前後功耗相差1/3?電源效率優化全攻略

2021-01-09 太平洋電腦網DIY硬體頻道

  【PConline 評測】關於電源,大部分用戶只關心功率夠不夠用,然後在夠用的前提下能多便宜就多便宜。然而近期筆者弄了個功耗儀,折騰發現電源「優化」前後的功耗竟然能差1/3,略有點驚訝,又略有點好奇,於是有了下面這篇即文藝又2B的文章:我們就來糾結下電源效率怎樣優化吧!


前後功率相差1/3?電源效率優化全攻略

從一個功耗儀說起:


某多功能功耗儀

  前段時間,筆者網購了一個多功能定時開關,原意是為了讓客廳大燈等電器能夠定時開關,但是由於這玩意又有功耗儀功能,於是筆者忍不住很糾結地開始拿各種電器去測試功耗,電視、冰箱誰省電就不說了,筆者發現筆記本的功耗似乎有點古怪……


辦公室測得功耗24W

  為了省下攜帶電源的麻煩,筆者在辦公室和家裡各有一個筆記本電源,一個是原配的,一個則是後來隨便買的。在辦公室測試的時候,筆者測得的筆記本正常使用功耗是24W,感覺不錯,功耗之低都快可以比得上ATOM之類低功耗平臺了,而且筆記本還比ATOM多了個屏幕。


家裡測得功耗:33W

  回到家裡,筆者換了個電源繼續來測功耗,結果發現功耗顯示有點高,達到了33W,相比幾乎多了10W,功耗多了1/3以上,當時筆者就驚訝了,難不成這個電源是劣質假貨?難道筆者成了盜版硬體受害者?


發熱量的影響?

  後來筆者洗完澡再用電腦,發現筆記本的功耗竟然下降到了24W左右的水平,納尼?次日,筆者又在辦公室測功耗,發現原來這個電源也是剛插入一段時間會有30W左右的功耗,後來才會降低到24W左右水平。難道這是因為電源運行一段時間後才達到最佳工作溫度,效率才得到優化?

  帶著這個疑問,我們開始了今天的測試,不過當然,我們下面測試的是PC電源,而不是筆記本電源,至於測到跳閘、燒電源之類花絮,是絕對不會告訴大家的。(其實也就燒了一個HTPC電源)

怎樣讓測試平臺的功耗穩定下來?

  由於現在的CPU和顯卡都有各種節能、自動超頻技術,因此他們的功耗經常都會變來變去,很不穩定,怎樣保證我們測試的準確性呢?我們先來說說這個問題,大家可以按照這種思路來自己進行類似的測試,當然,急著看成績的話,大家當然也可以直接看下一頁。


關掉CPU各種節能和睿頻

  我們測試選擇的是Intel i5-3570K處理器,Intel的CPU有EIST節能功能和TurboBoost睿頻功能,會讓CPU的頻率和電壓跳來跳去,為了保證CPU自身功能的穩定,我們把相關功能全部關掉。


限定風扇轉速

  第二個問題就是散熱風扇,CPU風扇在低速和高速模式之間的區別不僅是噪音,還包括功耗,為了避免這些風扇影響,我們選擇手動的轉速控制模式,讓風扇的轉速變得比較穩定。


調整後整合平臺功耗:穩定50W

  這樣調整之後,平臺開機的功耗可以穩定在50W,基本上不會再跳動,說明我們的調整已經取得效果。


顯卡功耗靠FurMark

  當然,只靠整合平臺那50W的功耗,測什麼電源都是無壓力,於是我們還加上了HD7970GE顯卡,用Furmark拷機5分鐘,讓顯卡的功耗穩定下來,從而實現一個功耗穩定、便於電源對比的平臺。

電源溫度高些反而效率好?

  首先我們來解答下文章開頭提出的問題吧,電源是否需要一定的發熱才能達到最理想的工作狀態?下面的測試,我們拆開了一個電源,然後用USB風扇和定速的12V機箱風扇吹著它拷機5分鐘,讓平臺功耗穩定下來,然後移開風扇,再拷機5分鐘讓電源溫度自己提升,對比不同溫度下平臺的功耗

 
電源49℃:372W

 

 
電源55℃:367W

 

 
電源60℃:364W

  無風扇拷機5分鐘下來,電源最高溫度達到了60℃,不算太誇張,但是功耗從45℃到60℃,竟然在一路下降,表現還真出人意料,看來讓電源有點溫度的確對電源效率更有好處。當然這應該有個度,筆者測試開始時拷機燒了一個電源,因此還是放過這個電源好了,不去試效率提升的限界值是多少攝氏度。


裝回正常風扇散熱

  上面的對比讓我們看出了溫度提升優化了電源的效率,然而我們並不知道什麼溫度是最好的——也許原廠的溫度控制是最好的?於是我們又把電源風扇裝回去,又跑5分鐘+5分鐘的拷機測試,結果有點讓人大跌眼鏡,功耗居然高達375W,比我們拆開用風扇吹的效果還差囧……好吧,電源散熱風扇本身也有功耗。


優化前後差距:11W

  這個測試證實了筆者一開始的那種怪誕猜想,略熱的電源工作效率要比較涼的電源更高,算上拆除電源風扇轉用USB風扇和機箱風扇帶來的差距,電源優化前後的功耗可以差11W,差不多等於一個小型日光燈的功耗

電源額定功率高更有優勢?

  除了溫度影響電源效率,筆者想到的另一個問題是「負載」,同樣的硬體平臺,用不同功率的電源,誰的功耗會更低?為了解答此問題,我們選擇了某悍將的「紅警」系列400W、500W和600W電源進行了對比測試,統統進行5分鐘拷機+5分鐘閒置測試,記錄他們的滿載功耗和閒置功耗。

 

 

 
400W電源:滿載391W

 

 
500W電源:滿載387W

 

 
600W電源:滿載375W

  說實話筆者測的時候還有點擔心,因為i5-2570K+HD7970GE的功耗峰值可能不止400W,實際上我們也看到了400W電源拷機初期功耗上升到410W的水平,後來反而降下去穩定在391W了。


測試結果:大功率電源的效率更高

  至於測試成績,可能很多老玩家都已經猜到了,600W電源的表現是最好的,差距有16W,等於一個中小尺寸日光燈的功耗。因為對於400W和500W電源來說,這套平臺的帶來負載達到98%和77%,而600W負載大概就63%,明顯條件更有利。待機方面,我們是拆了顯卡直接測整合平臺待機功耗,結果沒什麼好說,大家都看到沒區別,畢竟這負載太低了。

PConline 評測室總結:

 


電源溫度高反而效率好

  我們今天的測試不算特別複雜,有些問題由於時間關係也沒有很細緻地去深究,但是我們還是從中得到了一些有趣的信息。

  電源溫度原來不是越低越好,60℃左右的電源表現比50℃左右的電源更好,但以電源廠商設定的風扇設計,估計大家不會達到這種「優化的溫度」,估計這裡面有出於電源壽命/返修率的考量,畢竟這種高溫運作可能對於電源來說是種「超頻」,有興趣的折騰的高玩可以再去深究,一般用戶建議還是算了。(注意。拆開電源會失去保修)


功率高的電源更有優勢

  我們上一次測試曾經用低功率電源拖高功率硬體,結果表明大部分電源都不會那麼容易掛掉,但是這不是說大家就應該去選低功率電源,為了優化效率,電源功率應該比硬體實際需要功率高一些更好。


國外的電源負載與效率關係研究

  有關電源負載與電源效率的問題,國外其實已經有比較權威的測試數據,50%負載效率是最高的,而60%之後效率下降得很快,因此50~60%負載是電源最理想的工作狀態,如果大家要裝一套250W的平臺,那麼450~500W的電源會是效率較高的選擇。而硬體功耗估算問題,目前大家可以參考現有的一些網站,我們PConline也打算今年在自助裝機系統裡加上相關的參考信息,敬請期待!

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