拯救夏日能源危机：主流PC节能技术解析
主题策划
炎炎夏日已然来临，用电高峰期也即将到来。在节能与环保日益受到重视的今天，如何让自己的产品具备相应的节能技术早已成为PC硬件厂商关注的焦点。特别是从去年开始，不少以节能技术为卖点的主板产品出现在市场上，引起了一场有关节能技术的大战。另外在处理器、显卡和电源方面，节能技术也更加完善，PC整体的节能水平已经有长足进展。现在就请跟随我们一起，从技术讲解到实际测试，去全面了解主流PC节能技术的功效，更好地利用它们，不要让你的电脑再扮演“电老虎”了！
节能，从“芯”做起
现在主流的处理器，功耗的确不可小觑，小小的一块硅晶片，满载功耗竟然能达到100W以上，几乎接近整机一半的耗电量了，所以降低CPU的平均功耗，对于PC整机的节能至关重要。作为CPU的两大巨头，Intel和AMD老早就在这方面下了工夫，推出了自己的CPU节能技术，下面就让我们来仔细了解一下。
Intel的SpeedStep
最早使用在笔记本处理器上的SpeedStep技术后来被广泛应用到台式机处理器上，而现在Intel的Pentium Dual Core及以上级别的处理器已经全部具备了增强型的SpeedStep技术：EIST（Enhanced Intel SpeedStep Technology），能够根据CPU的负载情况快速地在多个频率和电压值之间自动调整而控制功耗。
同时，EIST技术也被主板厂商利用到了主板节能技术中去，配合主板的供电相数调整，可以将电能的利用率提升到一个较高的水平，尽可能地避免了不必要的电能浪费。
如何开启SpeedStep？
Intel的SpeedStep BIOS设置十分简单。直接在BIOS中开启相应选项（图中画白线处），然后进入操作系统，只要你用的是Windows XP和Windows Vista的最新版，SpeedStep已经自动开启。去下载一个CPU-Z软件观察一下吧，你可以清楚地看到处理器频率和电压的跳变。
点评
在Core2 Quad Q8200这样的4核处理器上，开启SpeedStep对于减少待机功耗效果很明显，大约能节约20W。这样算起来差不多就节约了相当于一颗Pentium Dual Core E2140的平均耗电量，还是非常可观的。
小贴士
Intel的第一代SpeedStep技术被应用在笔记本处理器上，那时候只能根据笔记本的两种供电模式（电池与交流电）来进行相应的CPU电压和频率的两挡调节。第二代SpeedStep技术已经可以根据CPU的负载情况来进行两挡的电压与频率调节，这对于降低整机的平均功耗已经有了很大帮助。第三代SpeedStep（EIST）已经可以实现根据CPU负载而进行多个频率与电压的动态调节，对于性能与功耗的平衡掌握得更为出色，平滑的频率变化在节能的同时让你感觉不到性能的变化。
AMD的Cool ‘n’ Quiet
要说将动态节能技术率先应用到桌面处理器上的话，AMD倒是走在了前面。AMD早期的笔记本处理器节能技术叫做PowerNow！，和Intel的SpeedStep相似的是，它也主要是通过调节处理器频率以及工作电压来实现功耗的控制，不过相对第一代固定为两挡调节的SpeedStep来说，它的调节挡位更灵活，对于保证性能来说更有帮助，只是因为当时AMD笔记本处理器的功耗比同档次Intel笔记本处理器高出不少，才让PowerNow！技术没有能够吸引太多目光。
移植到桌面处理器上的PowerNow！技术被改名为Cool ‘n’ Quiet，中文名叫作“凉又静”，意在减少发热、降低风扇噪音。目前的Phenom Ⅱ处理器已经支持到Cool ‘n’ Quiet 3.0，除了4挡频率及电压自动调节功能外，还包括了关闭CPU部分处理单元以节约电能的功能。
如何开启Cool ‘n’ Quiet？
AMD的Cool ‘n’ Quiet功能需要CPU、主板、操作系统三方面都支持才能正常开启，不过大家不用担心，现在主流的AMD CPU和主板都已经完美支持了，只需要在BIOS中开启相应选项（见上图中画框处）就完成了硬件端的设置。操作系统方面，安装AMD的CPU Driver即可（早期的Win98/ME由于基本上很少有人用了，就不再叙述，另外Windows Vista也不用再安装驱动），官方网站就能下载到。这三方面完成之后，在电源管理中选择Cool ‘n’ Quiet或者是“最少电源管理”就能正常使用AMD的Cool ‘n’ Quiet。另外再安装个AMD Power Monitor软件，就能实时监测CPU的频率变化了。
点评
很明显，开启Cool ‘n’ Quiet后，待机时处理器频率从3GHz降到了800MHz，此时电压也随之降低，所以总功耗比关闭该功能降低了23W，这23W基本上就全部来自CPU的节能。在满载工作时，为了提供全部的性能，Cool ‘n’ Quiet自然不能将CPU降频，所以开启和关闭状态下的功耗都一样。当然，我们在使用电脑的时候不可能总是让它满载，所以在很多低负载工作的时候，Cool ‘n’ Quiet还是可以帮我们节约很可观的电能。
小贴士
现在主流的Phenom处理器具备的是Cool ‘n’ Quiet 2.0技术，可以实现两挡（两个P-State状态）的动态切换，分别是半速和全速。Cool ‘n’ Quiet 3.0技术则增加了两挡的调节，也就是可以实现4个P-State的调节，分别是最低（固定为800MHz）、全速以及另外两个根据处理器频率而定的状态。此外，最新的Cool ‘n’ Quiet技术对于处理器核心频率的调节都是独立的，也就是说每个核心都会根据自己的负载情况进行调节，而不是根据所有核心的平均负载进行调节，这样就更加灵活，节能效率也更高。
主板，节能航母
前面讲述了处理器的节能技术，而为处理器供电的主板在节能方面也是大有潜力可挖的。目前市场中，不少主板厂商都推出了自己的主板节能技术，配合自家的监控与设置软件，使用起来也很方便，效果也不错，下面我们就针对主板节能技术进行介绍。
主板节能原理简介
从电脑配件的功耗来看，处理器绝对是耗电大户，调节好对它的供电，对节约能源是很有帮助的。因此，对于主板节能设计来说，要有效地改善系统功耗，就要在处理器的供电电路上下工夫。
我们知道，随着处理器性能的提升，它的工作电流也越来越大，而对于电路来讲，提升电流就会增加电路上的电能损耗，更多的电能被供电电路中的元件转换为热能散发掉了，不但造成了元件的高温，同时也形成很大的浪费，对系统稳定也是不利的。那么要解决这个问题，最好的办法就是使用多相供电电路，将供应给处理器的电流分摊到多出来的每一相电路上，这样就大大减小了每相电路上的电流值，根据Q（热量）=I2（电流）R（电阻）t（时间）公式，减小电流就能有效地降低电路产生的热量，从而达到节能的目的。
当然，采用多相电路设计的确能有效地降低主板的发热量，但这并不意味着相数越多越好。首先，在元件成本方面，元件数量的增加也就意味着成本大幅度增加，同时也增加了PCB布线的难度；其次，在电能的线路损耗部分，用多相电路来减少每相电路的热损耗的确无可厚非，但这是在处理器工作繁忙、负载较重的情况下，如果处理器处于轻负载状态，（比如上网、打字），本来就不需要那么多相电路来供电，这时供电相数多并不见得就节能。因为每相电路的元件都有一个基础功耗，当每相电路上由于阻抗而产生的热功耗损失相对于基础功耗足够小的话，基础功耗反而成为了电路主要的耗电原因，而且由于相数多，使得基础功耗增加导致了整个供电电路的电能损失增加，这种情况正是在处理器轻载、每相电路的电流都很小的时候出现的。
因此，如果我们能在供电电路中加入智能控制的芯片（目前常见的有华硕的EPU和ISL6322等），根据处理器的负载情况自动开启或者关闭供电电路相数的话，就能从真正意义上实现处理器供电最优化、最节能的目的，这也是目前主流主板节能技术的核心思路。后面我们针对华硕的EPU主板节能技术进行实际的测试，让大家了解一下主板节能技术的实际表现。
主板节能技术实测
测试平台
处理器：Core2 Extreme QX9770
内存：DDR3 2000 1GB×2
主板：华硕 P5E3 DELUXE
显卡：GeForce 8800GT 512MB GDDR3
硬盘：希捷酷鱼7200.11 1TB（32MB缓存）
电源：航嘉磐石800
软件环境：Windows Vista32 + SP1
本次我们选择了华硕采用X38芯片组的P5E3 DELUXE主板来进行测试，这款主板也采用了EPU节能技术。华硕的EPU节能技术需要配合它自带的EPU驱动程序以及AI SUITE系列软件中的AI Gear3来实现，在AI Gear3调节软件中，提供了5挡调节项，不同模式下的处理器频率、工作电压都有所变化，越是省电的模式，处理器频率和电压就越低。
点评
测试中我们使用CineBench R10来让处理器的4个核心都达到100%的占用率，借此模拟处理器高负载的情况。可以看到，在最大节能模式下，处理器的外频被降低到了360MHz，同时倍频也被降低到了6，处理器工作电压被降到了1V，此时，整机待机功耗最低，仅有121W，满载功耗也只有150W。中等节能模式下，频率有所提高，同时功耗和发热也有所提高，满载功耗提升了55W，满载工作温度提升了17℃，性能相对最大节能模式大约提升了42%；高性能模式下，待机功耗相对最大节能模式有了8W的提升，而满载功耗则有了70W的提升。综合这几种模式来看，还是自动模式最有实用意义，在待机的时候最节能，在满载工作时性能最好。
值得一提的是，如果在BIOS中开启了对SpeedStep技术的支持，就能在原来的基础上更加节能。另外，微星的Green Power、技嘉的DES、映泰的G.P.U等技术也是非常有效的智能调相方案，在实际使用中的节能效果也非常突出，如果要选购节能主板的话，采用这些技术的主板是值得优先考虑的对象。
显卡节能？免费的！
主流游戏显卡的功耗相比CPU可以说是有过之而无不及，如何降低显卡工作的平均功耗是降低整机功耗的又一大重点。CPU可以通过动态调频来实现节能，那么显卡同样也可以！
NVIDIA的PowerMizer与Hybrid Power
为了节能，NVIDIA为自己的GPU开发了节能技术，例如早先推MCP78主板的时候，提出的Hybrid SLI技术就带有Hybrid Power技术，可以在使用MCP78集成显卡完成2D计算的时候完全关闭独立显卡（G92和G200系列显卡支持）以实现节能，不过现在这项技术由于种种原因难以普及，所以对我们来说实际意义不大；另外在移动版的GPU上，NVIDIA推出了PowerMizer节能技术，动态调频可以大大减少平均功耗而延长笔记本的续航时间，遗憾的是这项技术也仅限于移动版的GPU。
现在我们所使用的NVIDIA显卡一般都通过在BIOS中预先写入2D和3D状态下的频率值来实现两种应用状态的频率调节，当然，这需要显卡厂商去做这样的设计，如果没有作节能设计的话，我们可以自己在它的BIOS中写入2D频率，当然，在做工较差的显卡上强制设置2D频率也有可能出现不稳定的现象，所以大家刷BIOS之前得先用Rivatuner等工具测试一下。此外，值得一提的是，有一些显卡厂商也在自己的NVIDIA显卡上开发了独特的节能技术，例如索泰、影驰、太阳花等等，这些技术大都是可以根据GPU负载来自动调节GPU和显存频率以达到节能的目的，所以有这方面特别需求的朋友可以关注一下。
从我们的测试来看，具备2D节能频率状态的GeForce 9800GT显卡在待机状态下可以节约6W左右的功耗。
AMD的Power Play
AMD的显卡节能技术被称为Power Play，早在Radeon HD3000系列上就被广泛应用。现在主流的Radeon HD系列显卡全部支持Power Play技术，而且这一切控制都是靠显卡BIOS和驱动来实现的，不需要我们作任何设置。
通过催化剂控制中心，我们可以很清楚地观察到GPU核心与显存频率的动态变化，在待机的时候，原来的核心频率/显存频率从625MHz/1.98GHz降低到了150MHz/1GHz，功耗和温度都处于很低的状态。
值得一提的是，Radeon HD显卡的Power Play功能只要装好驱动程序就会自动发挥作用，如果要测试关闭Power Play状态下的功耗，还得特意去关闭它——当然，大家就不用去关闭它了，能节能还不影响性能有什么不好呢？
从测试中我们可以看到，待机状态下，对于Radeon HD4850来说，开启/关闭Power Play会带来高达49W的功耗改变，49W是什么概念？几乎相当于一台笔记本的平均功耗。当然，满载情况下，为了提供全部的性能，功耗还是与关闭节能技术的时候相当了。
点评
显卡节能技术已经作为一项“免费”的功能被应用到大多数的主流显卡上，我们不用花一分一厘即可享受到它的好处，这对于降低显卡温度和耗电量是非常有效的——毕竟我们不是时时刻刻都在玩游戏，大多数时候不需要显卡全力发挥性能，因此在显卡低负载的时候进行降频就能有效地降低显卡的平均功耗。既然不花钱就能享受节能，我们为什么不好好地利用它呢？
别让劣质电源再“偷电”！
相信很多朋友在给自己的电脑买电源的时候，都会想：“我的电脑大概有200W的功耗，买个实标250W的电源肯定够用了吧？”告诉你，那可不一定！因为电源还有个重要的性能参数：转换效率。比如电脑有200W功耗，满载情况下，电源从交流（输入端）到直流（输出端）的转换效率为75%，那么它的负载能力要达到267Wa才能满足电脑的稳定供电需求！这多出来的67W，就是被电源本身元件的热损耗“吃”掉了。67W是什么概念？要知道Core2 Duo E7200处理器的TDP才65W。由此可见，提升电源的转换效率对于整机的节能有多么重要！
80PLUS，电源节能标准
我们知道，80PLUS规范对于ATX电源来说是一个比较严格的节能标准。从下面的表中我们可以看到，在最高的80PLUS金牌规范中，所有负载情况下电源都要达到87%以上的转换效率，要求十分严格，因此市场中除了大品牌的电源产品有部分通过外（很多主流级电源产品只通过国家标准），很多山寨产品或者是低价劣质产品是绝对通不过80PLUS认证的，它们的转换效率非常低，甚至有最高都不到60%的电源产品，实际使用中对电能的浪费是非常惊人的。
那么到底优质电源和劣质电源在转换效率以及实际节能方面有什么不同呢？我们用实际的测试来告诉大家。
全面测试揪出“电老虎”
我们从主流市场上找来6款不同功率规格的电源产品，功率范围为200W～600W（200W的为虚标300W的杂牌劣质电源，400W和450W的为通过80PLUS的产品），分别比较使用不同电源后整机功耗的改变情况，看看效率高的电源到底有多节能。
测试平台
处理器：Core2 Quad Q8200
主板：华硕P5Q Deluxe
内存：海盗船DDR2 1066 1GB×2
显卡：GeForce GTX260+
硬盘：希捷 7200.11 1TB
光驱：华硕 18X DVD-RW
点评
测试的结果让人吃惊，在满载情况下，最“耗电”的电源和最节能的电源居然有12W的能耗差距——这还是在整机功耗不到200W的情况下，如果整机功耗达到300W，这个差距还会大幅度增加，你花在电脑上的电费有6%～10%被电源白白地“偷”掉了。所以，选择一款高转换效率的电源对于改善整机的功耗情况是很有帮助的。
那么我们在选择电源的时候，就要注意电源上是否有80PLUS标志（当然最好是有），另外最好是选择大厂名牌的电源产品，特别是专门以转换效率为卖点的型号。
工程师总结
硬件周刊 王诚:我们先来算笔账，从前面的测试我们可以看到，使用各自的节能技术后，CPU大约能节约10W，主板大约能节约9W，显卡大约能节约49W，好电源大约能节能12W，都加起来的话大约能节约80W（整机峰值功耗大约为280W）。假如你的工作电脑一天开8个小时，其中6小时处于低功耗状态，那么以前面的电脑功耗水平为例，就是节约了80W×6=0.48度电，对于一个拥有200台电脑的公司来讲，一年下来就节约了0.48×200×360=34560度电，以每度电0.6元来算的话，就是20736元——对于一般用户来说也许几百度电不算什么，但对于网吧和小型公司来说，这可是一笔不小的数目，况且这是完全可以避免的！
那么，我们在购买电脑的时候该如何注意节能的问题呢？前面已经有详细的叙述，这里我们总结一下：
●处理器：Intel和AMD的主流处理器都有节能技术，而且主板对它们的支持都还比较好，所以在这方面不用担心，也不用刻意去选择，只要按我们前面说的注意事项去开启相关节能功能即可。
●主板：注意主板包装盒和说明书的介绍，看主板是否有相关节能技术——只要有，厂商肯定会宣传的。当然，选择华硕（EPU）、技嘉（DES）、微星（Green Power）、映泰（G.P.U）的相关产品是有保障的，毕竟它们的主板节能技术已经十分成熟，经过我们测试也是很有效的。
●显卡：NVIDIA显卡先用软件查看是否有2D频率，如果没有可以自己刷BIOS写入2D频率，当然这需要一定的动手能力，而且也比较麻烦；AMD显卡只要是Radeon HD3000系列以上的显卡就不用你操心了，安装好驱动和催化剂控制中心程序后你就能很好地享受并观察到显卡的节能状态了。
●电源：购买有80PLUS标志的大厂品牌电源是最有保障的选择。比如长城、航嘉、金河田以及众多台系电源厂商都有通过80PLUS的产品，大家可以在www.80PLUS.com上查询。
此外还有很多配件也有相应的节能设计，比如显示器、硬盘等等，大家在购买的时候多多注意，同时关注我们相关的行情报道，让在今夏打造自己的节能电脑不再是难事。