Введение
В предыдущей статье “Экономим энергию. Советы THG. Часть I” мы рассказывали о разнице энергопотребления при загрузке и в режиме простоя, и о том, как сэкономить энергию на своей системе, используя опции энергосбережения и уделяя внимание определённым компонентам системы. На этот раз мы предлагаем вам ознакомиться с результатами ещё нескольких тестов. Нам предстоит ответить на ряд вопросов. Например, каково влияние частоты и напряжения памяти, версии видеокарты, скорости жёсткого диска, форм-фактора и платы расширения на энергопотребление системы?
Как было отмечено в первой части, экономия энергии сама по себе не настолько важна для большинства пользователей. Разница затрат на электроэнергию при использовании системы с высоким и низким энергопотреблением не так существенна, чтобы беспокоиться об этом (по крайней мере, пока цены на электроэнергию невысокие). Купив самое экономичное аппаратное обеспечение, можно попросту выбросить деньги на ветер, потому что на компоненты системы вы потратите больше денег, чем сможете сэкономить на счетах за электричество. Тем не менее, компьютер должен быть максимально эффективным, поскольку низкое энергопотребление позволит минимизировать требования к охлаждению, и, тем самым, поможет избежать излишнего шума.
А задумывались ли вы, как компоненты системы могут помочь снизить энергопотребление, а следовательно, тепло и уровень шума? Большинство компьютеров используют два модуля памяти, обеспечивая 128-битный двухканальный режим работы. Естественно, всегда хочется использовать два модуля, потому что это эффективно удваивает пропускную способность памяти. Цены на память падают, и, соответственно, вырисовываются два пути обновления памяти: если на материнской плате есть свободные разъёмы DIMM, то можно добавить ещё парочку модулей памяти, или же можно заменить имеющиеся модули памяти на более ёмкие. Наличие четырёх модулей памяти вместо двух не только влияет на потребление электроэнергии, но и ухудшает тайминги, а следовательно, и производительность.
Жёсткий диск является ещё одним компонентом, который многие пользователи по-прежнему воспринимают как “чёрный ящик”. В нём хранится информация, и он вращается с определённой скоростью. Мы решили сравнить жёсткий диск на 10 000 об/мин с двумя винчестерами на 7 200 об/мин (с двумя и четырьмя пластинами), а также включили в тестирование 2,5″ жёсткий диск для ноутбуков, чтобы выяснить, сколько энергии можно сэкономить при использовании мобильного устройства.
Наконец, мы хотим определить разницу в энергопотреблении видеокарт различных поколений. Для этого мы сравнили разные видеокарты верхнего сегмента массового рынка, выпущенные в 2006, 2005 и 2004 годах.
Память (RAM): анализ частот и таймингов
В предыдущей статье “Экономим энергию. Советы THG. Часть I” мы выяснили, что при замене двух модулей памяти четырьмя в системах, поддерживающих DDR2-800, энергопотребление увеличится примерно на 8 ватт. Сейчас мы определим разницу в использовании памяти с разной тактовой частотой и наиболее популярными таймингами.
Для тестирования мы воспользовались двумя комплектами модулей памяти DIMM. В первый комплект вошли два модуля Corsair XMS2 6400C3, которые поддерживают эффективную тактовую частоту памяти DDR2 в диапазоне между 533 и 800 МГц при очень быстрых таймингах 3-3-3-8 (DDR2-533 и DDR2-667) и 3-4-3-9 (DDR2-800). Для тестирования режима DDR2-1066 мы использовали Corsair Dominator XMS2, rated for PC2-8888 speed (DDR2-1111), и разогнали её до DDR2-1066 при установленной по умолчанию схеме таймингов 5-5-5-15 (JEDEC).
Рабочее напряжение и тактовая частота непосредственным образом сказываются на энергопотреблении полупроводников. Согласно стандарту, номинальное напряжение DDR2 составляет 1,8 В. Такое напряжение мы использовали для режимов DDR2 от 533 до 800, однако в режиме DDR2-1066 для обеспечения стабильности системы нам пришлось увеличить напряжение до 2,1 В. Точно так же мы были вынуждены увеличить рабочее напряжение до 2,0 В в режиме DDR2-800 при запуске с идеальными таймингами 3-4-3-9.
Следует заметить, что динамическая память (DRAM), как правило, является совместимой со своими предыдущими версиями: если система поддерживает режим памяти DDR2-800, то она будет работать и с DDR2-667 или DDR2-533, только скорость будет ниже. Однако следует убедиться, что память настроена на автоопределение, чтобы BIOS смогла опознать более медленные модули и уменьшить тактовую частоту. Вы можете также купить память DDR2-800 и установить на старую систему, которая поддерживает частоту памяти не более DDR2-533 или 667. Это имеет смысл в том случае, если вы собираетесь в ближайшем будущем поменять материнскую плату/процессор.
Рекомендуемые статьи по теме.
- “Corsair Dominator PC10000: тест сверхскоростной памяти“;
- “Corsair DHX XMS2 Dominator: самая быстрая память DDR2 в мире“;
- “Низкие задержки или высокие тактовые частоты: тесты памяти в разных режимах“;
- “Сколько памяти достаточно для вашего ПК?“;
- “Тестирование памяти DDR2 на разных частотах: есть ли смысл в DDR2-1066?“.
DDR2-533
В 2004 году появилась память со скоростью DDR2-533 (реальная тактовая частота 266 МГц), произошло это практически одновременно с выпуском платформ Intel 915 и 925. Несмотря на то, что сегодня всё больше систем базируется на высокоскоростной памяти DDR2-800, всё же существует много систем, которые могут работать только на более низких скоростях, особенно это касается ноутбуков, в большинстве своём по-прежнему поддерживающих память DDR2-533 или DDR2-667.
По спецификации большинство модулей памяти DDR2-533, которые можно найти в Интернете, имеют схему таймингов 4-4-4 или быстрее. Едва ли память DDR2-533 отличается по цене от DDR2-677, точно также, практически нет разницы между ними и в энергопотреблении: DDR2-667 потребует всего на 1-3 ватта больше, чем DDR2-533. Принимая во внимание этот факт, мы рекомендуем отдать предпочтение более скоростной памяти, если таковую поддерживает система.
DDR2-667
Второе поколение платформ Intel с поддержкой PCI Express и сокета LGA775 использует модули памяти DDR2-667 (для чипсетов 945 и 955). Как уже ранее упоминалось, увеличенная тактовая частота памяти усиливает энергопотребление системы с двухканальной конфигурацией на 1-3 ватта при простое или при загрузке, если по умолчанию поддерживается напряжение 1,8 В.
Такая экономия несущественна для настольных ПК с энергопотреблением от 60 ватт, поэтому имеет смысл приобрести память DDR2-667 вместо DDR2-533, если позволяет система.
DDR2-800
По сравнению с DDR2-533, частота памяти DDR2-800 на 50% больше, что отразилось на энергопотреблении. Наша тестовая система с двумя модулями памяти DDR2-533 потребляет 148-189 Вт, добавление ещё двух модулей повлекло увеличение энергопотребления на 8 Вт. В соответствии с тестами, проведёнными в первой части, замена модулей DDR2-533 на DDR2-800 потребовала бы ещё примерно 4 Вт. В самом деле, с двухканальной памятью DDR2-800 энергопотребление системы составило от 151 до 193 Вт, что как раз, примерно, на 4 Вт больше, как мы и предполагали.
Всё это происходит при схеме таймингов CL5-5-5-15, установленной по умолчанию. Если мы увеличим тайминги до идеальных значений CL3-4-3-9, используя память DDR2-800, то нам также придётся увеличить напряжение памяти с 1,8 до 2,0 В. Это поднимет энергопотребление не более чем на 2 ватта. Опять же, 2 Вт для настольных ПК не имеют большого значения, поэтому разумней купить память с более быстрыми таймингами, если цена приемлема.
DDR2-1066
И, наконец, есть память DDR2-1066, которая не была стандартизирована JEDEC, так как эта частота предназначалась для нового стандарта DDR3. В истории можно найти немало примеров того, что многие продукты, поддерживающие стандарт DDR, выходили за пределы спецификаций памяти DDR1. К примеру, когда DDR400 (PC3200) считалась пределом, нашлись энтузиасты, которые решили увеличить скорость памяти до DDR600. Подробнее читайте в обзоре The Geil CL1.5 DDR600 RAM Promise.
Если при напряжении 1,8 В разница в энергопотреблении была несущественна, то для надёжной работы DDR2-1066 потребует по крайней мере 2,0 В, а в сочетании с повышенной частотой (реальная тактовая частота составляет 533 МГц) можно ожидать значительного повышения энергопотребления. Мы оказались правы, так как энергопотребление, которое при использовании памяти в режимах 533, 667 и 800 составляло 148 ватт (при простое) и 193 ватта (при загрузке), увеличилось до 158 ватт (т.е. на 6,5%) при простое и до 205 ватт (т.е. на 6,3%) при загрузке. Таким образом, если вам нужна система, сбалансированная по количеству потребляемой энергии и цене, то DDR2-800, несомненно, является на сегодняшний день лучшим вариантом, поскольку DDR2 1066 потребляет больше энергии и обойдётся вам гораздо дороже.
Видеокарты: сравнение GeForce 6, 7, 8
Сверху вниз: Zotac GeForce 8800 GTS, Asus GeForce 7800 GT и nVidia GeForce 6800 GT (эталонная плата).
Мы решили вернуться в прошлое и выбрали представителей трёх разных поколений видеокарт, чтобы оценить их влияние на энергопотребление системы в целом. Первой мы протестировали high-end видеокарту GeForce 8800 GTS компании Zotac. Стоимость 320-Мбайтных версий начинается, примерно, от $300. Такие видеокарты обладают отличной производительностью и графикой с поддержкой DirectX 10. Однако серия GeForce 8 считается “пожирателем энергии”, потому что с такой видеокартой наша тестовая система потребляла, как минимум, 143 ватта при простое. При запуске теста 3DMark06 со сложной 3D-графикой энергопотребление системы выросло почти до 250 ватт, что на 100 ватт больше.
Если мы будем использовать видеокарту GeForce 7, то лишимся поддержки DirectX 10, зато эта видеокарта поддерживает DirectX 9.0c с Shader Model 3, который будет оставаться актуальным ещё, как минимум, несколько месяцев. Очевидно, что производительность GeForce 7800 GT не может идти наравне с производительностью GeForce 8, зато энергопотребление значительно меньше: 103 ватта вместо 143 в режиме простоя, что составляет 72% от энергопотребления нашей первоначальной системы, или снижение на 38%. Максимальное потребление энергии при загрузке снижается с 248 до 184 ватт, что составляет 74% от энергопотребления системы с видеокартой GeForce 8, и что на 35% меньше. С точки зрения эффективности использования энергии, GeForce 8 не стоит брать, если у вас уже есть видеокарта класса GeForce 7, до тех пор, пока вам не понадобиться поддержка DirectX 10 и максимальная производительность.
И, наконец, давайте рассмотрим видеокарту GeForce 6800 GT. Мы были поражены, когда обнаружили, что видеокарта GeForce 7 быстрее и экономичнее, поскольку GeForce 6800 GT потребляет больше энергии, чем 7800 GT: 117 против 103 ватт при простое и 189 против 184 ватт при загрузке. Из-за ограничений в сроках мы не успели протестировать видеокарты ATI, но исходя из того, какие результаты продемонстрировала Radeon HD 2900, можно предположить, что система на основе компонентов ATI с поддержкой программного интерфейса DirectX 10 тоже требует гораздо больше энергии, чем её предшественники Radeon X1800/1900 и Radeon X850.
Жёсткий диск
Можно выделить три фактора, которые оказывают влияние на производительность и энергопотребление жёстких дисков: форм-фактор (3,5″ против 2,5″), скорость вращения (10 000, 7 200 или 5 400 об/мин) и количество пластин (от одной до пяти). Интерфейс подключения и режим производительности (минимальное время доступа против тихого режима) тоже влияет, но для настольных ПК эта разница значений оказывается незначительной.
Нас заинтересовали три вопроса.
- Есть ли разница в использовании жёсткого диска WD Raptor со скоростью вращения 10 000 об/мин и жёсткого диска на 7 200 об/мин?
- Большое ли значение имеет количество пластин при скорости вращения диска 7200 об/мин?
- Имеет ли смысл использовать 2,5″ винчестер для настольных ПК в целях экономии энергии?
Чтобы получить ответы на эти вопросы, мы протестировали жёсткие диски Western Digital WD1500 Raptor на 10 000 об/мин и 150 Гбайт, Seagate Barracuda 7200.10 на 7 200 об/мин и 750 Гбайт (четыре пластины), Samsung SpinPoint T166 HD321KJ на 7 200 об/мин и 320 Гбайт (два пластины), а также 2,5″ Samsung HM160JI на 5 400 об/мин и 160 Гбайт.
7 200 об/мин: одна пластина или несколько
Разница, полученная в результате сравнения винчестеров с четырьмя и двумя пластинами, заметна, но не значительна: используя жёсткий диск с меньшим количеством пластин, можно сэкономить около 2 ватт. Эта разница увеличивается до 3-4 ватт, если сравнить винчестер с одной пластиной и “монстра” с пятью пластинами. Хотя это не должно повлиять на принятие решения при выборе жёсткого диска, но мы советуем всё же купить винчестер с самой высокой плотностью записи, при этом вы получите наилучшую производительность и меньшее энергопотребление. Хорошим примером является Samsung SpinPoint T166 с двумя пластинами ёмкостью по 166 Гбайт каждая. А вот у более старой версии винчестера SpinPoint T133 ёмкость та же (320 Гбайт), но пластин больше – три, из-за чего энергии потребляется немного больше, а быстродействие ниже.
10 000 об/мин против 7 200 об/мин
Безусловно, жёсткий диск WD Raptor со скоростью вращения 10 000 об/мин потребляет больше энергии, но разница в энергопотреблении при простое составляет всего около 4 ватт по сравнению с Samsung HD321KJ с двумя пластинами и 2 ватта по сравнению с Seagate 7200.10 с четырьмя пластинами. Искушённым пользователям не стоит сомневаться в выборе винчестера Raptor, хотя жёсткие диски со скоростью вращения 7 200 об/мин и одной пластиной на 160 Гбайт являются гораздо более эффективными по энергопотреблению и разумно быстрыми.
Осталось выяснить, что лучше: 3,5″ жёсткие диски или 2,5″ винчестеры для ноутбуков со скоростью вращения 5400 об/мин. Как и следовало ожидать, энергопотребление 2,5″ жёсткого диска значительно ниже: в среднем можно сэкономить при простое до 10 ватт.
Энергопотребление плат расширения
Наконец, нам было интересно, как меняется энергопотребление системы при установке популярных плат расширения, таких как сетевая карта и контроллер дисков RAID. Несмотря на то, что большинство материнских плат укомплектованы, по меньшей мере, четырьмя портами Serial ATA и одним сетевым портом, иногда бывает необходимо подключить больше устройств или добавить дополнительные возможности работы в сети, например, подключить компьютер к DSL-модему или к двум разным сетям.
Для тестирования мы выбрали гигабитную сетевую карту Intel Pro/1000 MT стандарта Ethernet на шине PCI-X. Такие карты хорошо работают и на 32-битной шине PCI, хотя скорость передачи данных будет ограничена до Мбайт/с. Второй картой стал контроллер Adaptec 1430SA SATA RAID для PCI Express. Это вполне доступный по цене дополнительный контроллер с поддержкой одного жёсткого диска или дисковых массивов RAID. Сетевая карта Intel увеличила энергопотребление системы на 2 ватта, а подключение контроллера RAID добавило ещё 5 ватт.
Конфигурация тестовой системы
Системное аппаратное обеспечение | |
Socket 775 | Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe 65 нм, 2,93 ГГц, 4 Мбайт кэш L2) |
Материнская плата | Gigabyte 965P-DQ6, чипсет: Intel P965, BIOS: F10 |
Общее аппаратное обеспечение | |
Память I | 2 x 1024 Мбайт DDR2-800 (CL 4.0-4-4-12), Corsair CM2X1024-6400C3 XMS6403v1.1 |
Память II | 2 x 1024 Мбайт DDR2-1066 (CL 4.0-4-4-12), Corsair CM2X1024-8888C4D XMS8804v1.1 |
Видеокарта I | Zotac 8800GTS, графический процессор: nVidia GeForce 8800 GT (500 МГц), память: 320 Мбайт GDDR3 (1200 МГц) |
Видеокарта II | Asus 7800GT, графический процессор: nVidia GeForce 7800 GT (400 МГц), память: 256 Мбайт GDDR3 (1000 МГц) |
Видеокарта III | nVidia GeForce 6800GT, графический процессор: nVidia GeForce 6800 GT (350 МГц), память: 256 Мбайт GDDR3 (1000 МГц) |
Жёсткий диск I | 750 Гбайт, 7200 об/мин, 8 Мбайт кэш, SATA/300 (системный) Seagate Barracuda ES (3,5″) |
Жёсткий диск II | 150 Гбайт, 10000 об/мин, 8 Мбайт кэш, SATA/150, Western Digital WD1500ADFD (3,5″) |
Жёсткий диск III | 320 Гбайт, 7200 об/мин, 16 Мбайт кэш, SATA/300, Samsung SpinPoint HD321KJ (3,5″) |
Жёсткий диск IV | 160 Гбайт, 5400 об/мин, 8 Мбайт кэш, SATA/150, Samsung HM160JI (2,5″) |
Блок питания | Skyhawk Power One 600 Вт GM570PC |
Программное обеспечение | |
Видеокарта nVidia 6800/7800 | Forceware 93.71 |
Видеокарта nVidia 8800 | Forceware 158.22 |
Чипсет Intel | Версия 8.3.0.1013 |
DirectX | Версия 9.0c (4.09.0000.0904) |
ОС | Windows XP, сборка 2600 SP2 |
Частота памяти и задержки
Частота памяти | Тайминги | Напряжение | Энергопотребление системы при простое | Энергопотребление системы при максимальной загрузке |
DDR2-533 | 3-3-3-9 | 1,8 В | 148 Вт | 189 Вт |
DDR2-533 | 5-5-5-15 | 1,8 В | 148 Вт | 189 Вт |
DDR2-667 | 3-3-3-9 | 1,8 В | 149 Вт | 191 Вт |
DDR2-667 | 5-5-5-15 | 1,8 В | 149 Вт | 192 Вт |
DDR2-800 | 3-4-3-9 | 2,0 В | 152 Вт | 196 Вт |
DDR2-800 | 5-5-5-15 | 1,8 В | 151 Вт | 193 Вт |
DDR2-1066 | 5-5-5-15 | 2,1 В | 158 Вт | 205 Вт |
Использование модулей памяти DDR2-1066 значительно увеличило энергопотребление системы (и стоимость памяти), не давая при этом большой прибавки в производительности.
Видеокарты
Видеокарта | Энергопотребление системы при простое | Энергопотребление системы при максимальной загрузке |
nVidia GeForce 8800 GTS | 143 Вт | 248 Вт |
nVidia GeForce 7800 GT | 103 Вт | 184 Вт |
nVidia GeForce 6800 GT | 117 Вт | 189 Вт |
GeForce 7 можно считать самой эффективной среди видеокарт GeForce, так как её предшественник и преемник потребляют больше энергии. Самая последняя серия GeForce 8 является “пожирателем энергии”, и мы не рекомендуем её тем пользователям, кого волнуют вопросы энергосбережения, если только им не нужна максимальная производительность и поддержка DirectX 10.
Жёсткие диски
Жёсткий диск | Форм-фактор и скорость вращения | Количество пластин | Энергопотребление системы при простое |
Western Digital WD1500ADFD (150 Гбайт) | 3,5″ – 10 000 об/мин | 4 | 145 Вт |
Seagate Barracuda ES (750 Гбайт) | 3,5″ – 7 200 об/мин | 4 | 143 Вт |
Samsung HD321KJ (320 Гбайт) | 3,5″ – 7 200 об/мин | 2 | 141 Вт |
Samsung HM160JI (160 Гбайт) | 2,5″ – 5 400 об/мин | 2 | 134 Вт |
Разница между жёстким диском WD Raptor со скоростью вращения 10 000 об/мин и другими жёсткими дисками со скоростью вращения 7 200 об/мин заслуживает внимания только при сравнении с винчестерами, обладающими малым количеством пластин (1-2). В остальных случаях энергопотребление будет отличаться всего на несколько ватт.
Платы расширения
Платы расширения | Энергопотребление системы при простое |
Без плат расширения | 143 Вт |
Сетевая карта Intel Pro/1000 MT | 145 Вт |
Контроллер Adaptec 1430SA SATA RAID | 148 Вт |
Подключение дополнительных плат расширения повышает энергопотребление системы, однако две протестированные нами карты (сетевая карта и контроллер дисков) ненамного увеличили расход энергии.
Заключение
В данной статье мы дали краткий анализ компонентов системы и представили все результаты тестирования в таблицах. Одним словом, можно сэкономить от двух до 40 ватт, если тщательно подбирать компоненты. Вы сэкономите ещё несколько ватт, если отдадите предпочтение памяти DDR2 для массового рынка, средним значениям таймингов, а также жёстким дискам с небольшим количеством пластин. Использование 2,5″ жёстких дисков, вместо 3,5″ винчестеров сэкономит около 10 ватт.
В статье “Экономим энергию. Советы THG. Часть I” мы выяснили, что предпочтительнее использовать два модуля памяти с большой ёмкостью, чем четыре модуля, потому что разница составляет примерно 8 ватт. Такие энергосберегающие технологии, как AMD Cool’n’Quiet или Intel Enhanced SpeedStep, используются для снижения тактовой частоты и рабочего напряжения процессора, благодаря чему система “съедает” приблизительно на 50 ватт меньше, в зависимости от модели процессора. И, наконец, заметную экономию может дать отключение всего, что не используется на данный момент, переводом компьютера в режим ожидания или в спящий режим.
Самые большие возможности энергосбережения скрыты в видеокартах. Линейка видеокарт GeForce 8 является самой быстрой на сегодняшний день, она поддерживает DirectX 10, но всё эти возможности предоставляются ценой огромных затрат энергии. GeForce 8800 GTS требует на 40-65 ватт больше, чем GeForce 7800 GT, что превышает энергопотребление целого ноутбука или 20″ TFT-дисплея. Продвинутые геймеры не смогут отказаться от этого, а тем пользователям, для кого эффективность энергопотребления имеет приоритетное значение, следует хорошенько подумать, имеет ли смысл гнаться за “навороченной” видеокартой.
Среднестатистическому пользователю, предъявляющему гибкие требования к производительности и эффективности компьютера, мы рекомендуем обратить внимание на выбор компонентов системы, так как благодаря разнице в энергопотреблении разных компонентов можно сэкономить до 40% энергии. Однако для большинства пользователей не имеет большого смысла вдаваться в детали, такие, как тайминги памяти, форм-фактор жёсткого диска или энергопотребление карт расширения.
Если вам важно, чтобы компьютер не шумел, не потреблял много электроэнергии и не выделял много тепла, то не следует покупать самые high-end продукты, такие, как память DDR2-1066, самые производительные видеокарты и процессоры класса Extreme Edition для энтузиастов. Придерживайтесь современного аппаратного обеспечения, но, по возможности, отдайте предпочтение встроенным или маломощным видеокартам и 2,5″ жёстким дискам. Кроме того, подумайте, целесообразно ли покупать компоненты с низким энергопотреблением, те же материнские платы с мобильными чипсетами или мобильные процессоры для использования в настольном ПК. Мы не протестировали блоки питания, но учтите, что их эффективность тоже имеет большое значение.
Несмотря на то, что энергосбережение имеет большое значение, экономия 10-15 ватт для одного настольного компьютера, который потребляет 120 ватт, не сильно отразится на счёте за электричество. Совершенно иначе обстоит дело с корпоративными пользователями: умножьте полученную экономию на сотни или даже тысячи компьютеров, и тогда экономия может составить десятки тысяч рублей ежегодно.