Потребляемая мощность персонального компьютера

Сколько электричества потребляет компьютер – проверка с помощью приложений

Компьютеры – чрезвычайно адаптируемые машины. Они способны быстро выполнять действительно напряженные задачи. Независимо от того, используем ли мы их для работы, игр или других занятий, они стали неотъемлемой частью нашей жизни. Иногда нам становится интересно, сколько же киловатт энергии поглощает наше устройство.

Что ж, Вы можете проверить энергопотребление вашего компьютера как минимум тремя различными способами, включая использование дополнительного оборудования, программного обеспечения и онлайн-инструмента. Вам не придётся измерять расход электроэнергии для каждого компонент вручную.

Давайте обсудим это здесь.

Потребляемая мощность персонального компьютера

Тема 4.2 Энергопотребление персональных компьютеров

1. 1.Энергопотребление компьютеров.
2. 2.Схемы управления питаниемПК.
3. 3.Режимыработы ПК при потреблении электроэнергии: дежурный, приоста­новки, спящий.
4. 4.Управление режимами энергопотребления.

Спецификации и концепции энергопотребления

Управляя электропитанием компьютера, можно сэкономить деньги, продлить срок эксплуатации его устройств и предотвратить потерю данных пользователя.

Поэтому большинство современных ПК поддерживают стандарты по энергопотреблению — усовершенствованные средства управления электропитанием (так называемая спецификация АРМ) и интерфейс автоматического управления конфигурацией и питанием (спецификация ACPI).

Спецификации АРМ и ACPI

С 1995 г. ПК стал соответствовать требованиям Energy Star, а в его BIOS (базовой системе ввода/вывода) появилась функция Advanced Power Management (АРМ). Под АРМ понимают стандарт от Microsoft и Intel, появившийся в 1992 г. и ставший первой спецификацией для производителей ПК, которая установила взаимодействие между операционной системой (ОС) и BIOS компьютера при управлении энергопотреблением.

В 1996 г. появился ACPI (Advanced Configuration and Power Interface — интерфейс конфигурирования и управления энергопотреблением). Эта спецификация, предложенная Intel, Microsoft и Toshiba, является ключевым элементом технологии Operating System Directed Power Management (OSPM — непосредственное управление энергопотреблением операционной системой).

В настоящее время действует спецификация ACPI 2.0, которая распространяется на более широкий спектр компьютеров, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Кроме того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных микропроцессоров для серверов и поддержка различных типов памяти.

Недавно в рамках проекта Energy Star для своих систем на базе процессора Intel Pentium 4 такие производители, как Compaq, Dell, Gateway, Hewlett-Packard, Fujitsu-Siemens, IBM, Samsung, Legend, Mitac, ACER создали решения, поддерживающие Intel Instantly Available PC (IAPC). IAPC описывает технологии, позволяющие ПК при переходе в режим ожидания (когда устройства ПК не используются) снижать потребляемую мощность до 5 Вт и менее. Совместные усилия этих компаний могут помочь сократить количество потребляемой среднестатистическим ПК электроэнергии на 70%.

Концепция IAPC предусматривает отказ от необходимости начальной загрузки ПК после включения, обеспечивая тем самым мгновенную его готовность к выполнению работы, когда в этом возникает потребность. Для полного пробуждения ПК потребуется 5 секунд, а способность принимать и передавать информацию будет сохраняться даже во

Состояние компьютера по питанию

При использовании ACPI компьютер пребывает в одном из двух состояний:

• в рабочем состоянии;
• в состоянии ожидания.

В состоянии ожидания устройства могут быть переведены в режим пониженного потребления энергии, а затем по мере необходимости их можно быстро перевести в обычный режим функционирования. В целом, ПК продолжает работать, хотя некоторые устройства находятся в разных состояниях энергопотребления. Компьютер, переведенный в состояние ожидания, кажется выключенным, хотя на самом деле он находится в готовности в одном из четырех состояний ожидания. Из каждого состояния ожидания ПК может быть переведен в рабочий режим, но при этом в каждом случае потребуется разнос время.

При реализации спецификации ACPI тумблер (кнопка) питания компьютера становится программным переключателем: («Выключить» (sleep), «Включить» (wake-up). За исключением случая прекращения подачи электропитания на компьютер, ОС оставляет управление за собой и может переводить компьютер в различные состояния по электропитанию.

Эта спецификация — детище Microsoft. Для полной реализации спецификации OnNow обязательным условием является наличие на материнской плате раздельного электропитания ее компонентов. Ее разработчики вместо неопределенного достаточно четкого состояния ожидания, ввели четыре новых состояния:

• S1 (standby 1). Останавливаются все тактовые генераторы, но содержимое оперативной памяти остается неизменным. Выход из этого состояния осуществляется мгновенно.

• S2 (standby 2) То же, что и состояние S1, но отключается питание центрального процессора и кэша, а данные из него направляются в оперативную память ПК.

• S3 (suspend-to-mciiiory). Все устройства ПК полностью обесточиваются, а оперативная память хранит данные о состоянии центрального процессора и кэша.

• S4 (suspend-to-disk). Все устройства ПК обесточиваются, а данные записываются на жесткий диск. Система «пробуждается» как обычно (через загрузку BIOS), но ее состояние (открытые приложения, окна, настройки ОС и др.) восстанавливается с жесткого диска.

Режимы электропитания мониторов

Параллельно с развитием и совершенствованием технологий энергосбережения, затрагивающих производителей компонентов ПК и разработчиков ОС, совершенствовались и модели мониторов. Стандарт ЕРА Energy Star, именуемый как VESA DPMS (DPMS — Display Power Management System), определил унифицированную процедуру энергосбережения и ступенчатого выключения монитора:

• On (номинальный режим). Это обычный режим работы, когда на экране отображаются окна ОС и приложений, а энергопотребление максимально.

• Standby (режим ожидания). В данном режиме изображение на экране пропадает, но внутренние компоненты монитора работают в обычном режиме, а энергопотребление снижается до 80% от рабочего состояния.

• Suspend (режим останова). В режиме останова, как правило, отключаются высоковольтные узлы, а потребление энергии падает до 30 Вт и менее.

• Off (режим сна). В этом режиме монитор потребляет менее 8 Вт (работает только его микропроцессор). Состояние монитора контролирует драйвер, посылающий соответствующие сигналы через графическую карту, установленную на материнской плате. При нажатии клавиши на клавиатуре или перемещении мыши монитор переходит в обычный режим работы.

Чтобы реализовать ACPI, обязательно соблюдение следующих условий:

• наличие датчиков и «сторожей», поддерживающих ACPI;

• ACPI-совместимая BIOS компьютера,

• поддержка ACPI операционной системой;

• наличие драйверов устройств, поддерживающих ACPI.

Датчики и сторожа

Для того, чтобы отслеживать параметры состояния системы, используются датчики (сенсоры) и «сторожа» (watchdogs). Как известно, датчики измеряют какие-либо физические параметры. К ним относятся: датчики температуры (измеряют температуру центрального процессора или компонентов материнской платы), датчик вентилятора (измеряет скорость вращения вентилятора), датчики напряжения (измеряют значение напряжения).

К сторожам относятся:

• System Initialization Failure. Инициализация основных компонентов системы, таких, как центральный процессор, оперативная память и т.д.;

• Pre-Os Boot Failure. Отслеживание ошибки при загрузке BIOS, когда аппаратное обеспечение ПК уже инициализировано, а ОС еще не загрузилась;

• OS Boot Failure- Отслеживание неполадок при загрузке ОС;

• OS Hang Обнаружение зависаний системы;

• Shutdown Failure. Обнаружение проблем при выключении системы.

Клавиши, предусмотренные для управления электропитания ПК, называют клавишами ACPI. Так, например, клавиатуры ВТС имеют клавиши; Power off (Выключение). Sleep (Засыпание) и Wake up (Включение).

Режимы ОС по управлению питанием

В современных Windows для управления электропитанием компьютера могут поддерживаться два режима:

• Режим Hibernate (спящий режим). В этом режиме все данные из памяти переносятся на жесткий диск, и выполняется полное выключение ПК. При следующем запуске система восстанавливает работу с тот места, где был выполнен ее останов

• Режим Standby (ждущий режим). В этом режиме останавливается жесткий диск, выключается экран монитора и большинство периферийных устройств, а также снижается энергопотребление процессора. ПК остается во включенном состоянии. Пользовательские данные находятся в оперативной памяти. В настольных ПК обычно не применяют ждущий режим, т.к. он не очень эффективен, поскольку основной вентилятор блока питания не выключается. Данный режим более полезен лишь для пользователей портативных компьютеров.

Управление режимами электропотребления ПК с помощью BIOS

Учитывая, что в различных BIOS ПК имеется собственная конфигурация меню и

разделов, связанных с параметрами электропитания, их достаточно рассмотреть на примере одной из распространенных BIOS. В этом разделе будут рассмотрены параметры управления электропитанием для BIOS от компании AWARD. Следует заметить, что эти параметры для различных версий BIOS даже от одного производителя тоже разные.

Основные пункты меню для управления электропитанием

Power Management.

Позволяет разрешать BIOS снижать энергопотребление компьютера, если его не используют для работы или, наоборот, запрещать подобные действия.

Video Off Option.

Позволяет устанавливать, на какой стадии «засыпания» компьютера переводить монитор в режим пониженного энергопотребления.

Video Off Method.

Устанавливается способ перехода монитора в режим пониженного энергопотребления. Может принимать значения:

Suspend Switch.

Этот параметр разрешает или запрещает переход в режим Suspend (временного останова) с помощью кнопки (тумблера) на системном блоке. Режим Suspend является режимом максимального снижения энергопотребления компьютером.

HDD Power Down.

Устанавливает время, через которое при отсутствии обращения жесткий диск будет выключен или запрещает выключение вообще. Параметр не применим к SCSI-дискам.

Doze Mode.

Время перехода или запрета перехода в первую фазу снижения энергопотребления.

Standby Mode.

Время перехода или запрета перехода во вторую фазу снижения энергопотребления.

Suspend Mode.

Время перехода или запрета перехода в третью стадию снижения энергопотребления.

Раздел РМ Events

В этом разделе указываются прерывания, при обращении к которым компьютер должен «просыпаться», если к устройствам, использующим эти прерывания, есть обращения.

Раздел Power Up Control

Параметры этого раздела определяют виды управления блоком питания и применяются для блоков питания в стандарте АТХ и материнских плат, допускающих подключение к таким блокам питания.

PWR Up On Modem Act. При установке этого параметра ПК включается после звонка на модем.

Automatic Power Up. Этот параметр определяет расписание включения ПК.

Другие разделы

В следующих нескольких разделах приведены параметры, отслеживая которые BIOS сообщает ОС или устройствам об их выходе за пределы допустимого.

Раздел параметров наблюдения за вентиляторами Fan Monitor:

1. Chassis Fan Speed (xxxxRPM). Контроль скорости вращения дополнительного вентилятора в корпусе компьютера. При выборе значения Ignore скорость вращения этого вентилятора отслеживаться не будет.

2.CPU Fan Speed (xxxxRPM). Контроль скорости вращения вентилятора процессора. При выборе значения Ignore скорость вращения этого вентилятора отслеживаться не будет.

3. Power Fan Speed (xxxxRPM). Контроль скорости вращения вентилятора блока питания. При выборе значения Ignore скорость вращения этого вентилятора отслеживаться не будет.

Раздел параметров наблюдения за температурой Thermal Monitor:

l. CPU Temperature. Температура процессора в градусах Цельсия и Фаренгейта.

2. MB Temperature. Температура материнской платы в градусах Цельсия и Фаренгейта.

Раздел параметров наблюдения за напряжениями питания Voltage Monitor. Здесь отображаются как напряжения питания, подаваемые на материнскую плату источником питания, так и вырабатываемые на материнской плате.

Сколько ватт электроэнергии потребляет компьютер

Вы когда-нибудь задавались вопросом, сколько же энергии потребляет обычный компьютер? Думаю, для всех очевидно, что точных чисел назвать невозможно. Как минимум, нужно учитывать характер нагрузки — печать документов в Word совсем не то же самое, что запуск графонистой игры. Но и в последнем случае результаты могут разниться по вполне понятным причинам: для питания процессора Pentium G4600T с видеокартой GTX 1050 потребуется гораздо меньше электроэнергии, чем для разогнанных Core i9-9900K и RTX 2080 Ti.

В статье про выбор блока питания мы изучили вопрос выбора БП нужной мощности. Однако эта мощность не говорит о том, что после включения компьютер сразу начинает потреблять указанное количество ватт.

При стандартной (офисной) работе процессор используется довольно вяло, не говоря о видеокарте, которая работает в 2D-режиме на «пониженных оборотах».

Теоретические расчёты, как и «замеры» с помощью специальных программ, показывают весьма приблизительную картину. Для чистоты эксперимента я запустил программу HWiNFO, которую использовали ранее. Пока она, согласно собственным алгоритмам, собирает статистику по затрачиваемой мощности процессора и видеокарты, скажу пару слов о моём ПК .

Системный блок собирался в 2012 году на базе платформы от Intel.
Материнская плата — Asus P8Z77-V.
Процессор — Intel Core i7-3770K, заявленное базовое энергопотребление — 77 Вт.
Видеокарта — MSI Gaming X GeForce GTX 1070, заявленное энергопотребление — 150 Вт.
Блок питания — AeroCool Strike-X 800W.
Остальные комплектующие: 2 плашки по 8 ГБ оперативной памяти, пара обычных HDD на 2 и 3 терабайта, SSD на 240 гигабайт, резак BD-RE, 24 дюймовый Full HD монитор на TN-матрице (заявленная потребляемая мощность — 30 ватт), роутер для раздачи интернета (5-7 ватт).

Сразу скажу, что компьютер в состоянии потянуть любую современную игру. Пусть где-то придётся снизить настройки с максимального качества на высокое, но проблем с производительностью нет. Как думаете, сколько ватт этот зверёк «кушает» прямо сейчас? 😉

Вся система: системный блок, монитор и роутер, при обычной (офисной) работе потребляет около… 100 ватт. Как 40-дюймовый телевизор или лампа накаливания. Только обычная лампочка освещает одну комнату, а «через монитор компьютера я смотрю в интернет».

Кстати, немного об устройстве, с помощью которого производятся измерения. Это обычный цифровой ваттметр (а заодно вольтметр и амперметр) с таинственным названием «Мощность анализатор электронный измеритель энергии»:

Купленный, как нетрудно догадаться, в Китае. Обошёлся в 616 рублей, доставка заняла месяц. Доставляется курьерской службой. Предварительно осуществляется автоматический звонок, на который требуется подтверждение — нажатие определённой клавиши во время разговора, так что заранее подготовьтесь к этому, чтобы не метаться в панике «блин, как на сенсорном телефоне включить экран чтобы связь не сбросилась?»

При отключении монитора энергопотребление уменьшается на ~15 Вт (в моём случае).

А что по программке? Согласно её значениям, процессор в среднем «кушает» 20 Вт, а видеокарта — 15 Вт. Этого недостаточно, чтобы говорить об энергопотреблении всей системы, но благодаря ваттметру, несложным действием вычитаем из 100 ватт общей мощности 35 Вт CPU+GPU, 15 ватт — монитор, 6 ватт — роутер, итого, на оставшиеся компоненты (ОЗУ, HDD, SSD, чипсет материнской платы, преобразование напряжения блоком питания) приходится 44 Вт.

Посмотрим, что изменится, если запустить минут на 5 какую-нибудь игру. Ничего нового у меня сейчас нет, поэтому придётся довольствоваться «Зовом Припяти ».

После 10 минут исследования игрового мира открылась такая картина. Ваттметр показывал потребление при нагрузке в районе 230–240 ватт. Программа мониторинга, для видеокарты с процессором насчитала 170 Вт (на 135 Вт больше рабочего режима), что хорошо коррелирует с результатами ваттметра, а значит чисто теоретически, «программный мониторинг» не лишён смысла. Но уповать на него как на точный измеритель я бы не стал, всё же нагрузка на различные компоненты может значительно отличаться. Правда, это не отменяет того факта, что при использовании процессора и видеокарты на полную мощность, именно они вносят основной вклад в энергопотребление всей системы.

Свежим хлебушком типа батон —>
днём интернета
шоколадкой для работы мозга
коробочкой ароматного чая для бодрости продлением домена —>
продлением хостинга на +1 месяц

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.

Процессоры Intel 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.

Сколько уходит электричества на компьютер, в месяц?

Каким бы мощным и многофункциональным устройством не казался бы компьютер, потребляет он не так уж много энергии. Ведь в отличие от того же холодильника, мало кто держит его включённым 24 часа в сутки, каждый день:

1. Количество потребляемой энергии можно выяснить при помощи банального амперметра.
2. Полученные результаты можно перевести в Вт и подсчитать расходы за час и месяц.
3. Более трудоёмкий процесс – полностью обесточить все остальные приборы, дать компьютеру или ноутбуку поработать пару часов и свериться с показателями счётчика.

В любом случае, сложно выжать более 1000 Вт в час с любого устройства, а за месяц придётся «раскошелиться» уже на 50-150 кВт. Не такая уж и большая плата, если учесть все предоставляемые возможности.

Зная сколько электроэнергии потребляет компьютер, можно особо не переживать по поводу счетов за электричество и убедить родителей, что расход энергии находится на вполне приемлемом уровне.

Видео: замеряем энергопотребление компьютера

В этом видео Евгений проводит эксперимент, в котором с помощью амперметра измеряет энергопотребление своего домашнего компьютера средней мощности: