笔记本功耗降低技术解析
NB前沿
节能对于笔记本来说，无疑是至关重要的，它不仅影响到笔记本的待机时间，大功耗产生的热量还对笔记本的散热设计和寿命产生着极大的影响。而“热情如火”的本本，更会令使用者的使用舒适度大打折扣。因此，在笔记本配件的选材上，采用的是“功耗一票否决”制，即便硬件的性能再强大，只要功耗超标就难以进入笔记本。正因为笔记本的特殊需求，各厂家都不遗余力地推出各种节能技术，令笔记本在性能提升的同时，功耗仍能够维持在一个较低的水平上。
芯片节能三板斧
节能对象：CPU、显卡、芯片组
CPU、显卡、芯片组这三大组件的“吃电”能力占笔记本的一半以上，因此，对于它们的节能研究贯穿于笔记本的研发历史之中。虽然它们在笔记本中扮演着不同的角色，但其原理却有相同之处，因此，在它们的节能研发上也有异曲同工之处。
1.架构提速，工艺节电
架构对功耗会有影响吗？只要看看同时代Pentium M那超越Pentium 4-M的性能和低于Pentium 4-M的功耗，你就可以知道架构对性能和功耗的影响。虽然造成它们之间功耗差异的原因很多，但不容忽视的是，Pentium M的流水线长度只有Pentium 4-M的一半左右。打个比方，Pentium 4-M的超长流水线就好比雇用了很多工人的生产线，这样，即便每个工人的工资（耗电量）较低，其工资总额（总耗电量）也不容忽视。而Pentium M由于工人减少了差不多一半，这样，即便每个工人的工资（耗电量）略高一些，其工资总额（总耗电量）也会降低。当然了，流水线长度并不是决定架构功耗的唯一因素，如低功耗的标兵Atom，其流水线就要比酷睿系列还略长一些，但由于其结构大大简化，因此每一级流水线的功耗都很低，这就造就了Atom的超低功耗。
当然，工艺的提升也是降低功耗不可忽视的因素，我们看到移动CPU从Banias发展到Penryn，从单核进化到双核甚至是四核，其性能和集成度不断提高，但其TDP功耗并没有太大的变化。其中，制造工艺的进化功不可没。当CPU的制造工艺由Banias的130nm进化到Penryn的45nm时，功耗大大降低。同时，高K金属栅极等一些新技术的应用，减少了漏电，又提升了导电能力，对降低功耗同样有巨大的贡献。
而工艺的进化，受益的不仅仅是CPU，在芯片组、显卡芯片等产品上，同样可以看到工艺进化带来的进步。如AMD的移动版显卡从X1000系列开始，每一代性能的提升都伴随着功耗的降低，到了HD3000系列，功耗更是比X1000系列降低了15%到30%，其中，有很大一部分就是由于AMD的制造工艺的进步。
2.以需定速，节能降耗
大家都知道，CPU的工作频率越高，工作电压越高，其功耗也就越大。而低频CPU又难以应付高负荷情况下的使用需求。那么，能不能让CPU的频率和电压随负荷的变化而相应调整，以达到功耗与性能间的平衡呢？CPU厂家正是沿着这条思路来达到节能目的的。
以Intel的SpeedStep为例，其第一代技术思路很简单，即在使用AC电源时，让CPU工作在全速状态，而在使用电池时，自动进行降频，以延长电池续航时间。在历经Enhanced SpeedStep、Improved Enhanced SpeedStep的发展后，现在的笔记本已经普遍使用EIST （Enhanced Intel SpeedStep Technology）增强型Intel SpeedStep技术，其节能方式更趋于合理。当监测到CPU负荷低时，不仅能降低CPU的工作频率，还能降低电压，从而达到进一步节能的目的。而一旦CPU负荷升高，其频率和电压就会根据负荷量的大小进行阶段调整，这就达到了节能与性能之间的平衡。
作为Intel的老对手，AMD也拥有类似的PowerNow技术。而即便在移动显卡上，也不乏此类技术，如AMD系列移动显卡所使用的“PowerPlay”、NVIDIA的“PowerMizer”技术，都是依靠动态调节显卡频率和电压的方式，来降低功耗的。
3.“停薪留职”，减少开支
为保障芯片的快速稳定运行，各种芯片内部是非常复杂的，甚至集成了上亿个晶体管。这样，即便是降压降频，其静态功耗也不容忽视，而且在芯片工作时，并不是每部分电路都需要工作的，对于那些暂时闲置的电路，切断它们的供电，让它们“停薪留职”无疑是节电的好办法。
正因如此，Intel在Penryn和Atom CPU中，除了维持原有的C1/C2、C3、C4待机模式外，又增加了C6待机模式，在C6模式下，整个处理器几乎完全禁用。供电电压下降到只有0.3 V，并且只有处理器的一小部分为了响应唤醒而继续活动着。这时候CPU的功耗，甚至可以忽略不计。
同时，在Merom 和Penryn双核CPU上，我们还可以看到独特的Enhanced Dynamic Acceleration Technology （IDA）技术。即当CPU运行不支持多核处理器的任务时，IDA技术将一个核心转入休眠状态，以降低功耗，而另一个核心则进入Turbo Bin状态，以正常倍频＋1的超频状态运行（如正常情况下其核心频率为12×200MHz = 2.4GHz，但在Turbo Bin模式下，核心频率将会变成13×200MHz = 2.6GHz），以尽快完成任务。这样就取得了节能、提速同步进行的绝佳效果。
多种节能技术的应用，使得芯片尤其是CPU的功耗得到有效的控制，据Intel的数据表明，迅驰系列CPU的平均功耗仅1.1W，迅驰2 CPU的功耗更降低到0.8W。而独立显卡的TDP虽然看上去十分惊人，但在普通的2D环境下，其功耗也仅有TDP的20%左右。
LED很节能
节能对象：显示屏
近来，LED背光液晶屏在笔记本，尤其是小屏幕笔记本中大行其道，它不仅能够令显示屏的画面更加精美，同时还能够起到一定的节能作用。
在提到LED背光节能效果时，我们要先提及两个误区。第一，不少人认为，LED的工作电压低，节能效果明显，其实，只要有一定物理知识的人都知道，W（功率）=U（工作电压）×I（工作电流），低电压并不等于低功耗，电压低了，还要看电流大小，才能确定其功耗是否降低，因此，工作电压低并不是LED节能的原因。第二，还有些人认为，LED的发光效率高于传统的CCFL，即在相同功率下，LED更亮一些，其实，这也不对，因为在现阶段，LED的发光效率还略逊于CCFL。
那么是什么让LED背光比CCFL背光节能呢？答案是，简单的结构。由于CCFL需要工作在高压环境下，因此，需要将电池电压升压到数百伏特才能正常工作，而电源转换过程需要消耗一部分电能。另外，由于CCFL光源呈一字型，这样，为了使得屏幕各处的亮度一致，需要采用较为复杂的扩散板、导光板、反射板、漫射板等部件，而光线在透射和反射时，将会有不小的损耗。而LED的工作电压无须转换，且它自身就是较为优良的光源，这样，光学结构可以做得很简单，减少了光路上的损失。因此，虽然LED的发光效率略逊于CCFL，但由于对光源、电能的利用率高，因此，在获得同等亮度的情况下，较之CCFL，能够节省20％左右的电能。同时，由于LED技术正在迅猛发展，其发光效率持续提高，在未来几年内，其节能效果将更加明显。
