顯示器也要講「能效」

2021-01-07 中關村在線

    買顯示器需要看哪些指標?可能大部分朋友都知道關注尺寸、色彩對比度、亮度、外觀等等,一些更懂行的朋友還會去研究面板類型,不過從下月開始,所有的顯示器都需要添加一個新的「能效標識」。一項發布於今年4月1日,旨在確定計算機顯示器能效限定值、節能評價值、目標能效限定值、能效等級、試驗方法和檢驗規則的強制性國家標準——《計算機顯示器能效限定值及能效等級》將於11月1日起正式實施。從此,「能效標準」將會如同在空調、冰箱等家電行業中那樣,影響著顯示器行業的發展。

    綠色節能浪潮衝擊電腦產業

    進入21世紀以來,降低能源消耗、保護地球已成為全世界的共識,我國政府也將節能減排列入到國家「十一五」計劃之中。節能減排不僅是工業領域的基本政策,也是老百姓日常生活的基本政策。在日用家電領域,國家推行的「能效標準」,要求電冰箱、空調、電視機、電磁爐等產品必須達到規定要求。市場銷售的這些產品必須貼有「能效標識」,以便讓人們知道該產品的「能效等級」。比如大家看到的空調和電冰箱都分為5個能效等級。第1級是耗能最低的,第5級是耗能高的,表示在相同的製冷量下,第一級是最省電的。很顯然,在價格相同或接近的前提下,大部分消費者一定會選擇級別高的產品。

    今天,「能效標準」正在滲透到電腦產業,電腦也要節能。在電源方面,英特爾發起的提高電源使用效率、降低電腦耗電量的CSCI計劃正在進行,能源之星(Energy Star)規範已經把80Plus列為標準。80Plus是由美國Ecos Consulting負責執行的一項節能獎勵項目,旨在鼓勵製造商針對需高效電力供應的桌上型計算機與伺服器,整合內部電源,它要求電源供應器在20%、50%、100%的負載環境下轉換效率達到80%或更高,以減少不必要的成本消耗。目前大量的、通過80Plus認證的電源已經上市。



    80PLUS共分為4個等級,級別越高,電源轉換效率更高

    CPU方面,Intel和AMD除了推出CPU動態調速節能措施外,正在不斷研發更高能效的CPU。主板方面,以華碩、微星、技嘉為代表的一線品牌早就在節能領域展開較勁了……除了配件廠商,惠普、戴爾、聯想等整機廠商也在不遺餘力地推廣以節能為主題的綠色PC,綠色節能浪潮已經從局部配件拓展到了整個電腦產業。

    三大一線品牌主板展開節能競技比賽

    顯示器歷來是電腦的耗電大戶,從CRT時代過渡到LCD時代之後,儘管顯示器的功耗得到了顯著的降低,但和其他配件相比還是很高,因此關於顯示器的節能標準是相當重要的。除了國際上通用的能源之星規範,我國也公布並實施了《計算機顯示器能效限定值及能效等級》標準,這一標準將成為我國在這一產品領域實施強制性能效標識制度的技術依據。

 
    能源之星規範LOGO  

     解讀「顯示器能效標準」

    《計算機顯示器能效限定值及能效等級》的目的是幫助用戶選購顯示器產品時提供必要的信息,以引導和幫助用戶選擇高能效節能產品。該標準規定了計算機顯示器的3個能效等級。其中一級為最高的能效等級;二級為推薦性的計算機顯示器節能評價指標;三級為計算機顯示器提出強制性能效限定值,即最低標準。

    上表中,「關閉狀態能耗」很容易理解,廠商實現起來也相對容易一些,而「能源效率」則涉及到顯示器亮度的計算方法,這裡我們向大家簡單介紹一下。

    亮度是指畫面的明亮程度,單位是cd(坎德拉)或nit(尼特),1nit=1cd/㎡,人們一般用平方米為單位標稱亮度,比如300cd/㎡或300nit。在實際使用中,一臺19英寸16:10液晶顯示器的實際面積約為0.18㎡,那麼如果這臺顯示器的亮度為200cd/㎡,功耗為30W,我們可以計算出這臺顯示器的能效值大約為:0.18×200÷30=1.2,達到了1級水平。

    對於液晶顯示器來說,提高亮度的方法有兩種:一種是提高LCD面板的光通過率,另一種是增加背景燈光的亮度,即增加燈管數量。而液晶顯示器的能耗主要就來自於燈管,如果要進一步減小液晶顯示器的能耗,一般就需要儘量減少燈管數量,但節能如果建立在明顯降低性能的代價上,就顯得有些捨本逐末了,因此提高面板的光通過率成為了面板廠商的重要課題。

    目前,增光膜(簡稱BEF)是解決這個問題的有效方法之一。近期3M公司的一項增光膜技術可以使得液晶面板的透光率提高50%左右,也就是說可以在原本需要4根燈管的顯示器上減少2根燈管,也能保證顯示器的亮度指標基本不受影響。我國臺灣友達(AUO)等面板廠商已經開始大批出貨採用了3M增光膜技術的面板,而優派、長城等顯示器廠商已經陸續發布了基於這種技術的節能顯示器,這些顯示器的共同特點都是燈管數比其他同規格產品減少1根或2根,能耗比達到1.3或1.4以上,大幅超過國家標準。由於節能是必然趨勢,未來更多的廠商會參與進來,更多新技術也會誕生。

    3M增光膜的對比測試

    相比CRT顯示器,節能一直是液晶顯示器的優點,不過這並不意味著液晶顯示器就不需要考慮節能了,早先一些24英寸寬屏液晶顯示器的功耗達到80W以上,算下來能耗比遠遠小於1,甚至還有可能低於「國標」的三級水平,由此可見「國標」的實施還是有很顯著的現實意義的。

    結語:「節能」的意義

    或許顯示器降低功耗的作用對個人用戶來說僅僅是微不足道的電費支出,但是對於擁有13億多人口的國家而言,那就是「星星之火,可以燎原」了。假如平均每臺顯示器能降低10w功率,每天工作10小時,那麼每年能夠節電36度,相當於減少排放36公斤二氧化碳、減少消耗15公斤煤炭。目前中國桌上型電腦數量超過6000萬臺,如果其中一半的用戶採用這樣的節能顯示器,則每年可節約電能達10億度以上,相當於減少消耗40萬噸煤炭用於發電,、減少排放100萬噸二氧化碳。此外,一個中型的水力發電站一年的發電量也不過1億多度。因此從各方面看,全民節能都有著不可忽視的重要意義。

    另一方面,在價格戰愈演愈烈的液晶顯示器市場,「節能」概念可以成為面板廠商與顯示器廠商邁入差異化藍海市場的契機。今天的液晶顯示器已無貴族,幾大面板廠商無一不是頂著虧損壓力,憑藉一次又一次的降價來佔據市場,顯示器廠商也是如此,之前一直提倡「品牌價值」的三星、華碩、飛利浦等一線廠商也無奈地將旗下大部分產品納入「白菜價」範圍。同質化陰影已經籠罩液晶產業多年,而如今的「能效標識」能否幫助液晶顯示器行業擺脫同質化陰影呢?至少在傳統的家電行業的經驗表明,這一標準是有巨大市場價值的。當然,眼下的經濟緊縮導致的持續消費淡季也對市場有不小的影響。不過外部環境是短期內無法改變的,一切事在人為,正如一則諺語中說的,「在熊(危機)面前,不一定非得跑得比熊快,但一定得穿好跑鞋,超過身邊的同類(對手)」。今天,新的「節能標識」就是那雙跑鞋,餘下的就看廠商自己的表現了。

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