Введение.
Достаточно давно мне хотелось остановиться на вопросах обеспечения снижения энергопотребления
современных персональных компьютеров и ноутбуков. Многие пользователи оправданно зададут вопрос: "Зачем это надо? - производитель уже позаботился обо всех тонкостях энергопотребления моей системы. Как показывает опыт, к сожалению, это практически всегда не так. Если производители ноутбуков еще как-то стараются обеспечить снижение энергопотребления своих устройств, то с персональными компьютерами, как правило, все находится в запущенном состоянии.
Энергопотребление персональных компьютеров
и необходимо снижать по следующим причинам:
- снижая энергопотребление ноутбука, вы продлеваете его время автономной работы,
- продлевая время автономной работы ноутбука, вы добиваетесь, снижения циклов заряда/разряда аккумуляторной батареи и продлеваете его срок службы,
- вместе с энергопотреблением снижается и тепловыделение компонентов ноутбука или персонального компьютера, что позволяет, с одной стороны, повысить стабильность работы системы, с другой стороны, продлить срок службы электрических компонентов,
- снижение энергопотребления персонального компьютера и ноутбука позволит сократить расходы на электричество. Для многих это до сих пор не критично, но стоимость электроэнергии растет день ото дня, государственная политика заставляет граждан устанавливать электросчетчики, количество компьютеров в семье увеличивается из года в год, длительность их работы удлиняется в пропорциональных масштабах, поэтому в технологиях снижения энергопотребления заинтересован каждый из нас.
Определение ключевых компонентов энергопотребления системы.
Несмотря на то, что современный персональный компьютер и ноутбук настолько различны между собой, как правило, они полностью идентичны по схемам строения. В ноутбуке производители стараются компоновать все, таким образом, чтоб максимально уменьшить итоговые размеры. В то время как любой персональный компьютер является модульной системой, любой компонент которой может быть заменен без каких-либо проблем.Картинка кликабельна --
На представленном рисунке видны компоненты стандартного системного блока . Знание этих компонентов системы позволит вам еще на этапах сборки или апгрейда своего компьютера определиться с теми параметрами, которые позволят вам снизить энергопотребление системы. Итак, современный системный блок содержит:
- корпус,
- блок питания,
- материнская плата,
Оперативная память,
- видеокарта/видеокарты,
- жесткий диск/диски,
- привод компакт-дисков,
- дисководы,
- картридеры,
- системы охлаждения процессора, корпуса.
Звуковые карты, ТВ-тюнеры в отдельном исполнении редко встречаются в современных компьютерах. Во-первых, все существующие материнские платы имеют встроенные контроллеры звука, которые не уступают по качеству звучания дешевым звуковым картам и картам среднего ценового диапазона. Во-вторых, ТВ-тюнеры отслужили свой век, как и коаксиальное телевидение. В эпоху FulHD, IP-TV, DVB говорит о ТВ-тюнерах попросту излишне.
Энергосбережение: корпус и блок питания.
Для многих может показаться странным, обсуждать блок питания и корпус в контексте энергосберегающих технологий. Тем не менее, практика показывает, что пользователи зачастую выбирают корпус по внешнему виду и его ценовому параметру. При этом следует понимать, что малогабаритный, плохо вентилируемый корпус будет способствовать перегреванию компонентов системы и снижению стабильности работы того же процессора, оперативной памяти, материнской платы при снижении напряжений питания, чем мы будем заниматься в дальнейшем.Блок питания может стать источником неэффективного энергопотребления в первую очередь. Любой современный блок питания должен обеспечивать высокие показатели КПД при преобразовании тока высокого напряжения в 12, 5 и 3,3 вольта.
Любой современный блок питания имеет соответствие одному из стандартов серии 80 Plus . Стандарт 80 Plus был принят еще в далеком 2007 году, в рамках энергосберегающих стандартов Energy Star четвертого пересмотра. Данный стандарт требует от производителей блоков питания обеспечение 80% КПД своих устройств при различных нагрузках, - 20%, 50% и 100% от номинальной мощности.
Из этого следует, что для обеспечения максимальной эффективности вашего блока питания, он должен быть нагружен не менее 20 % от своей номинальной мощности. Абсолютно не правильно, когда пользователь приобретает блоки питания "с запасом" на 900 и 1200 Ватт. При выборе блока питания руководствуйтесь тем, что без нагрузки на систему, нагрузка на него не должна падать ниже 20% и он должен иметь сертификат соответствия 80 Plus.
Картинка кликабельна --
Справедливости ради, нужно отметить, что на сегодняшний день стандарт 80 Plus дифференцировался на следующие категории:
- 80 Plus
- 80 Plus Bronze
- 80 Plus Silver
- 80 Plus Gold
- 80 Plus Platinum.
Различие между стандартами заключается в обеспечении более высоких показателей КПД внутри семейства стандарта 80 Plus. Если при 50% нагрузке блок питания стандарта 80 Pus обеспечивает КПД на уровне 80%, то дорогие блоки питания соответствующие стандарту 80 Plus Platinum обеспечивают КПД на уровне 94% и выше.
Энергосбережение: материнская плата.
На сегодняшний день материнские платы развиваются максимально быстро, не отставая от развития процессоров. Следует понимать, что материнские платы состоят из различных наборов контроллеров, обеспечение слаженной работы которых, и является основной задачей материнской платы. В большинстве случае, энергопотребление материнской платы зависит от вида примененного северного и южного моста. Современные северные мосты значительно снизили свое энергопотребление, что повлекло за собой уменьшение размеров их систем охлаждения. Многие пользователи помнят времена, когда система охлаждения северного моста состояла из нескольких тепловых трубок соединенных с радиаторами охлаждения. Появление последнего поколения системной логики от Intel позволило снова отойти на уровень обычных радиаторов.
В силу общих тенденций, многие именитые производители материнских плат, такие как Gigabyte , ASUS , MSI демонстрируют на выставках свои новые "экологичные" продукты. Как правило, экологичность данных решений достигается за счет оптимизации схем питания процессора и видеокарт, - основных потребителей любого системного блока. Как правило, это осуществляется за счет применения многофазных стабилизаторов напряжения процессоров.
Современные материнские платы , применяют в схемах питания от шести до двенадцати стабилизаторов напряжения. Данные схемы значительно повышают стабильность подаваемого напряжения, но увеличивают энергопотребление. Поэтому производители "экологичных" материнских плат оснащают их технологиями, которые при низкой нагрузке на систему питания выключают часть фаз, и питание процессора осуществляется за счет одной-двух фаз стабилизаторов напряжения.
При покупке материнской платы, также следует быть более внимательным. Приобретение "навороченной" материнской платы всегда оборачивается повышенным энергопотреблением. Если вам никогда не будет нужен порт FireWire, не следует за него переплачивать, а затем ежемесячно платить за то электричество, которое потребляет его контроллер на материнской плате.
Энергосбережение: процессор.
Ведущие производители процессоров AMD
и Intel
на протяжении последних десятилетий занимаются снижением энергопотребления своих продуктов. Следует отдать должное, вся эстафета была начата компанией AMD, в которой она удерживала прочное лидерство на протяжении двух-трех лет. Были времена, когда процессоры компании AMD с технологией Cool"n"Quiet имели значительно меньшее энергопотребление, нежели процессоры от компании Intel линеек Pentium 4 и Pentium D.
Компания Intel быстро наверстала свое отставание и внедрила технологию EIST - Enhanced Intel SpeedStep Technology, которая прекрасно себя показала в последних поколениях процессоров. В то время как новые процессоры от компании Intel обзаводятся все новыми и новыми технологиями энергосбережения и наращивают производительность, от компании AMD существенных рывков вперед мы не видим.
Как известно, ключевым энергопотребителем любого персонального компьютера или ноутбука является именно процессор, поэтому мы остановимся на вопросах снижения его энергопотребления.
Для того чтоб понять, как можно снизить энергопотребление , вы должны четко для себя представлять, от чего оно зависит. Энергопотребление современного процессора зависит:
- от напряжения питания подаваемого на транзисторы,
- частоты работы процессора. Частота работы процессора формируется из произведения его множителя на частоту шины.
По сути дела, технологии Cool"n"Quiet
и EIST
занимаются снижением энергопотребления именно за счет этих двух параметров. К сожалению, чаще всего мы сталкиваемся с работой не с напряжением питания процессора, а с работой его частотой. При снижении нагрузки на процессор энергосберегающие технологии снижают множитель процессора и тем самым добиваются снижения энергопотребления процессора. При появлении нагрузки на процессоре, множитель возвращается на прежние значения, и процессор работает, как ни в чем не бывало. К сожалению, данная методика снижения энергопотребления не всегда позволяет добиться высокой энергоэффективности. Покажем на примере.
В качестве примера выбран процессор Core 2 Duo с номинальной частотой работы 2,0 Ггц.
Картинка кликабельна --
Из представленной диаграммы видно, что температура работы процессора без включения режима энергосбережения, при номинальном множителе x12 и напряжении питания 1,25 вольт мы имеем рабочую температуру порядка 55-56 градусов в простое.
Картинка кликабельна --
После подачи нагрузки на процессор, при аналогичных условиях работы мы фиксируем среднею температуру работы порядка 71-72 градусов, что и было зафиксировано на наших диаграммах.
Температура ядер снимается по внутренним датчикам, поэтому погрешности минимальны. Учитывая тот факт, что между энергопотреблением процессора и его рабочей температурой имеется прямопропорциональная связь, мы будем ориентироваться на данный параметр при оценке его энергоэффективности.
Следующим этапом мы снизили множитель до минимально возможных значений, до 6. При этом частота процессора составила 997 Мгц, грубо можно округлить до 1 Ггц. Напряжение питания осталось неизменным, в районе 1,25 вольт.
Картинка кликабельна --
Из представленных данных видно, что в режиме простоя, рабочая температура процессора изменилась очень мало, она осталась, по-прежнему, в рамках 55-56 градусов. Отсюда напрашивается вывод о том, что от простого снижения частоты работы процессора мы выигрываем очень мало.
Картинка кликабельна --
После этого мы подали нагрузку на , но множитель и рабочее напряжение процессора оставили на прежнем уровне. Естественно, подобное тестирование имеет значение только с практической стороны, реализовывать его в жизни мы не рекомендуем. Связано это с тем, что именно от частоты процессора зависит его производительность, и никто не покупает высокочастотный процессор для его последующей работы на заниженных частотах. После стабилизации температурных значений, мы получили среднею рабочую температуру равную 65-66 градусам, что на шесть градусов ниже, чем при работе процессора на номинальной частоте равной 2 Ггц.
Из этого всего следует, что действительно энергосбережение от снижения рабочей частоты процессора путем изменения значения множителя имеет место быть, но оно не того уровня, которого нам бы хотелось видеть, в каждом конкретном случае. Поэтому мы приступаем к работе с напряжением процессора.
Наш процессор и материнская плата позволяют изменять напряжение питания процессора в промежутке 0,95-1,25 вольт. Шаг составляет 0,0125 вольт. Это связано с тем, что процессор установлен в ноутбуке, материнские платы которых, редко когда дают возможность менять рабочие напряжения компонентов в широких диапазонах.
Для того чтоб доказать эффективность снижения рабочего напряжения процессора в плане снижения его энергопотребления и тепловыделения, мы оставим его рабочую частоту на уровне 1 Ггц, но параллельно снизим рабочее напряжение до минимально возможных значений, - 0,95 вольт.
Картинка кликабельна --
Данная манипуляция позволила нам снизить температуру простоя процессора до 45-46 градусов, что представлено на диаграмме. В данном режиме мы добиваемся максимально возможно низкого энергопотребления процессора. Снижение рабочего напряжения до 0,95 вольт позволило нам снизить рабочую температуру простоя на 10 градусов!!!
Картинка кликабельна --
Для оценки эффективности метода снижения рабочего напряжения процессора, мы подали на него нагрузку. В результате чего мы получили рабочую температуру в нагрузке равную 50-51 градусам, в то время как без изменения напряжения и аналогичной производительности системы на частоте 1 Ггц ранее мы получали 65-66 градусов. Полученные нами данные зафиксированы на диаграммах.
Энергопотребление процессора: выводы
- Из всего вышеизложенного следует, что для обеспечения высокой энергоэффективности процессора не следует только снижать рабочую частоту процессора, как это делается многими ноутбуками и персональными компьютерами в рамках энергосберегающих технологий от Intel и AMD. Снижение частоты работы процессора всегда должно сопровождаться снижением его рабочего напряжения.Учитывая тот факт, что любой процессор может работать при более низком напряжении при более низких частотах своей работы, следует подобрать свое минимальное стабильное напряжение для каждой частоты его работы.
Для определения приблизительных рабочих напряжений для каждой частоты (множителя) процессора достаточно построить график прямой зависимости минимального напряжения от частоты путем нанесения максимальных и минимальных значений. Это значительно облегчит работу начинающим пользователям.
- Для обеспечения необходимой энергоэффективности процессора, необходимо правильно настроить существующие технологии или применять сторонние программные продукты, которые могли бы снижать частоту процессора, его напряжение при низкой нагрузке и повышать их при ее повышении.
Энергосбережение процессора: RightMark CPU Clock Utility (RMClock)
Утилита имеет небольшой вес, порядка 250 килобайт . Не требуется какой-либо установки, просто распаковываете его в выбранную папку и запускаете файл RMClock.exe. Для простоты ссылка на архив с программой будет представлена в конце нашей статьи.На момент написания статьи последняя версия программы 2.35
имеет следующий функционал в рамках бесплатного использования:
- контроль тактовой частоты процессоры,
- контроль троттлинга,
- контроль уровня загрузки процессора, ядер процессора,
- контроль рабочего напряжения процессора,
- контроль температуры процессора/ядер процессора,
- постоянный мониторинг указанных параметров,
- возможность изменения напряжения процессора из операционной системы,
- возможность изменения множителя процессора (его частоты) из операционной системы,
- автоматическое управление частотой и напряжением процессора
в зависимости от подаваемой нагрузки на него. Концепция носит название "Perfomance on demand" или "производительность по требованию".
Картинка кликабельна --
Запустив программный продукт, вы попадаете в один из разделов его меню. Мы перечислим весь функционал RightMark CPU Clock Utility по порядку. В разделе About представлена информация о разработчиках, их сайте, и ссылка на лицензионное соглашение. Базовая версия продукта поставляется бесплатно для некоммерческих целей, никакой регистрации не требуется. Имеется профессиональная версия, которая предоставляет гораздо более широкий функционал настроек работы системы и стоит символические 15 долларов. Для начинающего пользователя возможностей базовой версии вполне хватит.
Картинка кликабельна --
В закладке "Settings " представлены настройки программы для удобства его использования. К сожалению, русского языкового пакета, который встречался в ранее выпущенных версиях продукта, в нашем случае не оказалось, но в этом нет ничего страшного. В данной закладке имеется возможность выбора цвета оформления и, прошу обратить внимание, - режим автозапуска.
За режим автозапуска отвечает подраздел "Startup options ". Автозапуск RightMark CPU Clock Utility при загрузке операционной системы позволяет максимально легко решить вопросы энергосбережения без вмешательства в BIOS компьютера, что особенно полезно, когда BIOS не предоставляет каких-либо возможностей по изменению рабочего напряжения и множителя процессора. Подобное встречается в BIOS"ах современных ноутбуков.
Поставив галочку в окне пункта "Start minimized to system tray " вы избавите себя от надобности постоянно закрывать окно программы при очередном запуске. Оно будет выполнять свои задачи после автоматического запуска с предварительным свертыванием.
Пункт "Run at Windows startup :" позволяет установить автоматический запуск программного продукта и выбрать, как это делать. В нашем случае мы осуществляем автоматический запуск через реестр, также имеется возможность автоматического запуска через папку "Автозагрузка". Оба варианта прекрасно работают, начиная от Windows XP заканчивая Windows 7.
Имеется возможность записи необходимых параметров работы процессора в Log-файл . Данный параметр бывает необходим для выяснения причин нестабильной работы системы.
Картинка кликабельна --
В закладке "CPU info " представлена информация о процессоре, его характеристики на текущий момент. Перечислены поддерживаемые технологии энергосбережения. Чем более современный процессор, тем больше технологий он поддерживает.
Картинка кликабельна --
В закладке "Monitoring " представлены диаграммы изменения рабочей частоты ядра процессора, его троттлинг, нагрузка на него, множитель, рабочее напряжение и температура. Количество вкладок соответствует количеству ядер процессора.
Картинка кликабельна --
Во вкладке "Management " пользователю предоставляется возможность выбора метода переключения множителей, методов определения фактической нагрузки на процессор, интеграции программного продукта с энергосберегающими технологиями операционной системы.
Пункт "P-states transitions method
" позволяет выбрать метод перехода от одной заданной комбинации множителя-напряжения на другой. Имеются следующие возможности выбора:
- Single-step: множитель переключается с шагом равной единице. То есть при переходе с множителя 10 на множитель 12 всегда будет промежуточное звено 11.
- Multi-step: переход будет осуществляться с переменным шагом. В случае нашего примера, с 10 сразу на 12.
Пункт "Multi-CPU load calculation " позволяет определить метод определения загрузки процессора. Данный параметр будет влиять на скорость переключения комбинации множитель-напряжение на процессоре. В каждом случае подбирается исходя из индивидуальных особенностей работы пользователя. Обычно данный параметр мы не меняем и оставляет на указанном на скрине значении, который означает, что оценка будет осуществляться по максимальной нагрузке любого из ядер процессора.
Пункт "Standby/hibernate action " позволяет выбрать действие программы при переходе в режим гибернации или сна. Как правило, оставление текущего профиля работы является вполне достаточным.
В разделе "CPU Default Settings
" представлены следующие пункты:
- Restore CPU defaults on management turns off, который позволяет вернуть первоначальные параметры работы процессора после выбора режима "No Power Managemet".
- Restore CPU defaults on application exit, который позволяет вернуть первоначальные параметры работы процессора после выключения RightMark CPU Clock Utility.
В разделе "CPU defeaults selection" выбирается метод определения комбинаций множитель-напряжение у процессора:
- CPU-defined default P-state, комбинация определяются процессором,
- P-state found at startup, комбинации определяются при загрузке программы,
- Custom P-state, комбинации устанавливаются вручную.
Пункт "Enable OS power management integration " позволяет создать профиль в схемах энергопотребления системы под названием "RMClock Power Management".
Картинка кликабельна --
В разделе "Profiles " пользователю предлагается задать те самые комбинации множитель-напряжение, - P-state. Во-первых, предлагается выбрать профили в зависимости от режима энергопотребления, - сеть или батарея/ИБП.
Ниже предлагается выбрать множители процессора
и напряжение для них в каждом конкретном случае. Как правило, я выбираю три значения:
- минимальный множитель и минимальное напряжение для него,
- максимальный множитель и минимально рабочее напряжение для него,
- среднее значение множителя, а напряжение для него устанавливается самой программой исходя из максимальных и минимальных значений.
Как правило, подобный подход подходит для большинства ноутбуков и персональных компьютеров. Естественно, бывают исключения, и пользователю приходится длительно подбирать минимальное напряжение для каждого множителя.
Картинка кликабельна --
Затем устанавливаете галочки для уже выбранных профилей в соответствующих разновидностях работы программы:
- No management - без управления, в настройках не нуждается
- вкладки "Power Saving", "Maximal performance", "Perfomance on Demand" по сути дела равнозначны и позволяют установить диапазоны изменения множителей-напрежения процессора.
Например, в нашем случае для вкладки "Power Saving " мы выбрали минимально возможный множитель и напряжением, для вкладки "Maximal performance" максимальный множитель и минимально рабочее напряжение при данной частоте у процессора.
В разделе производительность по требованию "Perfomance on Demand
" выбрали три комбинации множитель-напряжение:
- x4-0,95 вольт
- x9-1,1 вольт
- x12-1,25 вольт.
Картинка кликабельна --
Затем наводите на значок в области уведомлений рабочего стола программы RightMark CPU Clock Utility и выбираете необходимые параметры процессора, которые всегда должны вам показываться и выбираете текущий профиль работы. Я всегда ставлю для мониторинга частоту процессора и его температуру работы, что всегда удобно и отчасти интересно.
Картинка кликабельна --
На рисунке представлены три пиктограммы в области уведомлений рабочего стола:
- пиктограммы программы RightMark CPU Clock Utility,
- текущая частота процессора,
- его текущая температура.
Картинка кликабельна --
На скрине представлены диаграммы работы процессора в режиме "Производительность по требованию ". Видно, как программный продукт при увеличении нагрузки на процессор ступенчато увеличивает его множитель и напряжение вначале до x9-1,1 вольт и при необходимости до максимальных x12-1,25 вольт. Как только нагрузка падает, все ступенчато возвращается обратно.
Подобная регулировка практически никак не влияет на итоговую производительность системы.
Картинка кликабельна --
Во вкладке "Battery info " предлагается выбрать способы оповещения о состоянии аккумуляторной батареи ноутбука.
Во вкладке "Advanced CPU settings
" предлагается выбрать опрашиваемые температурные датчики процессора, включаемые технологии энергосбережения.
Все эти энергосберегающие технологии описаны на сайте Intel
. Мы просто хотим сказать, что, как правило, их включение не влияет на стабильность системы, поэтому - почему бы их не включить?
Наш процессор относится к раннему семейству процессоров Core 2 Duo
. Современные процессоры поддерживает не активные у нас технологии:
- Engage Intel Dynamic Acceleration (IDA)
- Enable Dynamic FSB Frequency Switching (DFFS)
Первая технология позволяет процессору повысить множитель одного из ядер при отсутствии нагрузки на второе. Например, работают два ядра процессора при частоте 2,2 Ггц. Процессор оценивает, что нагрузка подается только на одно ядро, то его множитель будет повышен, и он начнет работать на частоте 2,4 Ггц. Технология интересная, но опасная на разогнанных процессорах.
Вторая технология позволяет добиться еще более сильного снижения рабочей частоты процессора в режимах простоя. Ранее мы говорили о том, что итоговая частота процессора - это всегда произведение множителя на частоту системной шины. Современные процессоры Intel в рамках технологии DFFS позволяют снижать не только значение множителя, но и частоту шины, что позволяет достичь еще более низких частот. Данная технология также опасна для разогнанных процессоров, так как можно получить нестабильность со стороны оперативной памяти.
Картинка кликабельна --
Пожалуй, это все что мы хотели рассказать о программном продукте RightMark CPU Clock Utility . Остается посоветовать следить за ее обновлениями. При этом не имеет смысл обновляться, когда у вас уже на протяжении многих месяцев все стабильно работает. Имеет смысл искать новую версию при смене процессора или переходе на более современную операционную систему.
Использование программы RightMark CPU Clock Utility позволит вам максимально продлить жизнь не только своего процессора, но и системы питания материнской платы, а также значительно снизить шум от системы охлаждения процессора, который не будет надрываться для его охлаждения, когда вы будете печатать, смотреть фильмы или просто листать страницы в Интернете.
Энергопотребление процессора: определяем минимальное рабочее напряжение
В своей статье я многократно указывал на то, что важно определить минимальное рабочее напряжение для каждой частоты работы процессора. Делается это путем проб и ошибок. Как правило, последовательно выполняется следующий цикл задач:- снижение напряжения на один пункт,
- проверка стабильности процессора в стресс-тестовом программном продукте,
- понижение или повышение напряжения на один пункт в зависимости от результатов стресс-тестирования.
Для стресс-тестирования процессоров существует множество программных продуктов. Они были описаны в одной из наших статей. Считаю, что наиболее ценной из них является программа Prime95. Ссылка на нее будет предоставлена в конце статьи. Она полностью бесплатна и доступна для скачивания в сети.
Картинка кликабельна --
Последняя ее версия была выпущена в 2008 году, как раз тогда, когда было необходимо внедрить мультиядерность в тестирование. Имеется возможность выбора различных методов тестирования, указывать длительность тестирования, периодичность тестирования и т.д.
Картинка кликабельна --
Выбираем метод тестирования в разделе "Options "=> "Torture test " и запускаем его. Длительность тестирования полностью зависит от вас. Как правило, при определении ориентировочного минимального напряжения я дожидаюсь либо первой ошибки, либо провожу тестирование в течение получаса. Если полчаса теста прошло без ошибок, снижаем напряжение на один пункт и вперед заново.
После того, как вы определились с минимальным напряжением окончательно, имеет смысл оставить тест на ночь. За несколько часов кропотливой работы, практически всегда удается выявить возникающие ошибки.
Нередко, операционная система зависает или в лучшем случае, выдает "синий экран смерти ". Это говорит о том, что напряжение занижено и возникла ошибка, - следует поднять рабочее напряжение на процессоре для данной частоты.
Картинка кликабельна --
В нашем случае, мы определили минимальное рабочее напряжение для нашего процессора . Как оказалось, при максимальной частоте в 2 Ггц нашему процессору 1,25 вольт совсем не нужны. Он вполне стабильно работает и при 1,00 вольтах. Стабильность операционной системы была обнаружена и при режиме 0,975 вольт, но Prime95 сообщил об ошибке, которая пропала после поднятия напряжения до 1,00 вольт.
В итоге мы имеем
:- процессор с неизменным уровнем производительности и частотой работы 2 Ггц,
- максимальную рабочую температуру в нагрузке 62-63 градуса, вместо привычных 72 градусов,
- более низкое энергопотребление, которое позволяет без каких-либо схем энергопотребления от Acer, Asus, Samsung, Gigabyte максимально продлить длительность работы ноутбука от аккумуляторной батареи не теряя уровня производительности,
- более низкое энергопотребление позволит сократить расходы на электричество, особенно, если указать данные значения в описанном выше программном продукте RightMark CPU Clock Utility.
В действительности, подобное низкое рабочее напряжение процессора для оверклоккера говорит всегда об одном, - об его высоком разгонном потенциале. Но нюансам разгона у нас будут посвящены другие статьи, - тема разгона процессора выходит за рамки темы об энергосбережении.
Заключение.
Прочитав статью, у пользователя должен возникнуть вопрос: "Неужели производители настолько неумелые, что сами не понижают рабочее напряжение процессоров, особенно в ноутбуках, где это так критично?" Ответ прост и заключается в том, что процессоры выпускаются массово, ноутбуки также выходят с конвейера. Не в интересах производителей затягивать процесс производства, поэтому кому-то везет и его процессор показывает чудеса разгона, а у кого-то отказывается это делать, у кого-то процессор работает при напряжении 1,175 вольт, а у кого-то он стабилен и при 0,98 вольтах. Покупка электроники, - это всегда лотерея. Что скрыто под этикеткой в каждом конкретном случае, познается только на практике.
В заключение хочется поблагодарить разработчиков программных продуктов RightMark CPU Clock Utility
и Prime95
, которым наш портал МегаОбзор вручает золотую почетную медаль. Ждем ваших вопросов и напоминаем, что все, что вы делаете со своей электроникой, вы делаете на свой страх и риск.
RightMark CPU Clock Utility
можно найти по .
Описанную в статье программу Prime95
можно найти по .
Количество потребления электричества компьютером зависит от его технических характеристик. Системный блок, монитор, дополнительные комплектующие приборы имеют разную мощность и загруженность работой.
Сколько электроэнергии потребляет компьютер в зависимости от его мощности
200-250 Вт/час – потребляет компьютер средней мощности. При этом системный блок поглощает 150-200 Вт/час, современный 19 дюймовый монитор – 50 Вт/час. Такие компьютеры используют для работы с текстовыми редакторами в офисах, школах, дома. К ним дополнительно подключают принтеры и копировальные устройства. Для них расход электричества составляет – 3 кВт/час.
Длительность работы с компьютером средней мощности – 8 часов, из них 20 минут работают дополнительные устройства. Потребление электроэнергии компьютером в месяц – 93 кВт.
450 Вт/час – расходует электроэнергию более мощный компьютер с встроенной качественной видеокартой.
Он предназначен для игр. Дополнительные устройства к ним не подключают. Потребление электричества таким компьютером при 2 часовой работе (дома)– 27,9 кВт/месяц, при 8 часовой (в компьютерных центрах) – 111,6 кВт/месяц.
Сколько электроэнергии потребляет компьютер в зависимости от работающего режима
85 Вт/час – потребление электричества компьютером мощности в 250 Вт/час в режиме ожидания. Длительность работы – до 2 часов. Энергопотребление в месяц – 5,27 кВт.
105 Вт/час – расход электроэнергии компьютером мощностью 450 Вт и выше в пассивном режиме. За месяц электрический счетчик накрутит 6,51 кВт.
10 Вт/час – обходится спящий режим для дополнительных печатных устройств. Продолжительность работы – до 6 часов. В итоге, потребление электричества – 1,86 кВт/месяц.
Использовать режим ожидания выгодно в том случае, когда быстрая необходимость возобновить работу с компьютером покрывает затраты на электроэнергию.
Как снизить потребление электроэнергии компьютером
- отключать от сети уже выключенный компьютер и его дополнительные устройства;
- при работе с компьютером яркость, контрастность монитора выбирать 50%;
- использовать устройства для энергосбережения;
- распределить работу с компьютером так, чтобы нагрузка на операционную систему была стабильной и приблизительно одинаковой;
- пользоваться ждущим режимом компьютера и печатного оборудования при явной необходимости;
- подобрать компьютер соответственно специфике его работы.
Мощность компьютера учитывается при расчетах электропроводки и выборе автоматических выключателей. В связи с этим многие пользователи задаются вопросом, сколько потребляет компьютер электроэнергии в час. Для этого необходимо знать потребление электричества каждой составной частью и комплектующей деталью, которые выбираются в процессе сборки нужной конфигурации.
Энергопотребление материнской платы
Данный элемент является основой любого персонального компьютера. Материнская плата обеспечивает стабильную работу системы и взаимодействие всех ее составляющих.
В зависимости от возложенных функций, материнская плата потребляет от 20 до 40 Вт в час. То есть материнские платы с малой функциональностью потребляют минимальное количество электроэнергии, а более мощные детали, применяемые в игровых компьютерах, являются более энергозатратными. Если брать значения с запасом, то в первом случае средний уровень составляет 30 Вт, а во втором - 50 Вт.
Самые современные материнские платы способны работать при более низких напряжении. Соответственно, экономия электроэнергии и выигрыш энергопотребления составляет примерно 30%. За счет этого и сам компьютер становится менее энергоемким.
Центральный процессор
За последние годы процессоры подверглись значительным изменениям. Раньше примерно 10-12 лет назад процессор со средней производительностью требовал питание в пределах 100 Вт. Более мощные процессоры потребляли уже 150 Вт в час. Для них использовались и соответствующие кулеры с высокой мощностью, способные эффективно рассеивать выделяемое тепло.
За прошедший период эти детали стали более совершенными и экономичными. Теперь среднее энергопотребление процессора составляет примерно 65 Вт, что вполне достаточно для большинства игр и решения других задач в домашних условиях.
Этот показатель является характерным для всех четырехядерных процессоров. В настоящее время выпускаются процессоры уже на 6 ядер с такими же показателями. Для наиболее продвинутых пользователей существуют 8-ядерные устройства с частотой около 5 ГГц, потребляющие электроэнергию от 95 Вт в час и более. Энергопотребление кулера составляет в среднем 5 Вт в час.
Видеокарта и другие периферийные устройства
Наиболее энергозатратным элементом компьютера считается видеокарта. Тем не менее, видеокарты различаются между собой по потреблению электроэнергии. Обычных пользователей вполне устраивает видеокарта, встроенная в процессор, которая обладает наиболее низкой мощностью.
Больше всего электроэнергии потребляют внешние видеокарты, которые также обладают различной мощностью. Видеокарта рассчитанная на обычные игры, потребляет примерно 80 ватт. Для игр с более высоким разрешением потребуется элемент на 150 Вт. Расход электричества значительно снижается в спящем режиме или при просмотрах видеофильмов. Это дает возможность планировать и контролировать затраты на электроэнергию.
Снижение потребления электроэнергии затронуло и периферийные устройства. Например, мощность жестких дисков значительно снизилась и в настоящее время составляет в среднем - 5-15 Вт в час. Энергопотребление самых современных устройств SSD еще ниже - всего около 3 Вт.
Конфигурации некоторых систем могут быть дополнены отдельной звуковой картой, требующей до 50 Вт электроэнергии. Потребление DVD-привода, в зависимости от рабочего режима, составляет около 25 вт.
Важным элементом компьютера является монитор. В зависимости от размеров и других параметров, он расходует на себя примерно 40 Вт в час электроэнергии. Нельзя забывать и о компьютерных колонках. В связи с большим разнообразием моделей, диапазон их энергопотребления довольно широкий и составляет примерно от 20 до 50 Вт в час на среднем уровне громкости.
Как снизить потребление электроэнергии компьютером
После сложения мощностей всех основных и вспомогательных компонентов, входящих в сборку, можно легко вычислить общее потребление электроэнергии компьютером. Максимальными окажутся затраты электроэнергии у компьютера, на который установлен 8-ми ядерный процессор с наибольшей частотой и одна из наиболее мощных внешних видеокарт. Вместе с отдельной звуковой картой энергопотребление составит примерно 450 Вт в час.
При использовании в компьютере встроенной видеокарты и процессора с низким энергопотреблением, общий расход электроэнергии такой системы снизится до 200 Вт в час и ниже. Ровно столько потребляет телевизор с большой диагональю экрана.
Потребление электроэнергии можно значительно путем оптимизации с помощью специальных функций энергосбережения, имеющихся во всех операционных системах Windows. Таким образом, при работе компьютера 8 часов в день, месячный расход электричества составит 50-100 киловатт, в соответствии с конфигурацией системы.
Энергоснабжение
В советские времена цена на электричество была символической, да и теперь это далеко не основная статья расходов домашнего бюджета. Между тем расходы на электроэнергию, как и на другие коммунальные услуги, с каждым годом растут, и их воздействие на кошелек становится все ощутимей. Чтобы значительно сократить расходы, следует предпринять несколько мер, позволяющих сократить потребление.
Бытовая техника
В случае приобретения новой техники, необходимо подумать о том, какие модели вам нужны и учитывать, сколько энергии они будут потреблять. Самое простое при этом - это обращать внимание на класс энергоэффективности. По принятой за рубежом и утвержденной также в России классификации наилучшей производительностью и меньшим расходом энергии обладают приборы классов «А», «АА» и «ААА». Менее эффективны соответственно классы «B», «C» и «D». Приобретение пусть даже чуть более дорогой техники высокого класса энергоэффективности себя хорошо оправдывает в длительной перспективе, поскольку товар обладает более высоким качеством и экономит энергию.
Помимо классов энергоэффективности есть еще категории товаров, о которых заранее известно, что они потребляют меньше электричества, чем сходные по другим рабочим характеристикам аналоги. Например, из телевизоров наиболее экономичными являются жидкокристаллические. При одинаковой диагонали экрана, они потребляют на 30-40% меньше энергии, чем плазменные и почти в два раза меньше чем старые кинескопные телевизоры.
При составлении индивидуальной программы энергосбережения, крайне важно оценить какие электроприборы потребляют избыточное количество энергии. В правильном ли месте стоит ваш холодильник? Если он расположен возле батарей отопления или плиты, то это обходится вам в лишние киловатты электроэнергии. Холодильник должен быть в самом прохладном месте дома.
Это же справедливо и для кондиционера, который нельзя устанавливать возле источников тепла - кухонной плиты или электроприборов. Кстати, оптимальной температурой, до которой следует охлаждать кондиционером воздух в помещении, является 22-24 градуса. Создание же «искусственного холода» ниже 20 градусов и работа кондиционера на высоких оборотах не только повышают расход энергии в два-три раза, но и небезопасны для здоровья, поскольку увеличивают риск заболеваний от перепада температур.
Заметную экономию энергии дает и правильное обращение с пылесосом. Если забит пылесборник, то пылесос не только хуже очищает помещение, но и потребляет больше электричества. При покупке нового пылесоса важно помнить, что оптимальными по уровню шума и расходу энергии являются те, у которых регулируемый, а не фиксированный уровень мощности.
Стиральную машину также можно использовать наиболее эффективно. Во-первых, каждый раз ее следует загружать по максимуму, а во-вторых, реже включать. Т.е. стирать один раз в неделю, а не два или три. Из стиральных машин полуавтоматические (без нагрева воды) используют почти в три раза меньше электроэнергии, чем полностью автоматизированные.
Утюг необязательно «гонять» на предельных температурах. Кроме того, он долго держит тепло, поэтому можно продолжать гладить, отключив прибор от сети.
Для экономии электроэнергии на электроплитах надо применять посуду с дном, которое равно диаметру конфорки или чуть его превосходит. Посуда с искривленным дном может привести к перерасходу электроэнергии до 40-60%. Электроплиты со стеклокерамическими конфорками расходуют электричества на 20-30 % меньше чем традиционные чугунные за счет более быстрого нагрева и повышенной теплопроводности. У электродуховок с режимом конвекции расход электроэнергии снижается на 30%.
Для того чтобы вскипятить 1 литр воды в электрочайнике, нужно в два раза меньше электроэнергии, чем если бы вы кипятили воду на электроплите. То есть имеет смысл, перед варкой пищи, вскипятить нужное количество воды в электрочайнике, а потом перелить воду в кастрюлю на плите. Это не только значительная экономия электроэнергии, но и времени.
В то же время не стоит кипятить полтора литра воды в электрочайнике, если вы хотите выпить лишь чашку чая. Кипятите столько, сколько Вам нужно, при этом, не забывая своевременно удалять из электрочайника накипь. Накипь обладает малой теплопроводностью, поэтому вода в посуде с накипью нагревается медленнее, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии.
Особое место в исключении нерационального использования энергоресурсов, а именно электроэнергии занимает использование зимой разного рода обогревателей. Если у вас в квартире или доме обычные окна, достаточно эти самые окна хорошенько утеплить. Необходимость в дополнительном обогреве резко снизится, а значит, снизится и расход электроэнергии. Батареи отопления будут эффективно обогревать помещение, если за ними установить теплоотражающие экраны и не закрывать их плотными шторами или декоративными панелями.
Помимо всех вышеперечисленных методов экономии электричества, есть еще один, и, пожалуй, самый важный. Нужно выключать ненужные электроприборы. Это в первую очередь относится к телевизору, компьютеру и осветительным приборам. У всех современных компьютеров есть экономичный режим работы: ждущий и спящий. Если правильно настроить время перехода в режим ожидания, энергопотребление можно уменьшить примерно наполовину.
Оргтехнику - принтеры, сканеры и т.п. следует выключать полностью, поскольку в режиме ожидания они также потребляют энергию. Не оставляйте в розетках и различные адаптеры: зарядные устройства для батареек, сотовых телефонов, питание ноутбуков. Поскольку адаптеры, будучи подключенными к сети, продолжают потреблять электричество, даже если не производят полезной работы. Своевременное выключение неиспользуемых электроприборов позволяет снизить расход электричества на 20% и более.
Освещение
Еще одним важным шагом, является освещение. Как правило, это лишь 10-15 % от общего потребления электричества, но и это количество можно сократить в пять и более раз. Одной из основных рекомендаций является использование так называемого «местного освещения» - настольных ламп, подсветки над плитой, кухонным или письменным столом. При этом не только снижается потребление энергии, но и резко увеличивается эффективность освещения, что снижает нагрузку на глаза. Экономия электричества, получается, от того, что можно использовать менее мощные лампочки для главного освещения.
Одним из способов экономить свет является простая замена обычных ламп накаливания на энергосберегающие. И хотя стоимость таких ламп колеблется от ста рублей и выше, служат они гораздо дольше. За счет того, что данные лампочки практически не нагреваются, затрачиваемая энергия уходит только на освещение. В среднем, срок их службы достигает трех лет, а годовая экономия от применения на семью из трех человек составляет в среднем 600 рублей.
В настоящее время большее распространение получили светодиодные светильники - они экономичнее, совершенно нетребовательны к условиям эксплуатации и служат более 20 лет. Многих пока отпугивает их высокая цена, но с развитием технологии и увеличением рынка, цены будут снижаться.
Стоит помнить о том, что степень освещенности зависит от уровня загрязненности осветительных приборов. Поэтому, прежде чем покупать дополнительные лампы, вспомните, когда последний раз мыли плафоны и люстры. Чистые светильники лучше освещают квартиру.
Не надо пренебрегать естественным освещением. Светлые шторы, светлые обои и потолок, чистые окна, умеренное количество цветов на подоконниках увеличат освещенность квартиры и офиса и сократят использование светильников. Следует учитывать, что запыленные окна снижают естественную освещенность на 30%.
Помогают экономить электричество светорегуляторы (диммеры). Эти устройства ставятся вместо обычного выключателя и регулируют яркость света ламп. Когда Вы читаете, обедаете, отдыхаете или развлекаетесь, уровень освещения должен соответствовать каждому из этих занятий. Например, если Вы смотрите телевизор и Вам не нужно яркое освещение в комнате, то поверните ручку регулировки светорегулятора и «притушите» свет. Существуют также бесшумные диммеры, с возможностью управления из нескольких точек или дистанционно с помощью пульта. Встроенный режим плавного включения и выключения исключает вредное воздействие на глаза внезапной и яркой вспышкой сета.
Еще одно преимущество диммеров состоит в том, что они продлевают срок службы ламп, однако некоторые энергосберегающие лампы не предназначены для работы в светильниках со светорегулятором.
При помощи импульсных реле осуществляется управление освещением из нескольких мест. Безусловно, очень удобно, войдя в квартиру, включать свет на пути своего следования: в коридоре, кухне, гостиной. А еще Вам не придется обегать все помещения, чтобы выключить свет, - достаточно нажать кнопку у изголовья кровати, и свет во всей квартире погаснет.
Иногда, повышенное потребление электричества возникает из-за старости электропроводки. В этом случае достаточно заменить ее, получив не только возможность сэкономить, но и повысив пожарную безопасность помещения.
Вы можете этого не осознавать, но ваш настольный компьютер, скорее всего, потребляет очень много энергии. Это также означает, что он несет ответственность за повышение вашего счета за электричество.
Тем не менее, многие люди имеют привычку оставлять свой ПК включенным на длительное время. Некоторые даже превратили свой старый ПК в домашний сервер или медиа-центр, и оставляют систему включенной на 24 часа 7 дней в неделю.
Средний настольный компьютер имеет общее энергопотребление примерно от 80 до 250 Вт, или более, если он имеет более сильный блок питания. Общая загрузка также зависит от установленной видеокарты, и дополнительных периферийных устройств, и оборудования, подключенных к нему.
Теперь, допустим компьютер работает, потребляя 130 Вт в час, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году. При стоимости около 3.20 рублей за кВт/ч (киловатт-час) (у меня в платежке на данный момент стоит эта цифра), то компьютер увеличивает счет за электроэнергию на 3.600 рублей каждый год .
3.600 рублей в год может показаться небольшой цифрой, но важно помнить, что это только оценка. В некоторых районах нашей страны берут больше чем 3.20 р. за кВт/ч, и более мощных компьютеры - требуют еще больше энергии. В конечном счете, это означает, что данная оценка, может быть гораздо выше или ниже, в каждом конкретном случае.
Есть утилиты, которые вы можете использовать, чтобы точно подсчитать, сколько энергии потребляет ваш компьютер. Например, компания Microsoft создало бесплатное приложение , которое покажет вам сколько энергии использует ПК. К сожалению, Microsoft не устанавливает эту программу по умолчанию, но вы можете скачать ее в интернете.
Вы также можете использовать онлайн-инструменты, такие как .
Но все настольные компьютеры модифицируемые, в том смысле, что все они имеют различное оборудование. Это делает больше смысла, чтобы оценить ваш компьютер на основе того, что установлено внутри. Для этого, однако, вы должны знать рейтинги потребление каждой части и те, которые потребляют наибольшее количество энергии.
Какие части ПК потребляют больше всего энергии?
Как правило, чем больше требуется охлаждения данного компонента, тем больше электроэнергии он будет расходовать. Это включает аппаратные средства, такие как процессор, графический процессор, материнская плата и блок питания.
Впрочем, материнская плата и блок питания просто берут энергию и передают ее в другие компоненты. Таким образом, не учитывая те части, которые просто перенаправляют энергию, и суммировав энергопотребление всех остальных компонентов найдем среднее потребление:
- Процессор: от 55 до 150 Вт
- ГПУ: от 25 до 350 Вт
- Оптический привод: от 15 до 27 Вт
- Жесткий диск: от 0.7 до 9 Вт
- Оперативная память: 2 до 5,5 Вт
- Корпусные вентиляторы: 0,6 до 6 Вт
- SSD: от 0,6 до 3 Вт
- Другие аппаратные компоненты:
Точный уровень энергопотребления зависит от оборудования. Например, высокопроизводительные процессоры AMD имеют до восьми ядер и используют где-то от 95 до 125 Вт. с другой стороны, простые процессоры AMD, которые имеют два ядра используют от 65 до 95 Вт.
Имеют совершенно другую оценку потребления.
Что касается видеокарт, когда вы сначала посмотрите на них, они кажутся более требовательны - но внешность может быть обманчива.
Высокопроизводительные графические адаптеры, могут использовать от 240 до 350 Вт мощности при больших нагрузках, и лишь от 39 до 53 Вт в режиме простоя. В реальности, вы не используете видеокарту на полную мощность все время, также как вы не используете постоянно и свой процессор на полную мощность.
Как правило, процессор, используются более часто и поэтому считается компонентом, который использует больше энергии.
Эти компоненты могут потреблять от 130 до 600 Вт и более. Если взять золотую середину, можно сказать, что компьютер потребляет примерно 450 Вт.
Большинство современных телевизоров используют от 80 до 400 Вт, в зависимости от размера и типа технологии. Плазменные телевизоры, как правило, потребляют намного больше по сравнению с ЖК, LEG и OLED телевизорами.
Допустим, мы смотрим телевизор около 4 часов в день, 7 дней в неделю. На 400 Вт и 3.20 рублей за кВт/ч, что составляет около 0.400 х 4 х 7 х 3.20 = 35 р. в неделю (или 1800 в год). Не плохо, правда?
Но помните, что это только если вы используете его около 4 часов в день. Если вы смотрите телевизор чаще, это число будет значительно выше.
Так что, в реальности, расход электроэнергии на средний компьютер будет примерно такой же или чуть выше, чем у ТВ высокого класса.
К счастью, есть несколько вещей которые вы можете сделать, чтобы уменьшить количество энергии, используемое компьютером.
- Выключайте компьютер, когда вы его не используете (например, вечером или на выходных). Если вы хотите, чтобы он загружался быстрее, вы можете использовать спящий режим или режим Гибернации вместо полного выключения. Когда вы включаете спящий режим, ваш компьютер переходит в режим пониженного энергопотребления, и пока он в спячке он не использует почти никакой энергии.
- Если не хотите отключать компьютер, выключайте монитор, когда вы его не используете.
- Поменяйте старые механические жесткие диски на твердотельные накопители. Они быстрее и эффективнее с энергопотреблением.
- Замените старое оборудования. Старые процессоры, жесткие диски, оперативная память, видеокарты и другие компоненты компьютера менее эффективны. Если у вас есть возможность, перейдите на более новые компоненты для повышения производительности и эффективности.
- В BIOS, отметьте опцию "ACPI Suspend Type" и убедитесь, что он установлен на S3, а не на S1 или S2.Это позволит предотвратить питание процессора, оперативной памяти и некоторых других компонентов, когда компьютер находится в режиме сна.
- В Windows в разделе Система > Панель управления > Электропитание, вы можете изменить некоторые настройки энергосбережения, в том числе, как и когда ваш компьютер будет переходить в режим «сна». Это позволит вам автоматизировать режимы пониженного энергопотребления.
- Если вам не нужен мощный компьютер, поменяйте его на «маломощные» версии, и т.п.
