Энергопотребление компьютеров: так сколько нужно ватт?

Введение
Измерительная система
Офисный компьютер
Домашний компьютер
Файловый сервер
Игровой компьютер
Мощный игровой компьютер
Очень мощный игровой компьютер
Заключение

Введение

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.
читаем [url]http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/26716[/url]

Интересный итог:....Что же, даже если брать за ориентир максимально возможное энергопотребление системы, ничего ужасного мы не видим. Конечно, 500 Вт — немаленькая мощность, четверть утюга, но блоки питания, её обеспечивающие, не только уже давно не редкость, но и денег стоят вполне разумных, особенно на фоне стоимости потребляющего столько компьютера. Если брать БП с 50-процентным запасом, то на Core i7-920 и GeForce GTX 295 достаточно 750-ваттной модели.

Остальные компьютеры и того скромнее. Стоит сменить видеокарточку на одночиповую — и потребности снижаются до 500—550 Вт (опять же, с учётом запаса «на всякий случай»), а более распространённые игровые компьютеры среднего класса прекрасно обойдутся недорогим 400-ваттным блоком питания.

И ведь это — энергопотребление под тяжёлыми тестами, а с тем же FurMark по способности нагружать видеокарту не сравнится ни одна реальная игра. Значит же это, что, взяв на самый мощный наш компьютер 750-ваттный блок питания, мы получим даже не полуторакратный, а ещё больший запас мощности....

P.S. особенно полезно почитать заядлым геймерам, зачем переплачивать бабло!? :)

ну что можно сказать....
надеюсь, модераторы меня не побьют ;) т.к. все имхо
1. вся статья насквозь пропитана рекламой своей суперпупер измерительной системы //кстати достаточно криво измеряющей! [QUOTE]Периодичность опроса измерительной платы равна 10 раз в секунду — хотя при необходимости это значение можно увеличить ещё раз в десять, как показала практика, существенной нужды в этом нет[/QUOTE]для измерения пиков в цепях первичного питания (3.3в 5в 12в) мне оказалось мало осциллографа с частотой выборки 2ГГц.!

2.[QUOTE]
Сопротивление проводника, по которому протекает измеряемый ток, не превышает 1,2 [COLOR="Red"]мОм[/COLOR], таким образом, даже при токе 30 А падение напряжения на нём — всего лишь 36 мВ.[/QUOTE] думаю что это оЧепятка ;) т.к. МОм это миллион ом.:094:
.
отсюда
3. делать выводы на основании абсолютно недостоверных показаний, "поделки" экспериментаторов, мягко говоря некорректно.
природа энергопотребления современных компьютеров - импульсная, и имеет очень высокочастотный спектр. соответственно нужно и мерить как подобает, а не со смешными 10Гц.,

или добавлять фильтры в цепи питания, дабы скомпенсировать вч. помеху до приемлемой погрешности, что приведет в конечном итоге к
[QUOTE]Измеряя потребление блока питания от розетки[/QUOTE]
:D

это далеко не все.....
ЗЫ мое мнение... главный аспект при выборе БП:
он должен обеспечить
.стабильное питание
1_при максимальной пиковой нагрузке,
2_при самых неблагоприятных условиях,
3_в течении запланированного срока службы.
учитываем что:
.расчетная мощность дается для 250вольт (у нас в России) в сети. а как известно, падение напр. до 180в достаточно распространенное явление... и ваши 500ВА плавно превращаются (в идеале, в реале меньше) 360ВА:P
.учитываем что, данные характеристики, истины для нового БП, а в реале через год от емкости конденсаторов остается от силы 30% (а в настоящих китайских бп /90% нашего рынка имхо/ и того меньше)

_ вот и все ваш БП превратился в убийцу всего остального "железа"

ЗЫ к сведению большинство фирм вам не дадут гарантию на комп, чуток более мощном чем офисный, с БП менее 500ВА, и будут правы

[QUOTE=Virtual;400709]
учитываем что:
.расчетная мощность дается для 250вольт (у нас в России) в сети. а как известно, падение напр. до 180в достаточно распространенное явление... и ваши 500ВА плавно превращаются (в идеале, в реале меньше) 360ВА:P
.учитываем что, данные характеристики, истины для нового БП, а в реале через год от емкости конденсаторов остается от силы 30% (а в настоящих китайских бп /90% нашего рынка имхо/ и того меньше)

_ вот и все ваш БП превратился в убийцу всего остального "железа"

ЗЫ к сведению большинство фирм вам не дадут гарантию на комп, чуток более мощном чем офисный, с БП менее 500ВА, и будут правы[/QUOTE]

От перепадов в питании спасает UPS, кстати для компа его должен держать любой уважающий себя пользователь, особенно в России :)
Например у меня напряжение постоянно скачет от 180 до 230 (периодически смотрю в программе ИБП от APS) комп включен с утра до поздней ночи практически постоянно.
Полгода назад в доме закончился кап.ремонт. Так вот, когда шел ремонт, свет в доме вырубался постоянно, да и напряжение скакало, как от лихорадки. Мой UPS просто не выдержал всего этого и заряда батареи просто не стало ;) Пришлось покупать новый. Это я к тому, что бы я делал без UPS, наверное покупал бы не только блок питания, но и новый системник.
Блок питания у меня 450ВА (естественно не китайское дерьмо, собирали системник по заказу 2,5 года назад в фирменном компьюторном магазине), комп понятно далеко не офисный :) собирали как мощный игровой комп, правда за это время проапгрейдил поменял проц и видеокарту на более мощные (например моя слабость стратегии, тот же Empire: Total War тянет без проблем, скрины для ознакомления [url]http://www.ag.ru/screenshots/empire_total_war/246295#show[/url]), проблем никаких, тьфу, тьфу :)
Поэтому с учетом сказанного считаю, что 500ВА на мощный игровой комп хватит за глаза, ну а те кто собирают супер мощный игровой, то им наверное вообще до "фонаря" на 750 или на 1000, наверное, чем круче, больше, тем лучше :)
Самое главное не покупать китайское дерьмо и обязательно приобрести хороший UPS. Согласен со статьей, зачем переплачивать лишние деньги.

[B]SDA[/B]
кстати в статье про UPS ни слова увы, а это очень важно ;).
и про то что БП должен быть правильный, тоже...
вот и получается что 500ВА за глаза, но! при наличии UPS, и при условии что бп реально дает свои 500 как сразу так и через 2.5 года - тоесть качество на высоте.
отсюда
1. ups+ брендовый бп на 500ВА (или даже 350ВА)
2. среднего качества бп на 700...800 ВА
и получится что п2. дешевле чем п1. :(, хотя я за п1 всеми руками.

ЗЫ все это для тех кто прочитав статью бросится покупать, кытайский бп на 500ва а потом будет задавать вопросы: а что это комп глючит ;)
ЗЫЗЫ у самогго UPS 700ВА и пришлось недавно бп на 700ва купить компонентный. ;)

Добавлю мое мнение по поводу:
1. Мощность современного блока питания может указываться в "китайских ваттах", т.е. если на блоке питания написано скажем 500ВА, то как это понимать - загадка. Это может быть номинальная мощность (т.е. мощность, на которой он будет работать сколь угодно долго без перегрева и перегрузки), или предельно допустимая мощность (т.е. если его нагрузить на 510ВА, то он сгорит). Но главная проблема в том, что понять, что именно имеет в виду производитель БП под той крупной и красивой цифрой мощности - загадка. Нередко это [I]сумма предельных мощностей по каждому из каналов напряжения при условии неодновременной нагрузки[/I] или что-то подобное. Т.е. эта сумма с мощностью мало как связана, на случай одновременной нагрузки по каналам необходимо смотреть на т.н. Cross Loading Graph - графики мощности по каналам при одновременной нагрузке. И вот там как првирило очень хорошо видно, что скажем БП на 450ВА при нагрузке 200Вт по шине +12 может выдать 120 Вт по шинам +5/3.3, т.е. в сумме выходит 320, но никак не 450 (при этом на графике действительно можно найти точку, в которой он может отдать свой 450). Последствие - покупая БП скажем на 500ВА необходимо понимать, что реально он скорее всего может выдавать не более 300 !!
2. Количество не значит качество. Кроме мощности есть куча параметров, на самом БП не указанных, из них основные - стабильность выходных напряжений (т.е. отклонение выходного напряжения от номинала при различных нагрузках и различных напряжениях сети), и пульсации выходного напряжения. И вот тут то и зарыта собака (а в статье про это нет ни слова !!) - блок питания может "вытянуть" заявленную мощность, но при этом качество напряжений будет отвратительным. Я нередко наблюдал ситуацию, когда нагруженный на 70% и более БП выдает напряжения, значительно отличающиеся от номинала - например, 11.7В вместо 12 (и такая "просадка" может быть значительной, я видел напряжения 11 В вместо 12, 4.7...4.8 вместо 5 и т.п.). Я думаю, не требуется объяснять, к чему это может привести (как минимум - к глюкам, сбоям и нестабильности). Аналогично с пульсациями - под нагрузкой они могут возрастать.
Мораль, вытекающая из п.п. 1 и 2 - если брать БП с запасом по мощности на 30-50% и более, то он почти наверняка под рабочей нагрузкой выдаст очень близкие к номинальным напряжения с небольшими пульсациями.
3. Как отмечалось выше, все сказанного мной в п.п. 1-2 логично и хорошо, пока в розетке 220В 50 Гц. Если там скажем 200 вольт или 250 (что у нас в стране нередко норма), то это значительно усугубляет ситуацию
4. Применение UPS может ухудшить проблему, а не улучшить ее. Фокус в том, что дорогие UPS (500-1000$ и более по цене, весом от 15 кг) выдают на выходе напряжение, близко похожее на синусоиду с напряжением, близким к 220 В. Типовой пример - топовые бесперебойники линейки APC от 750VA. А вот дешевые UPS обладают двумя типовыми недостатками:
4.1 Заявленная у них мощность является предельно-допустимой пиковой мощностью, реальная у них раза в два меньше (у брендов - все наоборот - написано 1500VA, значит оно и есть)
4.2 Когда напряжение сети выходит за рамки допустимого, то на выходе у таких UPS такое, что лучше его не видеть :) Столкнулся я как-то с UPS на 1400 VA одной замечательной фирмы (чтобы меня не обвинили в антирекламе, не скажу какой :) ). На входе у него 250 В, на выходе прибор показывает около 200. Пытаюсь понять, в чем дело (бесперебойник дурит, прибор глючит ?), подключая вместо вольтметра осциллограф ... а там то, что в документации мелким шрифтом называется "ступенчатая аппроксимация синусоиды", т.е. вместо "чистого синуса" довольно страшная конструкция, полученная путем той самой ступенчатой аппроксимации, ступенек я насчитал около трех - отсюда и показания прибора...

Вот такие вот дела. Поэтому ИМХО высказанные авторами статьи идеи о "минимизации требований к БП" лично я считаю крайне вредными и непонятными ... По поводу их измерителя тоже не все гладко. Если оставить в стороне их методику регистрации тока (я бы взял кусок толстого медного провода длинной в 2-3 см в качестве шунта + микровольтметр для измерения падения напряжения на нем - что куда проще и дешевле), но главное не в этом. Главное в том, что я не помню наизусть все параметры примененного у них контроллера, но я помню точно, что это никакой не "8-канальный 10-битный аналогово-цифровой преобразователь". Там внутри ОМК стоит обычный бортовой АЦП (один) + аналоговый коммутатор на 8 каналов. Т.е. тут сразу вылезает два момента:
1. измерение ведется не по всем 8-ми каналам одновременно, а путем их поочередного подключения к АЦП и выполнения измерения. Т.е. показывать на одном графике все 8 каналов не очень то и правильно - так как будет иметь место временной сдвиг
2. Так как применяется примитивный бортовой АЦП, то про такие вещи как сигма-дельта модулятор и т.п. можно забыть, он просто выхватывает некие мгновенные значения в момент выполнения измерений, при этом на результат будет влиять любой кратковременный всплеск-провал в момент замера, равно как помехи и на наводки на цепи, ведущие к АЦП и пульсации питания самой измерительной платы (а защититься от этого сложно - помнится делал я микровольтметр с точностью +/- 0.5 микровольта, так там аналоговые и цифровые земли естественно были разделены, 24-х битный сигма-дельта АЦП с самокалибровкой, куча дросселей и конденсаторов в фильтрах цепей аналогового питания и т.п.). В нашем примере что там будет измеряться описанным в статье устройством - сказать очень сложно (те самые "зубчики" на картинках - это или непрерывно пульсирует ток/мощность, или просто АЦП выхватывает некие мнгновенные значения ... скорее второе).
3. С учетом сказанного мной в п.п. 1-2 выше, про блоки питания, измерять необходимо не только токи, но и как минимум напряжения с прицелом на кратковременные просадки это самого напряжения при импульсной нагрузке. Т.е. оценивать не просто ток, но и качестов питающего напряжения
Поэтому в такой ситуации (имхо) необходимо или радикально повышать частоту дискретизации на несколько порядков, и наблюдать процесс "как есть", или усреднять полученные значения путем многократного измерения - например, делать по 50 замеров в секунду на канал и высчитывать одно среднее за секунду значение по ним ... неизвестно, что хуже. Приведу пример - отлаживал я одно хитрое самодельное аналого-цифровое устройство, и никак не мог понять - вроде БП тянет (устройство потребляет 500-700 мА, а источник питания 3х амперный), все вроде в порядке - но возникают иногда какие-то глюки и сбои, причем не всегда и без явной периодинчости. А оказалось - это в среднем 500-700 мА, но иногда бывают пиковые выбросы на 2-3 ампера, длительностью порядка микросекунды. Вроде мелочь, но такой импульс БП не вытягивал (да еще и длинные провода к нему к нему сказывались), а стоящий для контроля в режиме самописца многоканальный регистратор аккуратно делал 20 выборок в секунду и чертил красивые графики напряжения и тока, и этих всплесков там естественно не было :) Применение хорошего осциллографа тут же прояснило картину и позволило принять меры.

Мало что понял из написанного, но интересно :D

[QUOTE=Зайцев Олег;400848]
4. Применение UPS может ухудшить проблему, а не улучшить ее. Фокус в том, что дорогие UPS (500-1000$ и более по цене, весом от 15 кг) выдают на выходе напряжение, близко похожее на синусоиду с напряжением, близким к 220 В. Типовой пример - топовые бесперебойники линейки APC от 750VA. А вот дешевые UPS обладают двумя типовыми недостатками:
4.1 Заявленная у них мощность является предельно-допустимой пиковой мощностью, реальная у них раза в два меньше (у брендов - все наоборот - написано 1500VA, значит оно и есть)
4.2 Когда напряжение сети выходит за рамки допустимого, то на выходе у таких UPS такое, что лучше его не видеть :) Столкнулся я как-то с UPS на 1400 VA одной замечательной фирмы (чтобы меня не обвинили в антирекламе, не скажу какой :) ). На входе у него 250 В, на выходе прибор показывает около 200. Пытаюсь понять, в чем дело (бесперебойник дурит, прибор глючит ?), подключая вместо вольтметра осциллограф ... а там то, что в документации мелким шрифтом называется "ступенчатая аппроксимация синусоиды", т.е. вместо "чистого синуса" довольно страшная конструкция, полученная путем той самой ступенчатой аппроксимации, ступенек я насчитал около трех - отсюда и показания прибора...

.[/QUOTE]

Честно говоря, не до конца понял про UPS, в моем случае он мне помог да и в дальнейшем помогает. UPS недорогой, но брендовый, имеет выходную мощность 525 ВА, относится к типу Line-Interactive. В ИБП используется аккумуляторная батарея EXIDE Powersafe EP 1229 W с напряжением 12 В и емкостью 9 Ач.
Помоему UPS является самым лучшим защитником железа, в условиях нестабильного напряжения.

[QUOTE=SDA;400952]Честно говоря, не до конца понял про UPS, в моем случае он мне помог да и в дальнейшем помогает. UPS недорогой, но брендовый, имеет выходную мощность 525 ВА, относится к типу Line-Interactive. В ИБП используется аккумуляторная батарея EXIDE Powersafe EP 1229 W с напряжением 12 В и емкостью 9 Ач.
Помоему UPS является самым лучшим защитником железа, в условиях нестабильного напряжения.[/QUOTE]
UPS конечно помогает, но если он хороший и есть правильное соответствие "защищаемое железо"<>"питающая сеть"<>"ИБП". С этими UPS все просто, они бывают трех типов:
[B]Stand-By[/B] (он же BackUp, OffLine) - этот тип бесперебойника мониторит сеть, и пока она в рамках допустимого - питает устройство от сети. Когда за замками - переключает на инвертор+аккумулятор. Стоит 1-3 тыс. руб
[B]Line-Interactive[/B] - помесь Stand-By с регулятором напряжения и фильтрами. По сути работает как правило как автоматический ЛАТР - т.е. трансформатор с рядом отводов для повышения и понижения напряжения. Это позволяет ему намного реже использовать аккумулятор и при этом довольно качественно стабилизировать напряжение при диапазоне входного порядка 170-270 вольт
[B]On-Line[/B] - выпряпляет и понижает сетевое напряжение, затем подает на инвертор и преобразует в 220В 50 Гц, где-то между ними аккумулятор на случай пропадания сети. Стоит дорого, гудит громко, КПД низкий - зато полная развязка питающей сети и питаемой сети и гарантированно стабильное и качественное напряжение на входе.
----
При этом хороший Line-Interactive пока сеть есть, будет от нее и работать, не включая инвертор - и на выходе будет почти идеальный синус. Дешевый же Stand-By будет или пропускать что есть, или при уходе напряжения за пределы нормы запустит инвертор и выдаст ту самую "аппроксимацию". Аналогично дешевый Line-Interactive - у него может быть достаточно узкий диапазон регулирования (а запределами диапазона он превращается в Stand-By). И если в розетке всегда 250 вольт или 190, то он пожизненно будет в таком режиме работать... питая технику своей корявой псеводосинусоидой. Этот факт мало кто учитывает (в особенности "консультаты" компьютерных магазинов) - что необходимо сначала изучить, какое дома в среднем напряжение, а затем выбирать ИБП... и если например напряжение имеет тенденцию быть постоянно значительно повышенным или пониженным, то необходим хороший Line-Interactive, а не Stand-By...

кстати к форме питающего напряжения, комповый БП, непривередлив., точнее ему совершенно наплевать на нее, главное чтоб амплитудная составляющая, да мощностная - были в пределах нормы ;) (хоть "постоянкой" запитай)
начало любого импульсного БП есть не что иное как диодный мост (выпрямляем переменку) и конденсатор. (про фильтра пока забудем но это пока)
главное - перерыв в питании не дольше возможностей БП нормально работать от емкости высоковольтного конденсатора (это как раз обязательная характеристика UPS_ BackUp, Line-Interactive)
а вот чтоб БП "сжевал" "ступенчатая аппроксимация синусоиды" тут и нужны правильные фильтры LC в БП компа и в UPS, а вот по этому пункту как раз отличие правильного бп и UPS, от удешевленной поделки, и удешевленной поделки поделки :) (при удешевлении конструкции исключаются, в первую очередь, вч фильтры LC |медь+ редкоземельные металлы в емкостях|) и радиаторы /люминий/
//вот и родилась правильная байка о нормальном БП - он должен быть тяжелым ;)

ЗЫ похоже мы отвлеклись от обсуждения статьи и углубились в теорию правильного питания компа :)

[QUOTE=Virtual;400709]для измерения пиков в цепях первичного питания (3.3в 5в 12в) мне оказалось мало осциллографа с частотой выборки 2ГГц.!

2. думаю что это оЧепятка ;) т.к. МОм это миллион ом.:094:
[/QUOTE]
Это что-же за помехи там гуляют? ))

Это не опечатка. Правила именования [URL="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B8_%D0%A1%D0%98"]кратных/дольных в СИ[/URL] говорят о том, что маленькая "м" - это милли.

[QUOTE=Kuzz;401576]Это что-же за помехи там гуляют? ))
[/QUOTE]

да обычные ;) 200...500 МГц ;)

[QUOTE=Virtual;401612]да обычные ;) 200...500 МГц ;)[/QUOTE]

Сразу вспомнились тиристорные регуляторы яркости ламп накаливания..
Сетевой фильтр - тоже полезная вещь))

[QUOTE=Kuzz;401879]Сразу вспомнились тиристорные регуляторы яркости ламп накаливания..
Сетевой фильтр - тоже полезная вещь))[/QUOTE]
В UPS он тоже присутствует :)