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.
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.
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.
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.
Энергопотребление материнской платы
Сама по себе системная плата не потребляет много электроэнергии — в среднем около 30-60 Вт (плюс-минус). Ее мощность зависит от уровня энергопотребления встроенных компонентов. К ним относятся, например, интегрированная аудиокарта, видеокарта или сетевая карта. Но их показатели мощности суммируется только в случае, если пользователь не использует аналогичные внешние устройства. Также сюда можно отнести и охлаждающие вентиляторы и планки ОЗУ (оперативная память).
Мощность материнской платы, к сожалению, далеко не всегда указывается в документации к ней. Потому к общей сумме потребляемых компьютером ватт можно просто добавить 40-50 Вт.
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.
Калькулятор потребляемой мощности OuterVision
Друзья, ещё более грубый метод определения, сколько электроэнергии потребляет компьютер в час – теоретический, расчёт с помощью сервисов типа калькуляторов подбора блока питания. Некоторые типа OuterVision могут рассчитывать приблизительное максимальное потребление энергии компьютеров в зависимости от их комплектующих и условно выполняемых задач. И, обратите внимание, это максимальное реальное потребление энергии, а не совокупность номинальной мощности всех устройств компьютера. Идём на сайт сервиса, указываем компоненты нашего компьютера, их число, указываем время использования 1 час в день и жмём кнопку расчёта. Получаем результат — в моём случае мой компьютер с номинальными мощностями:
при выполнении задач, не связанных с 3D играми и рендерингом видео, будет потреблять максимально 230 Вт (0,23 кВт).
Потребление электроэнергии компьютером в спящем режиме
Современные компьютеры отличает не только низкое потребление, но и разнообразие режимов. Многие их путают, поэтому давайте уточним.
Спящий режим: отключает жесткие диски, приложения остаются в оперативной памяти, работа возобновляется практически моментально. Потребляет 7-10% от общей мощности системы.
Режим гибернации: полностью отключает компьютер, данные сохраняются в отдельный файл, работа возобновляется медленнее, чем после сна. Потребляет 5-10 Ватт.
Полное выключение или режим ожидания, как его называют иногда, по аналогии с бытовой техникой. Происходит полный выход из системы, все несохраненные данные теряются. Работа начинается с новой загрузки системы. Потребляет 4-5 Ватт.
Как защитить ваш компьютер от вредоносных программ
Какую минимальную мощность может потреблять компьютер?
Понятно, что предварительно необходимо смотреть на параметры. Чаще всего величина у блока питания составлять от 350 Ватт. Однако можно заметить, что именно в современных сооружениях это число достаточно увеличивается и достигает порой 450 Ватт. ВНИМАНИЕ! Само потребление напрямую зависит от того, насколько загружен агрегат различными приложениями. Итак, чтобы максимально достоверно определить желаемый показатель, стоит обращать внимание на следующие факторы:
- В процессе работы, а именно при просматривании любых сайтов или фотографий, видеозаписей расходуется в среднем число, равное в промежутке от 120 — 160 Ватт.
- Говоря уже о воспроизведении игры, стоит понимать, что число, соответственно, больше. Следовательно, можно смело предполагать значения от 300 до 340 Ватт (измерения указаны при работоспособности в один час).
- Что касается непосредственно старых изобретений, то это немного иная ситуация. Объясняется этот факт тем, что на них установлены значительно старые системы. А значит, и расход будет меньше. Параметр варьируется около 70 Вт.
СПРАВКА! Не стоит забывать про мониторы, у которых потребление определяется от 30 до 40 Вт.
Предварительно, как и во всех случаях, следует знать показатели собственного сооружения, которые можно найти на задней стороне. Если конкретнее, то это характеристики процессора, монитора, видеокарты. Для упрощения будем высчитывать непосредственно при спокойном режиме, но при включении агрегата в розетку. Зная, что при описанном условии энергия потребляется в количестве пяти ватт, можно делать следующие решения. Умножаем это число на 24 часа в сутки и получается 0, 12 кВт за один день.
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 снизить 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.