臺式電腦耗電量一般由什麼決定的?

小巫婆_瑩


臺式電腦的耗電量由CPU功耗、顯卡功耗、內存功耗、硬盤、主板。其中CPU和顯卡是最主要的功耗大戶,當然了,CPU和顯卡標稱的功耗一般都是最大功耗,平時待機或者輕辦公的時候達不到最大的功耗,因此耗電量也不大。

另外要說的是,臺式機的耗電量跟系統裡面設置的電源設置方案也有關係,節能耗電少如果是高性能耗電要多些。



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臺式電腦的耗電量,當然是由電腦功率和運行時間決定的!

其實它們是可以分開計算的,每一個配件實際功率相加起來,然後再乘以運行時間,就能得出具體耗電量。

準確的說,臺式電腦耗電量並不是一成不變的,它根據硬件的負載高低有著動態變化。當系統滿載時基本能達到理論最大功耗值,這時候耗電量比較大,而當待機閒置時,耗電量大幅下降,一般的家用電腦待機功率只有幾十瓦。

注:電量和功率的計算方法,一度電等於一千瓦時,即一千瓦功率的設備運行一小時,就耗掉一度電。

運行時間很好理解,就不再多說,下文重點解說臺式電腦每個組成部分的功率。


電腦的耗電部件

完整的電腦由主機、顯示器和其它外設三部分組成,根據配置高低和使用場景的不同,每臺電腦的耗電量差距可能非常大。

顯示器是包含在外設裡面的,但由於顯示器耗電量大且屬於必需配件,就單獨拿出來解釋。


  • 顯示器

隨著技術的發展,CRT顯示器已經逐漸退出歷史舞臺,現在液晶顯示器是電腦裝機的主流選擇,它的耗電量比CRT顯示器少了很多。

液晶顯示器的耗電主要集中在屏幕上面,尺寸越大,亮度越高,則耗電量越大。家用常見的全高清24寸左右的顯示器一般在50W以內,而30寸以上4K分辨率的顯示器可能達到一百瓦以上的耗電量。

而待機和關機狀態下顯示器幾乎不耗電,約為0.2W-2W左右。

不過顯示器的電源是單獨市電插口供應,一般考慮電腦電源時不會把顯示器計算在內


  • 其它外設

廣義的電腦外設非常多,像掃描儀、打印機、數碼相機、路由器等 不過這些並不是標配,其耗電量不能算在電腦身上。

常見外設有鍵盤鼠標、攝像頭、音響等幾種,它們是由主機USB或其它接口供電(大型音響設備不算),通常這幾個加起來也就是15W以內,耗電量非常小。像普通的無線鍵鼠,一般要幾個月才換一次電池。

由於它們的功率太小,一般計算電腦電源需要多大時也不會考慮它們。


  • 主機

主機是電腦的核心部分,也是耗電量最大的配件。根據配置不同,其耗電量也有很大的差異。入門的家用主機也就是百餘瓦左右的水平,而發燒級的可能達到數百瓦。


它內部配件主要有一下幾種:

CPU,它是電腦的計算核心,也是耗電大戶。廠商會給出一個熱設計功耗值,即TDP,一般在一百瓦上下。不過這個不是CPU的真實功耗,而是給散熱器廠商的標定值,實際功耗的計算非常複雜,涉及到默認頻率、自動睿頻和超頻等方面。

普通家用的四核或六核處理器滿載功耗一般是一百多瓦,像i9 9900KS這種高端產品在全核5.0GHz情況下能夠達到兩百多瓦,具體需要根據型號和頻率判定。


顯卡,是電腦裡另一個計算核心,通常一塊中端以上的獨立顯卡是主機裡面耗電最大的硬件。它的功率也和性能掛鉤,旗艦級的顯卡如RTX2080Ti超過300瓦,而主流顯卡功率通常在一百到兩百多瓦。低端顯卡的功率則很小,像GT610最大隻有30瓦。

判斷一款

顯卡的具體功率可以在網站介紹上尋找,上面會列出最大值和給出建議電源功率值。

有些電腦沒有獨立顯卡,而是用的和CPU集成在一起的核顯,這樣的功率不高,通常和CPU計算在一起。


主板,是為所有的硬件提供數據和供電接口,本身也集成了南橋、網卡、聲卡等必要組件。主板的功率比較小,即使是高端的產品一般在10瓦左右,普通主板只有區區幾瓦。

為方便計算,在考慮主板的功率時通常以10W為標準。


內存,負責保存系統運算時調取的數據,它的功率更低,主流的單條8G內存只有5W以內,有多條內存的需要累加計算


硬盤,負責存儲所有的數據,它的類型有機械硬盤和固態硬盤兩種。

機械硬盤的功耗通常在15W,而固態硬盤沒有機械結構,相對省電一些,通常不超過10W。如果電腦由多塊硬盤,功率同樣需要累加計算


電源,電源是為主機所有配件提供電力的保障,同時自身也會在工作時耗費一部分電能。其中小部分的電能是供給風扇、指示燈的,這部分可以直接忽略。

最主要的是它的轉換效率,電源將220伏市電轉化為各硬件需要的電壓和電流時,不可能保證百分百把電能全部轉化。比如一款金牌認證的500W電源,轉換率達到90%,理論計算當它實際輸出500W時,實際的功率是500÷0.9=555.55,多出來的五十多瓦就損失掉了。

合格的電源轉換效率最低是80%,也就是白牌認證,一直到最高的金牌認證達到94%。不過轉換損失的電能也並非一成不變,它隨著電源實際輸出功率而浮動,

並且隨著電源老化,轉換率會有所下降。


綜合來看,一臺電腦耗電量就是它的總功率,然後算上運行時間,再加上損失電能,就是這臺電腦所有的耗電量。

電腦耗電的最大值可以通過計算得出,然而實際使用中只能實時監測,並不能預先算出來。因為現在的硬件比較智能,在系統空閒時會自動降低運行頻率以減少耗電量,甚至在低負載狀態下可能連風扇都會關閉。我們無法預知電腦的真實負載,就無法得知實際耗電量。


行文至此,決定電腦耗電量的所有因素都已經找了出來,電腦的大概的功耗也已經有了計算方法。那麼如果要配電腦,就按照算出來的功率選擇電源嗎?

其實不是這樣,這裡還要著重強調一下電源的選擇方法。

如何選擇電源

電源可以說是一臺電腦的心臟,為主機所有的配件提供電能,重要性不言而喻。不少的朋友認為應該把預算儘可能向性能配件傾斜,電源基本無所謂。這個想法萬萬要不得,好的電源能為硬件提供穩定且充足的電力,保障硬件的正常運行。而差的電源虛標功率甚至有質量隱患,功率不足可能導致電腦負載較高時會自動重啟或斷電,而有質量隱患危害更大,有可能出現冒煙、火花,燒壞其他硬件甚至危及安全。

所以說一塊合適的電源是必要選擇,而電源的優劣可以從以下幾種參數上判斷。


  • 功率

選擇電源最重要的參數就是功率,不過它有兩個功率值,一個是最大功率,另一個是額定功率。最大功率的數值只代表啟動瞬間的峰值,基本沒有參考作用,而額定功率才是電源能夠持續輸出的標值。

額定功率需要多大,由電腦的硬件功耗水平決定,前文已經介紹過各個硬件的功率,但是並不是算出來多少就買多大的電源。因為電源不能長期運行在功率峰值上,不然會老化並提前報廢,它有一個最佳輸出區間,在這個範圍內,電源的轉化率最高,工作也最穩定。

質量合格的電源高轉換輸出區間一般在負載的50%-70%左右,購買時可以參考此計算方法,電源的額定功率×(50%或70%)=主機硬件的峰值功率。換句話說,電腦在最大功率時,是電源額定功率的一半到百分之七十,這樣既省電(轉化率高)又穩定(有冗餘功率)。

有些朋友有誤區,認為買功率更大的電源耗電量會增加,其實不是這樣,實際耗電量主要還是由硬件的功率決定,不過明顯超出硬件太多功率的電源也沒必要,價格太貴又用不到。


  • 轉換效率

前文介紹過,電源的轉換效率就是實際輸出和輸入的比例,轉換效率越高,則浪費的電能越少,反之浪費的就越多。目前ATX 12V 2.01中規定,

電源的轉換效率不得低於80%,如果電源低於這一數值則屬於不合格產品。

根據轉換率可以劃分鈦金認證94%、白金認證92%、金牌認證90% 、銀牌認證88%、銅牌認證85%、白牌認證80%這幾種。還要提到一個概念,就是80PLUS認證,這一標準原本是為了使電腦廠商選用優質電源使得進一步降低能耗的獎勵政策。認證標準並不算嚴苛,只要負載在額定功率分別是20%、50%和滿載時能夠達到80%的轉換效率,均視作80PLUS認證

強調一下

無論是認證什麼牌的轉換效率,它都是合格產品,只不過是轉換率高的更省電,而且提高了在低負載情況下的轉換率。相對應的它的做工用料更豪華,價格也相對比較高。


  • 接線類型
這方面對電源選擇影響較小,它分為三個類型,全模組、半模組和非模組。非模組就是固定帶有多少電源線和接口,不能拆卸。半模組電源除了主板24PIN供電不能拆卸,其它的對CPU、顯卡、硬盤等供電線均可以自由拆卸。全模組是所有的供電線均提供插口,由用戶自行選擇使用。

模組設計的好處是方便理線,需要多少就安裝多少,這樣無論是內部走線或者背線,都可以使得線材更清爽利落,也間接促進了機箱風道的形成,更利於散熱。不過模組設計增加了接口和線材成本,售價比非模組的要高一些,如果預算緊張,完全可以選擇非模組電源,不會有什麼影響。


除此之外電源還有品牌型號、尺寸大小,是否支持風扇啟停等其它分類,只要是合乎規則都可以自由選擇,這裡就不再介紹。


總結

無論是臺式電腦還是其它類型的電腦,它的耗電水平和每一個部件息息相關,通過文中計算方式我們可以得知電腦最大耗電量。

除對硬件的耗電水平進行介紹外,本文強調了硬件功耗計算和電源的選擇方法,希望我的回答能夠幫助你,謝謝。


硬件有多硬


主板CPU,顯卡和顯示屏決定他的耗電量,當然,系統運行內存太多也會加大耗電量


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