Какова потребляемая мощность процессора

Обновлено: 30.06.2024

Я работаю над проблемой, для которой мне нужно знать, сколько энергии будет потребляться данным ЦП при увеличении размеров параметров. Доступны следующие свойства/атрибуты ЦП:

Насколько мне известно от администраторов системы, установить какой-либо специальный инструмент невозможно. Я ищу предложение по какой-то формуле/методу для сопоставления данного исполняемого файла, работающего на этом ЦП, и мощности, потребляемой ЦП. Нужно ли мне знать больше о ЦП, чтобы получить более точный профиль мощности? Об исполняемом файле: есть ли способ точно определить его профиль ЦП?

\$\begingroup\$ Вопрос изначально был опубликован на бирже UNIX и Linux. Было предложено разместить его здесь для удобства. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Вам необходимо посмотреть техническое описание детали. Однако с современными процессорами это очень сложно. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Простая оценка: предположим, что все ядра при 100% нагрузке равны TDP (115 Вт), а все ядра при 0% нагрузке равны мощности C1E («активный холостой ход») (47 Вт по данным лист). Сопоставьте процесс с этим диапазоном в соответствии со средней загрузкой ЦП. Это довольно приблизительная оценка, но точно рассчитать энергопотребление без мониторинга в реальном времени невозможно — ОС, ЦП и материнская плата участвуют в масштабировании частоты и напряжения относительно нагрузки. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Спасибо за ваши ответы. Тем не менее, я все еще не был в состоянии пригвоздить это. Итак, я оставляю вопрос открытым и пока не отмечаю ни один ответ как принятый. \$\конечная группа\$

3 ответа 3

Если вы сопоставляете определенный исполняемый файл и у вас есть доступ к дополнительной информации о ЦП, вы можете использовать некоторые уравнения масштабирования частоты для получения профиля мощности.

Например, энергопотребление процессора оценивается по:

где P — мощность, C — емкость, переключаемая за такт, V — напряжение, а F — частота процессора (количество циклов в секунду).

\$\begingroup\$ Интересная формула. Однако, где бы вы могли получить хотя бы отдаленно разумную оценку значения C? \$\конечная группа\$

Я могу порекомендовать вам взглянуть на PowerAPI takeit, библиотеку промежуточного программного обеспечения, которая оценивает энергопотребление ЦП в режиме реального времени. Вы даже можете получить оценку потребляемой мощности на процесс. PowerAPI не требует подключения какого-либо стороннего измерителя мощности (если только вам не нужна специальная модель мощности).

Хорошим способом оценки профилей энергопотребления для компьютера является система, память и компоненты подачи питания, а также ЦП. В конце концов, мощность также потребляется всеми этими компонентами, и почти во всех случаях эта другая мощность в некоторой степени масштабируется с увеличением вычислительной нагрузки на ЦП. Тем не менее, что вы действительно хотите сделать, так это приобрести измеритель мощности, который может измерять мощность всей вашей системы, подаваемую по линии электропередачи переменного тока. Если у вас есть тот, который имеет интерфейс USB или RS232 и поддерживает удаленное чтение и регистрацию, вы можете использовать стандартный инструмент профилирования мощности компьютера под названием SpecPower. Этот инструмент, который можно загрузить бесплатно, может работать на платформах типа x86 и устанавливать нагрузку на несколько ядер ЦП от 0 до 100%, а затем удаленно контролировать энергопотребление системы на каждом уровне нагрузки. Затем он может генерировать очень красивые графики результатов.

Для этой цели я использовал счетчики под названием «WattsUp», которые находятся в ценовой категории несколько 100 долларов. Стандартный счетчик де-факто, который производители систем используют для профилирования своих систем с помощью SpecPower, называется Yokogawa, но его стоимость исчисляется тысячами долларов США.

Не тот ответ, который вы ищете? Просмотрите другие вопросы с меткой мощность процессора или задайте свой вопрос.

Связанные

Горячие вопросы о сети

Чтобы подписаться на этот RSS-канал, скопируйте и вставьте этот URL-адрес в программу для чтения RSS.

Знание энергопотребления компонентов ПК служит двум важным целям:

Вы можете принять обоснованное решение о необходимой мощности блока питания компьютера.
Вы можете точно определить, какие компоненты потребляют больше всего энергии, и сократить расходы на электроэнергию.

Мы покроем типичное энергопотребление компонентов ПК в корпусе вашего компьютера во время активного использования. Сюда входят процессор, материнская плата, оперативная память, видеокарта, жесткие диски (HDD, SSD), оптические приводы и даже корпусные вентиляторы.

Энергопотребление ЦП

Младший процессор Intel (Core i3)

ЦП Intel среднего уровня (Core i5)

ЦП Intel High End (Core i7)

Процессор Intel Top End (Core i7-E)

Младший процессор AMD (2 ядра)

ЦП среднего уровня AMD (4 ядра)

ЦП AMD High End (8 ядер)

Давно прошли те времена, когда Intel и AMD вели гонку вооружений за более высокие тактовые частоты и значительный прирост производительности за счет всего остального.

Сегодня производители ЦП больше заинтересованы в снижении энергопотребления ЦП при сохранении аналогичной или улучшенной производительности. Их внимание сместилось с чистой производительности на улучшенную энергоэффективность и улучшенную интегрированную графику.

Основные факторы, влияющие на энергопотребление ЦП, включают: количество ядер (и количество потоков), тактовую частоту, настройки напряжения и производственный процесс (в нанометрах).

Рекомендуемые комбинации процессоров для материнских плат

Энергопотребление материнской платы

Материнская плата высокого класса

Факторы, влияющие на энергопотребление материнской платы: количество фаз питания, тип регулятора напряжения, встроенные чипсеты и модули (например, встроенный звук, встроенный Wi-Fi, дополнительные разъемы USB, дополнительные разъемы SATA и т. д.). .) и функции энергосбережения BIOS.

Энергопотребление оперативной памяти

Оперативная память DDR1 (2,5 В)

Оперативная память DDR2 (1,8 В)

Оперативная память DDR3 (1,5 В)

Модули оперативной памяти очень мало увеличивают энергопотребление компонентов ПК. Основная причина, по которой оперативная память DDR3 потребляет меньше энергии, чем оперативная память DDR2 или DDR, связана с более низким рабочим напряжением. Более высокая тактовая частота также приведет к более высокому энергопотреблению (например, ОЗУ DDR3 с частотой 2133 МГц потребляет больше энергии, чем ОЗУ DDR3 с частотой 1600 МГц).

Интересно, что объем оперативной памяти практически не влияет на энергопотребление компонентов ПК. Планка с 4 ГБ ОЗУ DDR3 будет потреблять примерно столько же энергии, сколько и карта с 8 ГБ ОЗУ DDR3 (при условии, что они имеют одинаковую тактовую частоту).

Рекомендуемый объем оперативной памяти

Потребляемая мощность видеокарты

Потребляемая мощность нагрузки

Потребляемая мощность в режиме ожидания

Бюджетная видеокарта (менее 125 долларов США)

Видеокарта среднего класса (от 125 до 250 долларов США)

Мощная видеокарта (от 251 до 400 долларов США)

Видеокарта высшего уровня (от 400 долл. США)

Поскольку энергопотребление ЦП снижается с каждым новым поколением, дискретные видеокарты занимают лидирующие позиции в плане энергопотребления компонентов ПК.

Чтобы дать вам лучшее представление о энергопотреблении компонентов ПК, мы разделили энергопотребление видеокарты на энергопотребление в режиме ожидания и под нагрузкой.

Энергопотребление в режиме ожидания — компьютер загружается с чистой установкой Windows и остается в режиме ожидания (экономия энергии отключена). Измерения проводятся, когда потребляемая мощность стабилизируется.

Потребляемая мощность под нагрузкой — максимальное энергопотребление, измеренное во время стресс-теста видеокарты (наиболее популярным вариантом является Furmark). Эти значения наиболее полезны при выборе мощности блока питания.

Энергопотребление жесткого диска

Твердотельный накопитель SSD

2,5-дюймовый жесткий диск HDD

3,5-дюймовый жесткий диск HDD

Сегодня мы развеем миф о энергопотреблении компонентов ПК: твердотельный накопитель не обязательно потребляет меньше энергии, чем жесткий диск. Как видно из приведенной выше таблицы, разница в энергопотреблении между SSD и 2,5-дюймовым жестким диском незначительна. Хотя 2,5-дюймовые жесткие диски чаще используются в ноутбуках, вы можете легко установить их на любой настольный компьютер.

Тем не менее, твердотельные накопители по-прежнему потребляют меньше энергии, чем 3,5-дюймовые жесткие диски (плюс они намного быстрее и менее уязвимы к физическим повреждениям). Для получения подробной информации о твердотельных накопителях и жестких дисках мы рекомендуем вам прочитать нашу статью «Следует ли вам Купите твердотельный накопитель или жесткий диск".

Рекомендуемые жесткие диски

Энергопотребление оптического привода

Привод Blu-ray с интерфейсом SATA

В приведенной выше таблице указано максимальное энергопотребление оптических приводов при записи дисков DVD или Blu-ray. Оптические приводы потребляют всего от 1,5 до 5 Вт в режиме простоя, поэтому они очень мало добавляют к общему энергопотреблению компонентов ПК.

Потребляемая мощность вентилятора корпуса

Корпусный вентилятор 80 мм (2000 об/мин)

Вентилятор корпуса 80 мм (3000 об/мин)

Корпусный вентилятор 120 мм (1200 об/мин)

Корпусный вентилятор 120 мм (2000 об/мин)

Корпусный вентилятор 140 мм (1000 об/мин)

Корпусный вентилятор 140 мм (2000 об/мин)

При расчете энергопотребления компонентов ПК большинство потребителей не учитывают энергопотребление вентилятора. Это распространенная ошибка. Хотя корпусные вентиляторы обычно не вносят большого вклада в требования к питанию компонентов ПК, в определенных сценариях они имеют значение: например. создание NAS или HTPC (где каждый ватт на счету) или высокопроизводительных систем с пятью и более вентиляторами.

Факторы, влияющие на энергопотребление вентилятора корпуса: скорость вращения вентилятора (измеряется в об/мин), размер вентилятора (80 мм, 92 мм, 120 мм, 140 мм и 200 мм) и наличие светодиодной подсветки.

Знаете ли вы, как рассчитать энергопотребление ЦП? Вы, вероятно, знаете, как измерить его с помощью приложений. Помимо приложений, мы также можем проверить энергопотребление через официальные сайты и онлайн-инструменты. В этом посте мы познакомим вас с этими способами измерения энергопотребления ЦП.

Способ 1. Проверьте TDP на веб-сайтах производителей компьютеров

Большинство производителей компьютеров размещают на веб-сайтах основную информацию о своем оборудовании, включая функции и технические характеристики. Обеспечивает удобство поиска энергопотребления на официальных сайтах. Поэтому, когда мы узнаем модель нашего процессора, мы можем перейти непосредственно на официальный сайт производителя процессора для его TDP.

Например, если мы хотим узнать TDP «AMD Ryzen 5 5600x», мы можем найти его на веб-сайте AMD. Выберите «Процессоры Ryzen™ 5 5600x для настольных ПК» в результатах поиска. Нажмите «Характеристики» и убедитесь, что его TDP составляет 65 Вт.

Метод 2. Измерьте энергопотребление с помощью инструментов калькулятора блока питания

Для измерения доступно множество калькуляторов электропитания. Среди них мы рекомендуем OuterVision® Power Supply и CoolerMaster® Power Supply Calculator.

OuterVision Power Supply Calculator — это точный калькулятор энергопотребления, которому доверяют многие люди. Калькулятор блока питания CoolerMaster разработан, чтобы помочь вам выбрать подходящий блок питания для вашего компьютера. Они предназначены для измерения энергопотребления всего компьютера, но могут показывать энергопотребление конкретного оборудования. Поэтому мы можем использовать их для простого измерения энергопотребления ЦП.

Например, мы можем узнать энергопотребление «AMD Ryzen 5 5600x» с помощью калькулятора блока питания CoolerMaster. После выбора марки и модели калькулятор показывает, что рекомендуемая мощность блока питания составляет 65 Вт.

Способ 3. Проверка энергопотребления в режиме реального времени с помощью приложений

Использование приложений — это простой и быстрый способ расчета энергопотребления ЦП. Есть много приложений, доступных для использования. Среди них мы рекомендуем Open Hardware Monitor, HWMonitor и HWiNFO.

Open Hardware Monitor — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом. Он может отображать температуру компьютера, скорость вращения вентилятора, энергопотребление и другую информацию. Проверьте, как узнать энергопотребление процессора через Open Hardware Monitor, как показано ниже. Сначала скачайте его на официальном сайте. Откройте его и найдите раздел CPU. Затем найдите раздел «Мощности», данные пакета ЦП — это энергопотребление, которое мы находим.

Интерфейс HWMonitor аналогичен Open Hardware Monitor. Кроме того, аналогичными шагами можно проверить энергопотребление ЦП. Откройте HWMonitor, найдите «Имя процессора», а затем посмотрите пакет в разделе «Полномочия».

HWiNFO обеспечивает более подробное и всестороннее обнаружение основных компонентов компьютерного оборудования. Это особенно подходит для людей, которым необходимо наблюдать за данными компьютерного оборудования. Через HWINFO мы можем узнать как TDP, так и энергопотребление процессора в реальном времени. TDP отображается в модуле «Сводка системы».

Энергопотребление ЦП в реальном времени можно найти в модуле «Датчики». Откройте HWINFO и нажмите «Датчики». Затем найдите мощность пакета ЦП в разделе ЦП.Данные о «Мощности пакета ЦП» — это энергопотребление ЦП в режиме реального времени.

< бр />

Одним из самых сложных аспектов процессора является его энергопотребление под нагрузкой. Это вдвойне верно для процессоров Intel 10-го поколения. В то время как продаваемый TDP обычно составляет около 95-125 Вт, под нагрузкой большинство высокопроизводительных чипов потребляют до 225 Вт. Процессоры 10-го поколения выводят его на новый уровень: Core i9-10900K потребляет под нагрузкой до 260 Вт, а Core i7-10700K может достигать 229 Вт. Так почему же высокопроизводительные процессоры Intel потребляют так много энергии и каков профиль управления питанием этих чипов?

< бр />

Во-первых, вы должны знать, что это не аномалия или неисправность. Спецификация TDP процессоров Intel относится к энергопотреблению на штатных частотах. Когда процессоры разгоняются до более высоких «турбо-частот», энергопотребление значительно увеличивается. Это состояние или профиль мощности называется PL2 (уровень мощности 2), а стандартное (продаваемое) состояние мощности называется PL1.

Затем есть Tau, который определяет, как долго ваш чип будет оставаться в усиленном состоянии «PL2». Когда вы впервые загружаете свой ПК, ограничения мощности ЦП будут установлены на PL2, что намного выше, чем ограничения спецификации PL1. В зависимости от нагрузки ваш процессор задействует одно или несколько ядер и разгоняется до номинальной частоты Turbo. В большинстве одно- и четырехпоточных приложений энергопотребление ЦП останется ниже PL2, несмотря на достижение максимальной частоты Turbo Boost.

Однако, когда вы запускаете более ресурсоемкое многопоточное приложение, например Cinebench или 7-zip, все ядра вашего процессора включаются в работу. В таком сценарии энергопотребление быстро возрастет до предела PL2, и процессор снизит частоту всех ядер, чтобы контролировать энергопотребление.

В стандартных условиях процессор придерживался бы состояния питания PL2 и соответствующей частоты повышения в течение времени «Тау», обычно 56 секунд, а затем возвращался бы к PL1 (запас), тем самым снижая тактовую частоту до базовой частоты. . Это будет продолжаться до тех пор, пока интенсивная рабочая нагрузка не будет завершена и ЦП не вернется в режим ожидания. После этого он вернется к ограничениям мощности PL2 и повторит описанное выше поведение.

Однако, к лучшему или к худшему, Intel не применяет значения PL2 и Tau, и производители материнских плат могут устанавливать их по своему усмотрению в прошивке. Таким образом, большинство высокопроизводительных материнских плат серии Z имеют значения PL2 и Tau намного выше, чем предписанные Intel. Например, Core i9-9900K имеет значение PL2 119 Вт, но большинство OEM-производителей устанавливают его на уровне 160 или 180 Вт, делая Tau бесконечным.

Поэтому, если вы используете высокопроизводительный процессор серии K на материнской плате Z490, есть вероятность, что он не будет соответствовать рекомендованным Intel значениям PL2 и Tau. В большинстве случаев ваш ЦП будет работать на максимальной тактовой частоте Turbo Boost (состояние питания PL2) в течение бесконечности или до тех пор, пока это позволяют температурные показатели (при этом игнорируется ограничение времени Tau).

Хотя это может показаться простым способом повысить производительность, это затрудняет стандартизацию TDP и сравнение эффективности/энергопотребления различных систем.

< tr>< td>65

Процессор 10-го поколения	Мощность PL1 (Вт)	Мощность PL2 (Вт)	Тау (секунды)
Core i9-10900K	125	250	56< /td>
Core i7-10700K	125	229	56
Core i5-10600K	125	182	56
Core i9- 10900	65	224	28
Core i7-10700	65	224	28
Core i5-10600, Core i5-10500, Core i5-10400	134	28
Core i3-10320, Core i3-10300, Core i3-10100	65	90	28
Pentium Gold 6500, Pentium Gold 6400, Celeron G5920, Celeron G5900	58	58	28
Core i9-10900T	35	123	28
Core i7-10000T	35	123	28
Core i5-10000T	35	92	28
Core i3-10000T	35	55	28
Pentium Gold G6500T, Pentium Gold G6400T, Celeron 5900T	35	42< /td>	28

Причина, по которой производители материнских плат делают это, довольно проста: чтобы опередить конкурентов.Они включают многофазные VRM в свои флагманские предложения с более чем 10 фазами питания, тем самым безопасно увеличивая энергопотребление PL2 и позволяя процессорам разгоняться до максимальной частоты на неопределенный срок.

Пока вы не достигаете температурных пределов, это означает, что большинство высокопроизводительных процессоров Intel будут потреблять гораздо больше энергии, чем указано в спецификации, и повышаться до частот в режиме Turbo гораздо чаще и дольше. Только в ноутбуках и портативных устройствах, где тепловые характеристики и время автономной работы вызывают беспокойство, OEM-производители применяют рекомендованные Intel значения PL2 и Tau. В настольном пространстве все честно.

Читайте также: