电脑功耗[管理资料].pdf

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1、电脑功耗电脑功耗 管理资料管理资料 电脑功耗笔记本的耗电问题热的问题有很多的原因，也有可能是你本本的硬件配置出了问题，最有可能的就是主板的问题了。一般来说，CPU 的功耗是我们最为关系的部件了，的确 CPU 的耗电对整个系统的影响最大。到底 CPU 有多大的耗电，要说清这个问题很难，如一块 P4-M 2.0G 的 CPU，最高耗电可达到近 30W，可常规运行时，仅仅只有几 W。我还没有办法找到 CPU 的最高耗电，但我们可以从 CPU 设计的TDPmax(热量设计最大功率)来看一个 CPU 的情况。比如 Pentium II CPU 的 TDPmax的在 11-13W 之间，PIII850 铜

2、矿则达到了 27.5W，1G 则达到了 34W，而图拉丁的情况则发生了变化，一个 1.2G 的 PIII-M 需要 22W 的设计功率，这主要获利于 CPU生产工艺的提高。到了 P4-M，最大设计热量则是 30W。看上好象比铜矿要好一些，但事实上却不这样，不管是散热片尺寸，还是风扇风量，及 CPU 供电电路都明显的增加了。电池的容量在增加，而电池的使用时间却在减少。这些都说明了 P4-M 是最为耗电的移动 CPU。当 CPU 的最高功率在不断增加时，Intel 在 PIII 600开始采用了 Speedstep 技术来减少 CPU 的耗电，增强型的 speedstep 技术在多个方面来减少 C

3、PU 的运行功率，但简单来说主要是降低 CPU 的电压和频率。而最新的 Pentium M 处理器，它的 TDPmax 是 20W，电压是 1.2V，电池模式是0.85V。有一点让我想了很久，P4-M 是 1.3V 最大性能模式及 1.2V 的电池模式，TDPmax 分别是 30W 和 20W。当 1.2V 时，刚好同 Pentium-M 的一样。Tomshardware 指出 Pentium-M 是 P4-M 的低电压版，这无疑让我明白了其中的缘由。其实 Pentium-M 只是让移动 CPU 功率又回到了图拉丁的时代。许多测试证明 PIII1.2G 的图拉丁相当于 1.8G 的 P4-M，

4、而一个 1.3G 的 Pentium-M 也就相当于 1.8 的P4-M。(在 Toms hardware 上指出 1.6G 的 Pentium-M 相当于 2.2G 的 P4-M)。细心想想，这其中的秘密真的是不言而喻。另外，AMD 也有自己的一番节电技术AMD PowerNow。AMD PowerNow技术是如何有效降低能耗，从而达到的省电节能的目的呢,简单的讲，PowerNow技术主要是根据应用程序的需要，通过自动调整工作频率及电压达到省电节能的效果。它可以支持多达 32 种节能状态 PowerNow技术共拥有三种模式，即全速运行的高性能模式，以省电为目的始终以最低速度最低电压运行的省电

5、模式，以及在性能和功耗间取得合理应用的自动平衡模式。如果用户在利用笔记本进行诸如 3D 游戏、3D 图形制作等复杂运算时，为了提高工作效率，运用 CPU 的最佳性能，就可以将笔记本调为高性能模式，这时笔记本就在 CPU的最高电压和最高频率下运行，大大节省工作的时间。如果用户的笔记本电量不足，而周围有没有电源进行笔记本操作，那么它就可以将笔记本调在省电模式让笔记本在最低电压和支持应用的最低频率下运行，这样可以大大延长电池的使用时间，同时保证工作的顺利完成。其实 PowerNow技术最值得称道的是第三种模式，即自动平衡模式(AutomaticMode)，这种先进模式确保系统可以密切监视当前电脑操作

6、情况，并按照应用程序的实际要求决定适当的频率和性能水平，以便可以一方面尽量延长电池的使用时间，而另一方面又可以充分发挥系统的性能。例如，当使用 MSWORD 等耗能小的程序时，计算机就会自动将芯片的工作频率和电压分别调低到 500MHz 和 1.2V;当欣赏 DVD 时，由于其能耗比使用 MSWORD 时要大，此时计算机就会自动地将芯片的工作频率和电压分别调整到 750MHz 和 1.4V，而不必使芯片始终运行在 1GHz 和 1.4V下，从而可以大大减少能耗，延长笔记本电脑的电池寿命，降低芯片发热量，并且可以减少噪音。同时 PowerNow技术的智能化和人性化设计使用户可以根据需要主动调整所

7、需模式，随“芯”所欲。评测结果显示 AMD PowerNow!技术的使用可将笔记本电脑的电池寿命延长达 30%。最后需要说明的是，Power Now技术的关键是自动监控和降低工作电压，目前已经被 AMD Athlon 4 笔记本处理器广泛应用。为了配合 Power Now技术，Athlon 4 内置了热敏二级管，精确地实现了温度传感与监控电路，使各种预制节能模式在切换工作状态时几乎没有任何延时，且非常准确。同时，Athlon4 的最高工作电压仅为 1.4V，低电压一来能够使电流大大降低，工作的稳定度得到提升;二来使 CPU发热量降低，确保笔记本更凉爽。当然，所有的一切都是由 PowerNow在

8、幕后指挥，只要用户开启这个功能，就可以放心使用了。CPU 的利用率相当的影响 CPU 的耗电，如果你发现 CPU 利用率长期在 80-100%之间运行，而你又不知道原因，你可要小心了，因为你的电池使用时间会因此而缩短很多。如果我们把的 CPU 的平均功率定为 8-10W(指一个 P4-M)，那么为什么一块 60W的电池在一台 P4-M 的机器上只能运行 2-3 个小时呢,那么是什么设备主要在耗电呢,主板无疑是第二大耗电模块，一块全 P4-M 的主板耗电在 10W 左右，这就是为什么我们看感到机器的底部很热。主板上的 CPU 供电电路，集成在主板上主要芯片，如南北桥(大多数的北桥都有相应的散热措

9、施)，网卡，声卡，及充电电路，各个端口。说到这里，我要说一下 USB 端口，标准的 USB 端口提供 5V-500mA 的功率，所以不是端口越多越好，多的端口意味着需要更多的供电功率。为了减少主板的热量，有的笔记本设计了主板风扇。英特尔代表 KamalShah 指出，在笔记本电脑中，CPU 耗能占整体 10%，绘图卡及硬碟等零组件耗能占 8%，而 LCD 屏幕耗掉的能量则高达 30%。他指出，虽然芯片业者全力增进芯片表现，降低耗能，但与 LCD 屏幕相较，芯片在耗能方面的进步不大，反而是前者有相当大的改良空间。他举例说明，目前 LCD 的背光源所使用的能源中，仅有 8%能被用户看到，其余的 9

10、2%完全没有发挥功效。为增长可携式电脑的电池工作时间，大型软硬件供应商如微软及多数硬件供应商组成 Mobile PCExtendedBatteryLifeWorkingGroup，该团体在 LCD 屏幕耗能上的研究，让目前平均耗能达 4.5,5 瓦的屏幕降到 3 瓦左右;目前为止，有 8 种 LCD 屏幕符合该团体制定的规范。除寻求替代产品外，有许多业者正在着手开发各类的省电技术;以英特尔为例，由其开发的 855 芯片组中，就纳入屏幕省电机制，芯片组与绘图芯片连动，当画面主体及背景反差很大时，芯片组会自动降低背景的亮度，降低耗电量。东芝则采用另种方式降低屏幕耗能，东芝在屏幕旁边安装了一只光感应

11、器，当周遭的光源强度低时，屏幕亮度自动降低;周遭光源强时，就自动调亮屏幕。甚至有厂商建议，应该在笔记本电脑上安装镜头及脸型辨识软体，当用户不坐在电脑前，电脑就自动屏幕，直到用户出现，屏幕才自动打开。虽然有业者将眼光放在有机电激光(OLED)屏幕上，但短期而言有机电激光产品仍然只适合小尺寸的产品，例如手机或 PDA;此外，有机电激光产品的寿命太短，因此仍无法取代 TFTLCD。LCD 的功率越来越突出，低的很低，如 3W 左右，高的达到了 8W。功率一般随尺寸和亮度的增加而增加。其实我们都希望 LCD 更亮，但是当你买到一款不太亮的LCD，你就庆幸它不耗电吧。一些新的技术都在帮助我们节约 LCD

12、 的功率，如使用OLED，LTPS 等。为什么笔记本不使用双灯管设计，我想你已经找到了答案。(这里提一个问题，LCD 是在白屏下更耗电，还是在黑屏呢,)显卡在过去的排名应在硬盘之下，但现在的情况却不一样了，Geforce 4go 和 ATI 镭 9000、7500 的显卡达到了需要专用的散热片甚至专用的风扇。一般过去的认为显卡只会耗去 2-3W，但对上面提到的显卡来说，考虑为 5W 一点几也不太过分。幸好显卡也有电源管理功能，当电池模式时，它会象 CPU 一样降低运行速率来减少功率。硬盘也是一个关心的对象，我看的硬盘都是标注为在 5V 电压，电流为 0.5-1A。猜一猜，硬盘功率最大时在什么时

13、候,硬盘主要是主轴电机，磁头和电路在消耗功率。最大功率出现在启动的瞬间。正常运行时的功率不会超过 2-3W。主轴电机耗电最多。有的网友会发现移动硬盘接在 USB 端口上不能识别，原因就在于硬盘的启动功率高过了 USB 端口所支持的最高功率。硬盘的电流要求的最高值在 0.5-1A 之间，而 USB 的国际标准电流是 0.5A。为了保证硬盘的数据安全，最好是外接电源。光驱的耗电量不是想象中的很高，一般在 5W 左右，超过 5W 的一般是带 RW 的驱动器。但是为什么放 DVD 时，电池的使用时间却下降很多呢,原因在于放 DVD时，不仅光驱在耗电，而 CPU 及显卡都比常规运行需要更多功率。在放 D

14、VD 时，CPU 的利用率达到了 50%左右。内存的耗电也开始在考虑了，DDR 的内存明显比 SDRAM 高，但是提高内存在大多数时可以减少整个系统的功率。提高内存增加了内存的耗电，但是减少了因内存不足而导致的硬盘读写及 CPU 的占用。当然不是内存越多越好。电池也会耗电，但是在充电时耗电。一个 60W 的电池要在 2 个小时内从 0%充到90%，需要至少 27W 的功率，可是当使用电池供电时，不要再计算它了。计算充电功率的目的在于设计电源适配器及主板充电电路。其它还有，如鼠标，软驱，PC 卡。最近比较流行的无线网卡和 GPRS 卡，这两个都会耗一定的电，无线网卡一般在 1W 左右。看过之后相信你已经对笔记本电脑各个部件的耗电情况有了一个大致的了解，因此以后再谈到耗电这个问题的时候就不要再单单就用某个硬件来衡量了。