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* 深入解析PC硬件功耗大小
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深入解析PC硬件功耗大小



电脑组件的耗电一向不曾是多数使用者眼中的严重问题,直到它开始到达影响散热、噪音与可靠性的程度时。像3.6与3.8GHz 的Intel Pentium 4 家族 或第一批Pent 
ium D双核,使得桌上型处理器的最大耗电远超过100瓦特的水准,也因此导致负面评价。使变热的组件冷却需要较大型散热设计,导致风扇产生较高的噪音。最后一点,能源成本也是企业的重大课题之一,愈来愈多的 终端使用者也开始重视这个问题,原因是包括空调在内的能源成本只有一个走向:上涨。

高能源要求的问题不仅牵涉到处理器,也涵盖最新计算机中可以找到的大多数系统组件。当 处理器成为潜在的麻烦制造者之后,“热 设计功耗”(Thermal Design Power; TDP) 一词旋即从厂商的规格表,变成时时可见的硬件流行语,媒体与终端使用者也开始要求提供芯片组、显示芯片与其它硅芯片产品的TDP规格。显示卡、主板、甚至是硬盘也从耗电的观点被放大检视。

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然而观察一项组件可能转换为废热的最大功率,可能仅能提供一个理论上的数值:你也必须考虑到处理器与显示芯片不会一直以最大负载运行,它们大多数时间都处于闲置或低负载模式下。因此闲置或最小耗电需求若称不上更为重要,至少重要性不会低于最大负载时的数值。最后,整部系统的实际耗电要求取决于系统每天开机或待机的时数。

现在你大可造访最爱的计算机商店,采购市面上最低耗电的组件。这样做可能会让你求得心安,但却不一定是最佳的选项。以一颗威盛 (VIA) C7 处理器或采用AMD英特尔移动与高效率处理器的系统的最低系统闲置耗电要求为40W,最大要求也不超过50-60W (不使用3D 绘图时)。但超低电压处理器或搭配的较先进的主板等组件价格较高,而且其所提供的效能低于我们所习惯的水准。如果低耗电系统必须长时间使用大量资源来完成任务,那有什么意义?而主流电脑可能以较高效能在短时间内完成相同任务,而更早进入闲置状态。最佳低耗电运算的选项,兼具能源效率与高效能,通常可在主流组件中找到。

 

除了不需太多效能的低耗电应用之外,最佳低耗电电脑必须是合理的低闲置耗电需求搭配足以承担严苛工作负载的效能。最后一点是,组出来的系统不应该比主流 PC 贵太多。这时必须考虑四件事:

 

• 关键组件的最大耗电要求

• 关键组件的闲置耗电要求

• 关键组件的效能

• 这些组件的成本 (与主流组件相较之下的低耗电选项的价格)。

想象有两部系统A与B,闲置耗电为60 W,而当处理器在100% 负载时的最大耗电要求为100 W。如果我们假设两部系统都是采用双核处理器,但 B处理器在特定工作负载时可提供较高的效能,可比A系统较快完成任务。因此,B系统的整体耗电要求较低,因为它会较快完成工作并有较多时间处于闲置状态。

这个例子适用于目前AMDIntel的情况。AMD系统通常在闲置时较有效率,因为其处理器内建内存控制器,和内存控制器 置于芯片组时相较之下,可以提供较高的能源效率。最近推出的Core 2 Duo L2与G0步进 (stepping) 已达成类似Athlon 64 X2 所提供的闲置耗电要求,让英特尔平台提供类似或较小的最大耗电要求,以及接近的闲置耗电要求,而且在接近的价位带中,Core 2 Duo还比Athlon 64 X2提供较高的效能。较快处理完任务并返回闲置状态的问题,通常未计入“每瓦特效能”的计算中。这代表目前网络上提供的多数耗电要求数据,包括我们自己的许多测试,相当不实用,除非系统是在特定时间内进行特定实际工作负载之后来比较。耗电量测的结果必须以千瓦小时(kWh)为单位计算。

相同的原则也适用于硬盘,因为较快速的硬盘可以早一步进入闲置状态。不过一部 7,200 RPM 的硬盘与10,000 转的WD Raptor 硬盘机的耗电要求仅有几瓦特的差别,其重要性只有在当你已解决了处理器、平台、电源供应器与显示子系统的省电问题之后才会突显。

考虑到效能对耗电的问题时,显示部分会是个绝佳话题,因为高能源效率的显示方案并不存在于目前的桌上型计算机领域。针对低耗电电脑,你只能求助于整合到芯片组内的显示方案,内建显卡在2D时耗电仅数瓦特,在3D运作时不会超过20W。虽然整合方案发展神速,但其3D效能却相当可悲,同时基本上也不适合重度游戏或其它3D应用的需求。你将在本文的显示卡一节中见到的是,即使是一片低阶显示卡也会增加系统闲置时的耗电要求至少20W。主流卡的较实际数据是30-40W,而高阶3D显示卡怪兽在2D闲置时就会消耗60到90W,但事实上此时它们什么事也没在干。可能选择的方案之一就是将移动版产品用到桌上型领域,因为这些组件已经耗电最佳化,同时效能也不错。

 

高耗电效率计算机的最佳处理器是哪一颗?这个答案并不简单,取决于你的工作负载而定。最低耗电要求显然不是你的唯一条件,你至少也会要求一定水准的效能,因此现在一定得选一颗双核处理器。你可以从

 
下图表看到,AMD的几乎所有 AM2处理器的闲置耗电要求都低于10W,这是相当优异的表现。Intel在最近才以 L2 与G steppings达到那么低的耗电要求,也让Core 2 Duo E6000 家族达到低于10W闲置耗电要求的水准。然而AMD的能源效率版Athlon 64 X2 3800+ EE 仍是闲置耗电最低的双核处理器,只需仅仅6.1W。

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不过你不能忽视负载时的耗电要求,此时Athlon 64 X2 处理器的耗电要求就比Core 2 Duo 家族高出许多。所有高 Athlon 64 X2 处理器仍采AMD的 90nm制程,而几款主流处理器则是采用65nm 制程。后者可在最大耗电要求上与Core 2 Duo 竞争,同时在闲置时的耗电也较低。不过若是你以相同价位带来购买AMD Athlon 64 X2与Core 2 Duo,Core 2的效能通常高于AMD处理器。耗电要求上的考虑再加上英特尔在效能上的优势,使Core 2 Duo 成为高能源效率计算机的优势选择。但你必须避开采用高耗电芯片组的高阶主板;再资金预算上远远高于AMD处理器。我们的建议,如果你在意低能源要求,或是系统多数时间都处于闲置状态时,就选择AMD。如果你有意让系统进行视讯转码、编码、转译(rendering) 等运算密集的任务,那么 Core 2 配合象样的主机板,可能是较好的选择。

最后我还要提到低耗电与移动处理器,这也是你可以进行的方向。这些组件的耗能更低,但却需要合适处理器脚位的主板:Turion 64 X2 处理器采用S1 脚座,而英特尔的行动Core 2 Duo采用479M脚座。不过行动组件有一重大劣势:它们贵的离谱,而且生产量并不大,而最吸引人的超低电压处理器甚至不是ZIF (零插入力) 脚座设计。

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