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.
Из чего складывается общая потребляемая мощность компьютера?
Реальное потребление электроэнергии компьютером складывается из показателей мощность основных комплектующих компонентов — материнской платы, процессора, видеокарты, жесткого/SSD-диска. К общей сумме потребляемых ватт также следует добавить мощность монитора. Хотя он и питается от «отдельной розетки», монитор является обязательным к использованию.
Также ПК может быть дополнительно укомплектован аудиосистемой (сабвуфером, усилителем), принтером, сканером или иной техникой. Ее мощность также можно сложить с общей суммой потребляемых компьютером ватт. Однако эта техника не питается от блока питания компьютера и не является обязательной к использованию, как в случае с монитором, потому ее мы не будем рассматривать.
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.
Есть несколько простейших правил, которые легко отрегулируют этот показатель под желания человека:
- Составьте график работы ПК так, чтобы исключить постоянные переходи техники из одного режима в другой.
- Важно покупать экономные модели. Их КПД выше. Однако они и будут стоить дороже.
- Минимизируйте яркость экрана. Нет никакой необходимости выставлять максимальный показатель яркости.
- Если нужно максимальная экономия электроэнергии, то лучше продать ПК всем комплектом и приобрести ноутбук. Это во много раз уменьшит потребление электричества в сутки.
Стоит признать, что современные компьютеры больше нацелены на удовлетворение желаний человека, чем на экономию. Поэтому становится сложнее подбирать оптимальный вариант компьютерной техники с невысоким потреблением энергии. И можно лишь предполагать, сколько будут использовать электричества будущие монстры в компьютерном мире.
Как можно «посчитать» сколько съедает кВт ПК
В сети есть спец. конфигураторы , в которые можно указать своё железо, и они рассчитают его энергопотребление. Разумеется, чтобы воспользоваться ими — вам для начала ? понадобиться запустить утилиту AIDA 64 (например) — она покажет вам все ваши «железки» (их наименование, модель).
? https://www.dns-shop.ru/configurator/ (от DNS для сборки системного блока. Просто добавьте сюда аналогичное железо, что установлено в вашем «системнике» — AIDA в помощь!)
? https://www.bequiet.com/ru/psucalculator (аналогичный сервис от be quiet!)
*
Небольшой пример см. ниже — суммарное энергопотребление комплектующих составляет 288 Вт. ?
Конфигуратор DNS подсчитал сколько Вт потребляет железо
Кстати, не забудьте, что помимо системного блока электроэнергию будут потреблять монитор, колонки, МФУ и пр. устройства. Обычно, по той же модели монитора (например) очень быстро можно найти его мощность (см. пример ниже). Разумеется, ее нужно прибавить к предыдущей цифре (в моем случае 288 Вт + 19 Вт = 307 Вт).
Потребление мощности при работе (характеристики монитора)
Если у вас достаточно старое «железо» и в конфигураторах нет ничего такого — можно оценить еще «грубее» (за это в меня полетят «камни») :
- с помощью утилиты CPU-Z узнать мощность ЦП (TDP), видеокарты;
- добавить к этому ∼50 Вт на мат. плату;
- до-плюсовать по 15-20 Вт на каждый жесткий диск в системе;
- не забыть про ОЗУ — еще около 15-20 Вт;
- кулер + вентиляторы — это еще на каждый по 10-15 Вт (очень усреднено; можно попробовать посмотреть на них воочию) ;
- мышь, клавиатура — еще по 5 Вт.
Max TDP 15W — 15 Вт
Энергопотребление периферии
Что касается мониторов и телевизоров, то их потребление сильно зависит от яркости и мои ТВ «едят» 23 и 50 ватт, а мониторы — от 10 (монитор с минимальной яркостью), до 15 ватт. Я пользуюсь дешевой акустикой и не слушаю ее очень громко, в результате зафиксировал потребление всего от 3 до 4 ватт при их работе.
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.
Считать или не считать — выводы и результаты
Подведем итог. Сведем все результаты в одну таблицу.
Измеренная мощность ПК
Калькулятор Bequiet
Калькулятор Сoolermaster
Калькулятор Outervision
Калькулятор Shop.kz
Наиболее близкую к реальности мощность показывает калькулятор от Bequiet. Его разработчики рекомендуют использовать БП в режиме нагрузки от 50 до 80 %. Я бы остановился на рекомендации в 50 % — будет некий запас на комплектующие и те режимы работы, которые не учитывает калькулятор, плюс получим выигрыш в тишине. Тогда для рассматриваемой конфигурации ПК1 будет оптимальным использование БП мощностью 400 Вт. Может показаться, что этого маловато, но надо понимать, что калькулятор предполагает использование блоков питания от Bequiet с честной выходной мощностью.
Калькулятор Bequiet прост в использовании, но не учитывает множество устройств, которые могут быть установлены, а их потребление в сумме может быть очень даже весомым.
В калькуляторе от CoolerMaster добавлена возможность указывать типоразмер материнской платы. Это добавляет определенный резерв мощности, который может пригодиться для не учтенных комплектующих. Во всем остальном он схож с Bequiet и к нему можно применять те же рекомендации по выбору БП.
Калькулятор от CoolerMaster резервирует фиксированную мощность для неучтенных комплектующих и режимов работы.
Калькулятор от Shop.kz практически не отличается от предыдущего, за исключением того, что учитывает корпусные вентиляторы охлаждения и СЖО. Но на фоне потребления процессора и видеокарты и допускаемых погрешностей это не существенно. Если, конечно, у вас не установлены десятки вентиляторов.
Как уже было сказано выше, калькулятор от Seasonic не показывает рассчитанную мощность БП. Видимо, разработчики решили не грузить пользователя техническими терминами, а сразу предложили подходящую к заданной конфигурации модель БП. Разумеется, от Seasonic. И такой вариант тоже может быть вполне востребован.
Если в ПК присутствует много дополнительных устройств, то лучше все-таки использовать калькулятор от Outervision.
Калькулятор Outervision выдает сразу рекомендуемую мощность БП. Для рассматриваемой конфигурации ПК1 калькулятор рекомендует БП мощностью 358 Вт. Округляем в большую сторону до ближайшей сотни — получаем 400 Вт.
При расчете можно учесть время использования компьютера за сутки. При этом калькулятор добавляет 5 % к рекомендуемой минимальной мощности блока питания, если ПК будет использоваться в режиме 24/7 против одного часа. Таким образом условно определяется некий запас надежности БП при круглосуточной работе ПК.
Калькулятор показывает предполагаемый ток по основным линиям БП, предлагает рассчитать экономию электроэнергии и финансовую выгоду при использовании БП с более продвинутыми сертификатами эффективности. Правда, применительно это только к БП от EVGA.
Калькулятор Outervision рассчитывает мощность источника бесперебойного питания (ИБП). Не забудьте указать диагональ используемого монитора.
Все калькуляторы в некоторой степени грешат отсутствием некоторых моделей комплектующих. Наверное обычный пользователь не станет искать схожие по характеристикам модели, анализировать и сравнивать. Если возникнет такая проблема, то скорее всего он просто откажется от калькулятора и пойдет по форумам с вопросом какой БП выбрать.
Для таких юзеров есть и другие способы определения мощности БП. Например, можно ориентироваться на рекомендации производителей видеокарт. В частности, для GTX-1650 Super рекомендуется мощность БП 450 Вт, что в общем, соответствует значениям, которые получены при помощи калькуляторов с учетом рекомендаций.
Если же в ПК не используется отдельная видеокарта, то можно смело использовать современный блок питания с минимальной мощностью 300–400 Вт. Этого будет более чем достаточно для стандартной конфигурации настольного ПК.
Принимая во внимание поправки к программам, всеми перечисленными калькуляторами можно уверенно пользоваться. Результаты получаются вполне достоверными, а рекомендации по блокам питания — жизнеспособными. Для продвинутых пользователей больше подходит Outervision благодаря куче дополнительных опций и расширенным советам. Для владельцев ПК с минимальной конфигурацией можно использовать калькуляторы от Bequiet или Сoolermaster, хотя бы просто чтобы не запутаться. В любом случае онлайн-калькуляторы являются отличным инструментом для оценки потребляемой мощности вашего ПК и помогут в выборе блока питания или даже ИБП.
Как выбрать блок питания для компьютера можно почитать тут, или тут. А для любознательных есть хорошая публикация о том, как работает БП компьютера.
