Сколько потребляет энергии системный блок компьютера

Энергопотребление компьютеров: так сколько нужно ватт?

Вопрос выбора блока питания для конкретной конфигурации вечен — особенно когда конфигурация предполагается мощной, и становится понятно, что типовым 300- или 400-ваттником, поставляемым вместе с корпусом, можно и не обойтись. При этом и купить, не думая, что-нибудь ватт так на тысячу, не вариант — мало кому хочется впустую потратить несколько тысяч рублей. К сожалению, внятных данных по потребной для тех или иных компонентов мощности зачастую просто нет: производители видеокарт и процессоров перестраховываются, указывая в рекомендациях заведомо завышенные значения, всевозможные калькуляторы оперируют непонятно как полученными числами, а процесс измерения реального энергопотребления, хоть и освоен уже большинством околокомпьютерных изданий, зачастую оставляет желать лучшего.

Как правило, открыв раздел «Энергопотребление» в какой-либо статье, вы увидите результаты замера энергопотребления «от розетки» — то есть, какую мощность от сети 220 В (или 110 В, если дело происходит не в Европе) потребляет блок питания, в качестве нагрузки на который выступает тестируемый компьютер. Провести такие измерения очень просто: бытовые ваттметры, представляющие собой небольшой приборчик с одной розеткой, стоят буквально копейки — в Москве такой можно найти за 1200—1300 рублей, что на фоне серьёзных измерительных приборов очень мало.

Точность измерения у подобных приборчиков сравнительно неплоха, особенно если речь идёт о мощностях порядка сотен ватт, не пасуют они и перед нелинейной нагрузкой (а любой компьютерный блок питания является таковой, особенно если в нём нет активного PFC): внутри ваттметра стоит специализированный микроконтроллер, честно проводящий интегрирование тока и напряжения по времени, что позволяет рассчитывать активную мощность, потребляемую нагрузкой.

В результате, приборчики такие есть практически во всех редакциях околокомпьютерных изданий, занимающихся тестированием «железа».

У нас такой, как вы видите по фотографии, тоже есть — и, тем не менее, мы решили оставить его лишь для случаев, когда надо быстро прикинуть энергопотребление компьютера или иного устройства (в такой ситуации бытовой ваттметр крайне удобен, потому что не требует вообще никакой предварительной подготовки), но не для серьёзного тестирования.

Дело в том, что замер потребления от розетки, конечно, прост, но вот результат даёт очень для практического применения неудобный:

Не учитывается КПД блока питания: скажем, блок с КПД 80 % при нагрузке 500 Вт будет потреблять от розетки 500/0,8 = 625 Вт. Соответственно, если вы получаете в измерениях «от розетки» результат 625 Вт, не надо бежать за 650-Вт блоком питания — на самом деле 550-ваттный тоже справится. Конечно, эту поправку можно держать в уме, а то и, предварительно протестировав блок и измерив его КПД в зависимости от нагрузки, пересчитывать полученные ватты, но это неудобно, да и на точность результата влияет не лучшим образом.
Полученный в таких измерениях результат — среднее, а не максимальное значение. Современные процессоры и видеокарты могут очень быстро менять своё энергопотребление, однако отдельные короткие выбросы будут сглажены за счёт ёмкости конденсаторов блока питания, поэтому, измеряя потребляемый ток между блоком и розеткой, вы этих выбросов не увидите.
Измеряя потребление блока питания от розетки, мы не получаем ровным счётом никакой информации о распределении нагрузки по его шинам — сколько приходится на 5 В, сколько на 12 В, сколько на 3,3 В. А эта информация и важна, и интересна.
Наконец (и это самый главный пункт), при измерениях «от розетки» мы точно так же не можем узнать, сколько потребляет видеокарта, а сколько — процессор, мы видим только общее потребление системы. Тоже, конечно, информация полезная, но, тестируя процессоры или видеокарты, хотелось бы получать конкретную информацию именно о них.

Очевидная — хоть технически и более сложная — альтернатива заключается в измерении тока, потребляемого собственно нагрузкой от блока питания. Ничего невозможного в этом нет, например, мы даже тестировали блок питания Gigabyte Odin GT , в который такой измеритель был изначально встроен.

В принципе, в качестве законченной измерительной системы подошёл бы и Odin GT — кстати, трудно понять, почему другие издания не пользуются такими блоками именно для проведения измерений, а компания Gigabyte не пользуется такой возможностью порекламироваться — но мы решили сделать систему более универсальную и более гибкую с точки зрения возможных вариантов подключения нагрузки.

Энергопотребление ПК на AMD Ryzen 5 1600

Тут стоит уточнить, что мой Ryzen 5 1600 работает в «стоке» по частотам и с приличным андервольтом через offset, при максимальном фактическом напряжении всего около 1.05 В, с сохранением энергосберегающих функций, благодаря которым минимальное напряжение падает до 0.3 В при частоте 2400 МГц. Процесс андервольта я описывал в блоге «Гайд: как снизить энергопотребление AMD Ryzen на 20%».

Это единственный ПК с дискретной видеокартой, но тут стоит учитывать, что GeForce GTX 1060 имеет мизерное потребление в простое, всего около 10 ватт, а мой экземпляр в данный момент работает с андервольтом на напряжении всего 800 мВ. Так что вклад GeForce GTX 1060 в потребление ПК даже при ускорении видео минимален. Но, несмотря на андервольт процессора и наличие БП с сертификатом 80 PLUS Gold, имеющим хорошее КПД даже при низких нагрузках, Ryzen 5 1600 разочаровал меня опять.

Энергопотребление GeForce GTX 1060

ПК с ним имеет аномально высокое энергопотребление в простое, доходящее до 80 ватт. Просмотр фильма повышает его всего до 86 ватт, а вот тест AIDA64 — до 128 ватт!

Мелочевкой, в виде «лишнего» SATA SSD и одного HDD в этом ПК можно пренебречь, они потребляют суммарно до 5 ватт в простое, но что же это за 65 ватт TDP от AMD такие, что даже в андервольте превращаются в фактические 128 ватт потребления? Это много даже с учетом БП, имеющего КПД 84% на 10% загрузки, и КПД 90% уже на 20% загрузки.

Ваттметр

Точно установить, сколько электроэнергии потребляет компьютер в час, можно с помощью ваттметра – измерительного прибора для определения мощности электрического тока. С его помощью можно измерить фактически потребляемую мощность любого электроприбора.

Современные цифровые ваттметры могут не только определять фактическое потребление энергии, но просчитывать суммарные показатели за указанные нами промежутки времени и вычислять стоимость потреблённой энергии на основании указанного нами тарифа. Чтобы измерить фактически потребляемую мощность электроприбора, необходимо подключить его к ваттметру, а ваттметр включить в электросеть.

Ну а в случае с компьютером к ваттметру, соответственно, нужно подключить сетевой фильтр со всеми подключёнными устройствами компьютерами – системным блоком, монитором, аудиосистемой и прочей отдельно питаемой периферией. Далее включаем компьютер, выполняем на компьютере различные задачи и отслеживаем фактическое потребление энергии на дисплее ваттметра. Это и будет потребление энергии компьютером в час в рамках выполнения тех или иных задач.

Можно ли сэкономить счет за электричество

Для начала как примерно подсчитать сколько «съест» денег ваш компьютер за месяц работы. Если нет энергометра (ваттметра), можно примерно оценить так:

берем его мощность (рассчитанную в шаге 1), например, 300 Вт/час и умножаем ее на кол-во часов работы ПК в день (и на кол-во дней в месяце): 300 Вт/час * 5 часов * 30 дней = 45 000 Вт = 45 кВт ;
в зависимости от региона стоимость 1кВт может быть у всех различна. Я возьму усредненную цифру в 5 рублей. Значит полученные 45 кВт * на 5 руб. и получаем ≈225 руб.

Примечание : расчет очень примерный, т.к. энергопотребление компьютера вещь динамическая и зависит от нагрузки на устройство.

Энергопотребление видеокарты

Все критерии, определяющие уровень энергопотребления процессора, применимы и к видеокарте. Исключением является то, что нагрузка на видеокарту наблюдается только при выполнении специфических задач на компьютере — запуск игр, работа в 3D-приложениях и просмотр видео в высоком разрешении. При серфинге в интернете и выполнении рутинной офисной работы видеокарта работает в режиме минимального энергопотребления — просто выводит картинку на монитор, практически не используя графический процессор.

Для примера возьмем бюджетную офисную видеокарту GeForce GT 710. Ее максимальное энергопотребление составляет всего 19 Вт в режиме полной нагрузки. А такая игровая карта как GeForce GTX 1080 Ti потребляет 250 Вт.

Вот данные по энергопотреблению некоторых моделей видеокарт в режиме простоя (idle), пиковой нагрузке при обработке 2D-графики (Peak 2D) и 3D-графики (3D Peak):

Таблица мощностей разных видеокарт

Уменьшение затрат

Для снижения потребления энергии ПК используют простые и проверенные способы:

Когда компьютер не используется, его лучше выключить. Для того чтобы он при необходимости быстрее загружался, можно перевести его в спящий режим или режим гибернации.
Если не хотите полностью отключать блок питания, то хотя бы отключайте монитор, пока им не пользуетесь.
Замените жесткие диски HDD на современные SSD.
Выполните замену устаревших устройств, потребляющих много электроэнергии, на более эффективные.
Зайдите в BIOS и в S3 установите опцию ACPI Suspend Type. Важно, чтобы она была не на S1 или S2. Это позволит в режиме сна отключать подачу питания на оперативную память, процессор и другие элементы.
При настройке электропитания выставите время, когда ПК будет самостоятельно переходить в режим сна.
Когда возможности компьютера полностью не используются, лучше приобрести менее мощную модель, которая обеспечит доступ в интернет, возможность выполнять необходимую работу и потреблять меньше электричества.

Правильный выбор компьютера в соответствии с задачами, которые на нем будут выполняться, а также соблюдение правил обеспечит не только надежную, но и экономную работу ПК.

Виды персонального компьютера

Стоит полноценно понять, почему так много нужно электричества для компьютерной техники. При покупке персонального компьютера человек преднамеренно ориентируется взять универсальную модель. Чтобы и фильм посмотреть, и поработать, и поиграть. Соответственно потребление такого системного блока увеличивается, по сравнению со средними и слабыми. Затем следует знать о том, что к потребляемой энергии, которую накручивает системник, нужно добавить монитор, акустическую систему, клавиатуру, мышь и модем. Это все в комплекте показывает довольно большие числа потребления электричества за час.

Чтобы точно вывести числа и узнать значение, нужно понимать, что есть разные случаи, связанные с особенностями компьютерной техники:

Компьютер средней мощности.
Геймерский аппарат.
Серверный режим 24/7.

В современном мире компьютеры со слабой мощностью в принципе не рассматриваются, так как они постепенно пропадают. Мы смогли достаточно быстро и без особых проблем вывести три основных типа компьютерной техники. В зависимости от их особенностей и возможностей потребление электроэнергии, легко преследуется определенная закономерность. Чем мощнее, лучше в параметрах персональный компьютер, тем больше он будет использовать электричества.

Игровой компьютер

ПК средней мощности

Берем изначально ПК средней мощности. Он ориентирован на работу, просмотр информации в сети, несложных игр. Из этого можно легко вычесть приблизительное количество энергии в сутки.

Мало кто использует компьютер не более одного часа в сутки. Принято считать, что человек, который приобрел для себя рабочую лошадку, в среднем проводит за использованием компьютера не менее 4 часов. Посмотрев на этикетку системника, нам становится известна и мощность персонального компьютера. Все показатели, необходимые для выведения общего количества потребляемой энергии в сутки есть. Начинаем считать.

Среднее потребление рабочего ПК в час не превышает 200 ватт. Умножаем этот показатель на 4 часа и получаем 800 Вт. Это приблизительное количество потребляемой энергии в день.
Берем монитор. Самые удобные варианты для работы используют не более 50 Вт в час. Опять же, умножаем на 4 и получаем 200 Вт в сутки.
Акустическая система. Все зависит от того, на какой мощности любит использовать эту часть техники пользователь. Берем средний показатель 5 ватт. Для среднего ПК используют две колонки. Это значит, что необходимо 5 Вт умножить на 2. Это узнаем потребление всей акустики в час. Затем умножаем показатель на известные нам 4 часа. Выходит, что акустическая система потребляет 40 Вт в сутки.
Использование модема. Его принято не выключать, поэтому 4 часа здесь не играют роли. За сутки для полноценного его функционирования необходимо не более 10 Вт энергии.
Складываем все наши показатели и получаем такой пример:

(200+50+40)*4+10= 1170 Вт

Мы сумели вычислить примерное количество потребляемой энергии в сутки персонального компьютера. Среднее значение потребления энергии в сутки — 1,17 кВт. В час же этот показатель менее страшен приблизительно 300 Вт.

Сколько энергии потребляют бытовые приборы

Игровой компьютер

Геймерский компьютер в два, а то и три раза мощнее, чем тот, что мы проанализировали. Но это не значит, что все показатели необходимо умножать на два.

Сделав небольшой анализ, можно заметить, что в верхней формуле будет изменено числовое значение потребления энергии системником. Остальные же показатели не изменятся. Выводим такой пример:

(400+50+40)*4+10= 1970 Вт

Не очень красивые цифры, согласитесь. Если за сутки используем практически 2 кВт энергии, что в месяц выплывает плачевное значение. В один час персональный компьютер настоящего геймера потребляет около 500 Вт.

Серверный компьютер

Серверная система 24/7. Это определенный аналог большого хранилища данных в сети для дальнейшего хранения всех важных файлов, видео- и фотоматериалов, музыки и так далее. Такой ПК представляет собою большой жесткий диск. Чаще всего монитор не используется. При круглосуточном использовании система употребит энергии столько же, сколько и нормальный монитор. То есть за час показатель покажет приблизительно 50 ватт. Особенности такого сервера в том, что он работает круглосуточно, поэтому в сутки он покажет: 50*24= 1200 Вт или 1.2 кВт.