高配置未必是电老虎 高端配置不同负载功耗对比测试
主题策划
一说起高端电脑,很多玩家就会想到顶级处理器、旗舰级显卡、高频内存、固态
硬盘以及——大功率电源。仿佛一套高配置的电脑就一定是一台胃口超大的“电老虎
”,耗电巨大。其实,高端电脑并不是大家想象的那么不堪,尤其是现在几乎所有的
高端硬件都拥有不错的节能技术,通过这些节能技术能够让整机的功耗得到有效控制
。另外,我们也可以使用睡眠、休眠等方式实现低功耗待机,快速开机,这些状态其
实也不怎么费电。
高端硬件的功耗
说到功耗,我们难免会想起一个名词TDP(Thermal Design Power,热设计功耗
),接着很多用户就会想起各种高端硬件的TDP数值来:AMD FX-8150 125W、Intel
Core i7 3960X 130W、Radeon HD 7970 250W、GeForce GTX 570 219W……好像一旦
选择了这些配件,电脑的功率就会直线上升,所有的数值相加,然而这实在是一个非
常大的错误。
我们首先来谈谈TDP和配件功耗的关系:TDP既然叫热设计功耗,当然主要是针对
“热设计”而言的。通常配件散热器的生产商会密切关注配件的热设计功耗,一旦散
热器的散热能力达不到热设计功耗的数值,也就是说散热器无法完全将配件产生的热
量散发出去,这时轻则影响稳定,重则烧毁配件。那么,既然TDP是配件的最大设计
发热功耗,显然就不是配件本身的功耗了,当配件消耗在发热上的功耗达到TDP时,
必然还有另一部分功耗是用来支持配件的正常工作的(否则你买的就不是计算机硬件
,而是电炉了)。因此,在配件满载状态下TDP是比配件的实际功耗小的。
但是,这有一个条件,那就是配件必须在满载状态下,一旦配件不是处于满载状
态,甚至在空闲状态,配件的功耗就会大幅减小。比如工程师用的Intel Core i7处
理器,TDP为95W,在日常办公状态下,其功耗约为10W,远小于其TDP。
高端硬件玩节能
由于热量和功耗对电脑硬件的稳定性影响非常大,现在的硬件厂商都会为自己的
硬件产品设计各种节能技术,以帮助它们的功耗能根据负载自动调节——空闲时就降
低功耗,满载时就提升功耗,比如Intel有非常著名的SpeedStep、睿频,AMD有
PowerNow、Cool'n'Quiet等。
另外,今年新发布的Radeon HD 7000系列显卡还拥有“ZeroCore Power”(核心
零功耗)技术,能在待机条件下将Radeon HD 7000系列的显卡功耗降至几乎为零(确
切地说是还不到3W),相比以前的Radeon HD显卡又前进了一大步,据称NVIDIA即将
发布的GeForce GTX 680也采用了一些全新的节能技术,显著降低了显卡的功耗。
在开发各种节能技术的同时,各厂商还在不断提升制程,制程越高,芯片的漏电
流越小,效率越高,相应的功耗也就越低了。通过这些手段,硬件厂商就能把硬件产
品的功耗降到一个相当低的地步,即便是满载时也不会有高得离谱的功耗出现了。
系统低功耗模式
除了硬件厂商会为硬件产品设计各种节能技术、改进制程之外,操作系统也为我
们设计好了各种低功耗模式。我们以Windows7为例,Windows7就拥有睡眠和休眠两种
低功耗模式,而且睡眠模式还可分为S1和S3两种。S1模式是CPU暂停工作,系统处于
低电源供应状态,CPU风扇低速转动,此时动一动鼠标或按下键盘任意键即可唤醒计
算机并恢复到待机前的状态;S3模式是将当前系统状态保存到内存中,然后进入“关
机”状态,除了极少的电量维持内存数据不丢失以外,其他的设备全部断电,CPU风
扇停转,按电源按钮或键鼠才能唤醒,唤醒后能够快速恢复到待机前的状态。
休眠模式就是所谓的S4模式,S4模式是将Windows内存中的数据写入硬盘,然后
所有设备断电,只有按电源按钮才能唤醒,唤醒时系统将硬盘中保存的内存数据写入
内存,系统恢复到关机前的状态,在这种状态下,系统的功耗更低。
小贴士 | TIPS
要切换系统S1或S3模式非常简单,只要进入BIOS,找到电源管理选项,将ACPI电
源管理设置为S1或S3即可。
高端配置功耗实测
我们将通过搭配处理器与显卡来实际测试比较高端配置在满载、空闲、睡眠、休
眠下的功耗,以验证高端配置的功耗究竟有多高。在实际测试中,我们以运行
Cinebench R11.5来模拟CPU满载的应用,以FurMark 1.91考机来模拟显卡满载的应用
,同时运行Cinebench R11.5和FurMark 1.91来模拟系统完全满载的应用。
测试平台
处理器
Core i7 3960X
AMD FX 8150
主板:
Intel DX79SI
映泰TA970XE
显卡:
迪兰Radeon HD 7970
HIS Radeon
HD 7950
索泰GeForce
GTX 570
内存:
宇瞻DDR3 1600
2GB×4
硬盘:
希捷7200.12 1TB
显示器:
DELL U2410
电源:
长城巨龙1250
操作系统:
Windows7 64bit Ultimate
显然,从我们的功耗测试结果可以看到,无论是Intel还是AMD的高端平台,在空
闲状态下功耗基本上都低于100W,差距并不大。由于FX-8150的TDP为125W,而Core
i7 3960X的TDP为130W,差别也很小,我们可以看到在采用同一显卡的时候,相对于
空闲状态,处理器满载下的功耗增加反而是AMD平台的更多。我们分析这应该是由于
AMD平台采用了可调节转速的风扇,处理器满载时温度较高,导致风扇转速加快引起
更高功耗,而Intel平台我们采用了固定风扇转速的水冷散热器,因此功耗增加反而
不大。
从显卡角度来看,我们发现单显卡满载状态下,Intel和AMD互有胜负,而在CPU
和GPU都满载的状态下反而是Intel平台的功耗更低,而且在同时运行Cinebench
R11.5和FurMark 1.91的时候我们看到AMD平台FurMark 1.91的画面明显变得卡顿,这
或许是由于其处理器性能不够强劲造成的。
我们再来看看各套配置在睡眠和休眠状态下的功耗,由于我们采用的是S3睡眠状
态,因此除了侦测键鼠动作外,系统只供电给主板触发电路和内存,我们可以看到
Intel平台由于拥有的指示灯较多,且内存数量更多,因此在睡眠和休眠状态下的功
耗比AMD平台要高。
另外,我们再来看看更换显卡对平台功耗的影响,显然无论是Intel平台还是AMD
平台在更换显卡后,满载和空闲状态下的功耗均有一定的变化,尤其是从GeForce
GTX 570更换到Radeon HD 7900系列显卡后,功耗下降非常明显。这也说明了得益于
最新的Radeon HD 7900系列显卡的节能技术和28nm制程,功耗明显小于上一代40nm制
程没有新的低功耗技术的GeForce GTX 570。不过,等到传说中TDP低于200W的
GeForce GTX 680发布,AMD也就占不到NVIDIA什么便宜了。
工程师总结
高配置电脑,电源管理很重要
通过今天的测试,我们可以看到即便是现在个人电脑领域最高端的处理器搭配双
Radeon HD 7900系列显卡混合交火,其实功耗也并不高,492W也就打住了,500W都没
超过。这也同时说明了目前个人电脑硬件节能技术的成功,高配置电脑其实并不是在
任何时候都费电,只有满载的时候所需的输入功率才会比较高,日常使用其实也高不
到哪里去。
虽然今天的测试只有AMD平台搭配双Radeon HD 7900系列显卡混合交火的功耗是
最高的——达到了536W,其他的都在500W以下,但这并不意味着我们配备高配置电脑
的时候就可以选择额定功率500W的电源。即便是现在电源的虚标问题有了较大改善,
但为了电脑的稳定运行,我们在选择电源的时候还是要留有一定的余量,对于最大功
率在400W左右的配置,我们建议选择额定功率为450W~500W的电源,而功耗在500W左
右的配置,最好还是选择额定功率为600W的电源,以保证系统的稳定和安全。
同时,由于睡眠和休眠状态并不会对除了主板、内存、键鼠以外的设备供电,因
此无论配置如何高端的硬件设备,系统在睡眠和休眠状态下的功耗都是一定的,而且
都非常低,因此我们强烈推荐使用睡眠或者休眠以获得更快的开机速度,毕竟休眠和
待机其实也耗不了什么电,但电脑的响应速度提升了数十倍。
另外,为了在系统空闲时尽可能地节省能源,购机后,最好能将系统BIOS中所有
的硬件节能设置打开,既可以节约能源,又能减少发热延长电脑的寿命,何乐而不为
呢?
除了硬件厂商会为硬件产品设计各种节能技术、改进制程之外,操作系统也为我们设计好了各种低功耗模式。我们以Windows7为例,Windows7就拥有睡眠和休眠两种低功耗模式,而且睡眠模式还可分为S1和S3两种。S1模式是CPU暂停工作,系统处于低电源供应状态,CPU风扇低速转动,此时动一动鼠标或按下键盘任意键即可唤醒计算机并恢复到待机前的状态;S3模式是将当前系统状态保存到内存中,然后进入“关机”状态,除了极少的电量维持内存数据不丢失以外,其他的设备全部断电,CPU风扇停转,按电源按钮或键鼠才能唤醒,唤醒后能够快速恢复到待机前的状态。
休眠模式就是所谓的S4模式,S4模式是将Windows内存中的数据写入硬盘,然后所有设备断电,只有按电源按钮才能唤醒,唤醒时系统将硬盘中保存的内存数据写入内存,系统恢复到关机前的状态,在这种状态下,系统的功耗更低。
小贴士 | TIPS
要切换系统S1或S3模式非常简单,只要进入BIOS,找到电源管理选项,将ACPI电源管理设置为S1或S3即可。
高端配置功耗实测
我们将通过搭配处理器与显卡来实际测试比较高端配置在满载、空闲、睡眠、休眠下的功耗,以验证高端配置的功耗究竟有多高。在实际测试中,我们以运行Cinebench R11.5来模拟CPU满载的应用,以FurMark 1.91考机来模拟显卡满载的应用,同时运行Cinebench R11.5和FurMark 1.91来模拟系统完全满载的应用。
测试平台
处理器
Core i7 3960X
AMD FX 8150
主板:
Intel DX79SI
映泰TA970XE
显卡:
迪兰Radeon HD 7970
HIS Radeon
HD 7950
索泰GeForce
GTX 570
内存:
宇瞻DDR3 1600
2GB×4
硬盘:
希捷7200.12 1TB
显示器:
DELL U2410
电源:
长城巨龙1250
操作系统:
Windows7 64bit Ultimate
显然,从我们的功耗测试结果可以看到,无论是Intel还是AMD的高端平台,在空闲状态下功耗基本上都低于100W,差距并不大。由于FX-8150的TDP为125W,而Core i7 3960X的TDP为130W,差别也很小,我们可以看到在采用同一显卡的时候,相对于空闲状态,处理器满载下的功耗增加反而是AMD平台的更多。我们分析这应该是由于AMD平台采用了可调节转速的风扇,处理器满载时温度较高,导致风扇转速加快引起更高功耗,而Intel平台我们采用了固定风扇转速的水冷散热器,因此功耗增加反而不大。
从显卡角度来看,我们发现单显卡满载状态下,Intel和AMD互有胜负,而在CPU和GPU都满载的状态下反而是Intel平台的功耗更低,而且在同时运行Cinebench R11.5和FurMark 1.91的时候我们看到AMD平台FurMark 1.91的画面明显变得卡顿,这或许是由于其处理器性能不够强劲造成的。
我们再来看看各套配置在睡眠和休眠状态下的功耗,由于我们采用的是S3睡眠状态,因此除了侦测键鼠动作外,系统只供电给主板触发电路和内存,我们可以看到Intel平台由于拥有的指示灯较多,且内存数量更多,因此在睡眠和休眠状态下的功耗比AMD平台要高。
另外,我们再来看看更换显卡对平台功耗的影响,显然无论是Intel平台还是AMD平台在更换显卡后,满载和空闲状态下的功耗均有一定的变化,尤其是从GeForce GTX 570更换到Radeon HD 7900系列显卡后,功耗下降非常明显。这也说明了得益于最新的Radeon HD 7900系列显卡的节能技术和28nm制程,功耗明显小于上一代40nm制程没有新的低功耗技术的GeForce GTX 570。不过,等到传说中TDP低于200W的GeForce GTX 680发布,AMD也就占不到NVIDIA什么便宜了。
工程师总结
高配置电脑,电源管理很重要
通过今天的测试,我们可以看到即便是现在个人电脑领域最高端的处理器搭配双Radeon HD 7900系列显卡混合交火,其实功耗也并不高,492W也就打住了,500W都没超过。这也同时说明了目前个人电脑硬件节能技术的成功,高配置电脑其实并不是在任何时候都费电,只有满载的时候所需的输入功率才会比较高,日常使用其实也高不到哪里去。
虽然今天的测试只有AMD平台搭配双Radeon HD 7900系列显卡混合交火的功耗是最高的——达到了536W,其他的都在500W以下,但这并不意味着我们配备高配置电脑的时候就可以选择额定功率500W的电源。即便是现在电源的虚标问题有了较大改善,但为了电脑的稳定运行,我们在选择电源的时候还是要留有一定的余量,对于最大功率在400W左右的配置,我们建议选择额定功率为450W~500W的电源,而功耗在500W左右的配置,最好还是选择额定功率为600W的电源,以保证系统的稳定和安全。
同时,由于睡眠和休眠状态并不会对除了主板、内存、键鼠以外的设备供电,因此无论配置如何高端的硬件设备,系统在睡眠和休眠状态下的功耗都是一定的,而且都非常低,因此我们强烈推荐使用睡眠或者休眠以获得更快的开机速度,毕竟休眠和待机其实也耗不了什么电,但电脑的响应速度提升了数十倍。
另外,为了在系统空闲时尽可能地节省能源,购机后,最好能将系统BIOS中所有的硬件节能设置打开,既可以节约能源,又能减少发热延长电脑的寿命,何乐而不为呢?
另外,为了在系统空闲时尽可能地节省能源,购机后,最好能将系统BIOS中所有的硬件节能设置打开,既可以节约能源,又能减少发热延长电脑的寿命,何乐而不为呢?