra」を搭載した超静音ハイエンドモデルとなっています。

サイコムオリジナルの超静音空冷ビデオカード「Silent Master Graphics」を組み合わせるなど、静音性をトコトンまで突き詰めた構成となっていますが、電源ユニットも安定性、耐久性、静音性のすべてに優れたASRock製の650W電源を採用。セミファンレス機能も搭載しているため、アイドル時は極限ともいえる静音性を体感することができます。

【Silent-Master PRO Z890】標準構成
CPU	Intel Core Ultra 7 265T(1.5GHz、20コア/20スレッド)
メモリ	DDR5-5600 32GB(16GB×2)
マザーボード	Intel Z890 チップセット
SSD	1TB(NVMe/M.2 SSD)
ビデオカード	【Silent Master Graphics】 NVIDIA GeForce RTX 5060 Ti 16GB
電源ユニット	650W / 80PLUS Gold / ATX3.1
外形寸法	幅210×奥行き427×高さ474mm

製品を見る

7．まとめ

電源ユニットは、家庭用コンセントの交流電源をパソコンの各パーツが利用できる直流電源に変換する重要なパーツです。パソコンを安定して動作させたり、高いパフォーマンスを引き出すためには、電源ユニットへの理解も深める必要があります。

電源ユニットは、パソコンの構成とあわせることが必須。特にハイエンドのCPUやビデオカードを使用したり、複数のストレージを組み合わせう場合は、余裕を持った電源容量が必須。変換効率などとあわせて、最適な容量を導き出すことが必要となります。

本記事では、電源ユニットの基礎知識や選び方などを解説しました。自分のパソコンの構成に最適な電源ユニットを選ぶことで、より安定した環境構築を目指し、快適なパソコンライフを楽しみましょう。

BTOパソコン売れ筋ランキング