PC電腦系統耗電說明及建議 袁天竑

PC電腦系統耗電說明及建議
 
 
袁天竑
 
背景說明

 辦公室裡的電腦設備包含螢幕及主機,使用者常常為了方便使用而不關機,同時,為了讓電腦看起來更有趣,許多程式的執行例如螢幕保護程式,因為讓電腦持續忙碌反而耗費大量的電力。本文藉著一些簡單的數據來讓讀者知道電腦軟硬體的特性以作為節能的方向;最後會對使用電腦的軟硬體環境做簡單的節能建議。

 俗稱的電腦是數個看似獨立的個體組合,最耗電部份通常與電腦的程式執行有關,因此,想要節能使用電腦必須要全面來看。以下分別以最常見的電腦運作耗電模式及螢幕耗電模式來說明電腦耗電使用情形,參見【表1】、【表2】。

電腦運作耗電模式討論

表1 電腦如何耗電

耗電程度 運作模式 辨別 應用時機
高耗電 大量CPU及記憶體運作 不容易 螢幕保護程式,科學計算軟體,3D繪圖計算
中等耗電 大量CPU及記憶體運作 不容易 螢幕保護程式,科學計算軟體,3D繪圖計算
低耗電 閒置時、硬碟運作時、視訊、下載資料、文書處理、打字的時候 容易 Web browser, MS Word, email, …
極低耗電 待命、休眠、電腦關機 容易  

表2 計算中心高效能計算服務使用的PC刀鋒伺服器的耗電情形

運作情形 耗電比例
閒置 1
滿載計算 約1.5
滿載計算+硬碟運作 約1.5
硬碟運作 約1

 假設2009年中研院某員工其電腦使用模式為上網瀏覽、文件報告撰寫為主,要是不關機的話,同時電腦有執行閒置高負載計算的螢幕保護程式及上班時間的螢幕保護程式執行時間忽略不計。

  1. 上班255天,每天使用8小時、閒置16小時;
  2. 休假110天,每天使用0小時、閒置24小時。

 根據【表2】列出耗電比例做出耗電權重值。沒開機或啟動時,權重為0。權重總和公式為 225*(上班日權重)+110(休假日權重) 得到【表3】的結果。

表3 2009年電力耗用比例估算表

  高負載螢幕保護程式 下班關機 上班日耗電權重 休假日耗電權重 耗電權重總和 耗電比例
1 啟動 關機 1+0+0 0+0+0 255 1
2 啟動 開機 1+1.5+1.5 1.5+1.5+1.5 1387.5 5.44
3 沒啟動 關機 1+0+0 0+0+0 255 1
4 沒啟動 沒關機 1+1+1 1+1+1 1095 4.29

 由【表3】可以發現,下班關機是很重要的動作,若能減少電腦系統裡非必須的高負載程式執行能減少明顯的電力耗費。下班關機的行動所節省的電力是以倍數計。

 接著再來觀察,如果上班時間的高計算量的螢幕保護程式造成系統執行滿載,每減少運作一小時,估算後還可以再節省當日5%的耗電。如此下來,如減少使用類似螢幕保護程式或其他非必須程式,也可以另外累積可觀的電力使用經費。

 接著來看螢幕保護程式議題。因為螢幕保護程式是大家最常用但又與工作成果無明顯關係的程式,有些CRT螢幕因為長期顯示同一畫面,以致螢幕像被烙印上那畫面般,就算關掉電源後,那畫面依稀可見。所以,早年的螢幕保護程式主要目的是讓CRT螢幕減少高亮的顯示讓螢幕老化延緩,後來就發展出令人驚豔的花俏顯示;而愈花俏的顯示常常意味著需要愈多的電腦計算,所以也就越耗電。不過,並不是所有的螢幕保護程式都是高負載的計算,有的只是貼圖,甚至有的可以將螢幕相關的顯示強迫暗掉,像這些的都不會讓電腦的負載過高。其耗電情形請參見【表4】。

表4 螢幕保護程式耗電觀察表

  應用情形
高耗電 立體物體移動或一些明顯需要電腦計算的顯示
低耗電 照片、圖片、圖案
省電 單色全圖覆蓋
最省電 停止顯示動作並強迫螢幕進入休眠狀態

螢幕耗電模式討論

 約1999年,計算中心做過螢幕耗電實驗,LCD或CRT 螢幕皆有如下特性,詳見【表5】。

表5 螢幕如何耗電

  螢幕顯示 辨別
高耗電 明亮的顏色 容易
中等耗電 中等的顏色 容易
低耗電 灰暗的顏色 容易
極低耗電 休眠、關機 容易

 以現在常用LCD螢幕為例,關閉時少於1瓦,閒置少於2瓦(21”以上螢幕)。像附加喇叭的多合一功能螢幕,也是增加不必要得耗電,再增加2瓦。若以 1瓦耗電為單位,每一千瓦小時為1度電。一個耗電1瓦的機器持續運作一年,約耗電8.76度。所以,下班時隨手關螢幕甚至斷電,長期下來的確可以省下可觀的費用。

建議

1. 基本觀念

       俗稱的電腦是數個看似獨立的個體組合,最耗電部份通常與電腦的程式執行有關,因此,省電要全面來看。

       多合一功能電器主要目的是為省空間及方便使用,不是省電。

       耗電粗分為最大耗電、閒置耗電、關機耗電等三種。最大耗電不是正常工作時所需耗電。正常用量要根據實際使用時依據儀器量測得知。

       為了方便使用,現在的電器普遍關機時仍然在待命狀態,所以仍舊有在耗電。為了省電,電器最好買有獨立開關或是使用帶有開關的延長線以利於統一斷電。

       執行愈快的硬體或是顯示愈花俏的程式常常也愈耗電。

2.良好的習慣

       電器買來後,應仔細瞭解手冊規格裡有關耗電的說明。

       非上班時間,應將螢幕及電腦系統完全斷電。

3.電腦設定

       減少電腦系統內非必須的長時間程式執行。

       螢幕保護程式最好是選擇“blank”螢幕的功能。

       螢幕背景盡量少用高明度的顏色,顏色愈亮,所耗費的電力就愈多。

       以MS Windows XP為例,調整電源配置策略,關閉閒置電力。若想節省開機時間,可用待命或休眠取代關機動作;且大約每隔3-4天做一次關機的動作,可以維持不錯的系統運轉。

 

用帶有開關的延長線以利於統一斷電。 •執行愈快的硬體或是顯示愈花俏的程式常常也愈耗電。 2.良好的習慣 •電器買來後,應仔細瞭解手冊規格裡有關耗電的說明。 •非上班時間,應將螢幕及電腦系統完全斷電。 3.電腦設定 •減少電腦系統內非必須的長時間程式執行。 •螢幕保護程式最好是選擇“blank”螢幕的功能。 •螢幕背景盡量少用高明度的顏色,顏色愈亮,所耗費的電力就愈多。 •以MS Windows XP為例,調整電源配置策略,關閉閒置電力。若想節省開機時間,可用待命或休眠取代關機動作;且大約每隔3-4天做一次關機的動作,可以維持不錯的系統運轉。

http://newsletter.ascc.sinica.edu.tw/news/read_news.php?nid=1644

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