早在2006年7月1日,歐盟就正式實施了嚴格的RoHS(《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》)標準。被該標準嚴格監(jiān)控的主板行業(yè),經(jīng)過2年多的努力,已經(jīng)順利完成了對RoHS的“兼容性測試”。但僅僅符合RoHS標準并不能讓主板行業(yè)的生產(chǎn)技術有多大的革新,步入2008年,技嘉和華碩不約而同地開發(fā)出了各自特色的節(jié)能技術,這足以說明主板市場競爭已經(jīng)進入一個新的階段,同時也表明當今主板行業(yè)的技術發(fā)展已經(jīng)由性能轉向了節(jié)能方向。
電腦功耗大約在250—400W之間,在睡眠狀態(tài)下能耗約為7.5W,而在Windows XP下進入待機,耗電量竟高達51.48W,即便關了機不拔下插頭,電腦照樣有能耗,約為4.81w。對個人用戶而言,盡量縮短電腦開機時間,也許是最有效的節(jié)能辦法,但對于少則幾十臺,多則幾百臺的網(wǎng)吧來說,縮短電腦開機時間無疑就要減少營業(yè)時間,也就意味著降低收益,當然這絕對是不可行的??上驳氖窃贗T產(chǎn)品節(jié)能概念日益深入人心的21世紀,眾多的電腦配件廠商都在自己的產(chǎn)品中加入了節(jié)能技術。尤其是今年以來,在綠色奧運的促動下,電腦配件廠商更注重產(chǎn)品節(jié)能技術含量,從電源、顯示器、硬盤、處理器到顯卡、主板,幾乎無一例外地突出了“綠色”宣傳。其主要特點是,性能增強而能耗降低,同時不對環(huán)境造成污染,在工作時不對人體及環(huán)境造成不利的影響。
節(jié)電關鍵部件VCORE多相供電與智能控制
所謂的VCORE,就是CPU“內(nèi)核電壓”。目前,主流PC平臺的供電模塊,實際上指的是Vcore內(nèi)核電壓轉換器。CPU在實際工作時,有時需要在1.2V電壓下獲取100A電流,對于主板設計來說,要有效地改善系統(tǒng)功耗,節(jié)能設計的重心必須放在CPU的供電電路上。CPU核心電壓Vcore波動會影響CPU正常工作,Vcore過高將導致CPU功耗和發(fā)熱量上升、壽命縮短甚至燒毀。如果Vcore過低,則可能導致數(shù)據(jù)丟失、死機、藍屏等故障。隨著處理器頻率的不斷提高、內(nèi)部晶體管的數(shù)量不斷增加,處理器的工作電流也越來越大。由于處理器供電電路電能損耗不斷增加,更多的電能會被供電電路中的元件轉換為了熱能散發(fā)掉,形成很大的浪費,同時也會導致整個電路溫度升高,影響系統(tǒng)穩(wěn)定。目前解決這個問題的最好的辦法就是多相供電,因此這也對主板供電系統(tǒng)設計提出了更高要求。
要獲得更好的CPU節(jié)能方案,最直接有效的辦法就是提高Vcore轉換器的效率。通常情況下,多相位供電設計能有效節(jié)能,目前主板相位供電設計已經(jīng)由幾年前的2相位發(fā)展至16相位供電。但多相位供電節(jié)能也有一個極限,在一定條件下,多相電路設計的確能有效地降低主板的發(fā)熱量,但這并不意味著相數(shù)越多越好。首先在成本方面,使用更多相的電路,元件數(shù)量的增加也就意味著成本大幅度增加,同時元件數(shù)量增加也提升了布線的難度。其次,采用多相電路供電來減少每相電路的熱損耗,這是在處理器工作繁忙、負載較重的情況下效果最明顯,有鑒于此,目前主流主板節(jié)能設計,都在供電電路中加入智能控制的芯片,以根據(jù)處理器的負載情況自動調(diào)節(jié)供電電路相數(shù)的話,從真正意義上達到處理器供電最優(yōu)化、最節(jié)能的目的。
三巨頭主板節(jié)能技術各有特色
主板節(jié)能技術,目前最直接的應用就是調(diào)控處理器的核心工作電壓,以及處理器供電部分的相位切換,通過降壓、降頻率,調(diào)整處理器工作頻率,從源頭上減小處理器的電力消耗。仔細分析,華碩、技嘉和微星三大主板巨頭的主板節(jié)能技術,可以說各有各的特點,也可以說是互有千秋,都還沒有做到盡善盡美的程度,因此未來的主板節(jié)能技術依然有非常大的發(fā)展空間,最終誰能更勝一籌,這就要看主板廠商的自身研發(fā)功底了。
技嘉DES技術要點
技嘉的主板節(jié)能技術Dynamic EnergySaver(動態(tài)節(jié)能器),簡稱DES,提供硬件動態(tài)6段切換節(jié)能技術,經(jīng)由支持VRD11.1設計可將系統(tǒng)處于閑置狀態(tài)下切換至1相位,不僅達到系統(tǒng)效能以及能源效率達到最佳化,同時也提供了最頂尖的數(shù)據(jù)保密與安全。此前DES技術是通過對電壓調(diào)節(jié)模塊VRM,進行多段式轉換實現(xiàn)對處理器功耗管理,而DEs加強版在原有的DES技術基礎上進行了改進,可以在關閉DES管理軟件或從任務欄移除后依然能夠節(jié)能,還允許用戶在調(diào)節(jié)電壓超頻的時候依然實現(xiàn)節(jié)能狀態(tài)轉換。
技嘉的DES技術是建立在硬件與軟件的整合基礎上的,其最核心硬件部分是PWM芯片,Intel在新型VRM 11.1電壓調(diào)節(jié)模組規(guī)范中,針對45nm工藝處理器供電模組做出了改良,允許其于空載或輕負載狀態(tài)下關閉部分供電回路相位數(shù)來達到降低功耗的目的,同時具備耗電電流計算功能。這顆PWM是原生6相電源,技嘉把每一相利用并聯(lián)的方式做成兩相,讓MOSFET關開頻率加倍,并且并聯(lián)會讓電阻減半增加效率。PWM實體本身是從2相切到6相,并聯(lián)之后DES切換相數(shù)時一定是偶數(shù),最低4相、最高12相,中間有4、6、8、10、12共五段。由此完全達到六段相位轉換,實現(xiàn)2、4、6、8、10以及12相供電下切換運行,最終達到最大限度節(jié)能的目的。
同時,DES加強版主板也允許PWM調(diào)節(jié)單元在接收處理器發(fā)出的指令后,對它核心工作頻率進行調(diào)節(jié)(被稱為CPUThrottling功能),以進一步強化在輕負載狀態(tài)下的節(jié)電效果,不過會對性能帶來一些不利影響。再有就是對處理器核心電壓的控制,我們知道處理器工作在不同的工作頻率下,核心電壓控制得到位就可以達到更加節(jié)能的效果,技嘉同樣考慮到這個因素,通過它讓功耗控制得更低(被技嘉稱為Dynamic(CPU)Voltage動態(tài)電壓控制功能)。而且它是一組處理器三段式的V-Core核心電壓調(diào)節(jié)機制,它可以提供三段的核心電壓調(diào)節(jié),并按照處理器的負載,對處理器進行電壓改動,以達至最佳的省電效果。
綜合評價:技嘉的DES加強版技術,在節(jié)能效果上可以達到不錯的效果,尤其是在默認狀態(tài)的滿載情況下,更有著最優(yōu)秀的表現(xiàn)。而在超頻后實現(xiàn)節(jié)能方面,技嘉也是所有主板廠商中第一個吃螃蟹的,畢竟目前酷睿2處理器超頻性能強勁,超頻后依然能節(jié)能是每個用戶確實都希望用上的,技嘉的領先設計思想非常值得肯定。不過在超頻后實現(xiàn)節(jié)能的具體效果方面,還需要進一步努力來予以增強,從技嘉的研發(fā)能力來說,這不會有太大的障礙。
華碩EPU技術要點
華碩新一代EPU-6引擎節(jié)能耗控制更加智能化,它是華碩研發(fā)的一項能量引擎技術,具備該技術的主板都集成了一顆名為“EPU”的電源管理控制芯片,其工作原理是通過混合動力技術精確地將外部電源加載到供電線路上,并且根據(jù)負載來優(yōu)化CPU的電力供應,包括自動調(diào)整CPU電壓和CPU供電相數(shù),以此來提高主板供電部分的穩(wěn)定性以及電源轉換效率,還能夠根據(jù)系統(tǒng)的實際負載自動調(diào)節(jié)功耗,即自動對CPU、顯示適配器、芯片組、內(nèi)存、硬盤、風扇這六大組件做節(jié)能操作。
在EPU節(jié)能方案中,硬件部分包括了1顆EPU芯片及8相供電模塊,其中這顆IC芯片中寫入了特殊的控制程序,比如探測CPU電壓、CPU供電相數(shù)的指令以及識別CPU型號、CPU數(shù)量的程序等,而且這些控制程序與主板BIOS程序進行了無縫“聯(lián)合”。EPU技術是通過關閉電感來節(jié)能,因為電感沒有供電就能減少功耗,此時PC用戶也不會因供電相數(shù)的切換有什么感覺,但卻實現(xiàn)了96%的最大電源利用率。在輕負載情況下,EPU芯片會將供電相數(shù)從8相轉為4相,從而減少供電模塊的電力耗費,同時減少發(fā)熱量,這樣就可以使得CPU在輕負載的情況下相對于普通主板省電58.6%。
綜合評價:華碩的EPU-6節(jié)能引擎,在節(jié)能效率上確有過人之處,而且它最大的特點就是具備對六大部件的節(jié)能,保證整個系統(tǒng)處于高效節(jié)能狀態(tài),在默認狀態(tài)下,它可以實現(xiàn)最大限度的節(jié)能效果。從未來發(fā)展的角度看,華碩的這種設計思想應該是發(fā)展方向,其他廠商也會陸續(xù)都加入類似設計。而在超頻后的節(jié)能方面,華碩工程師因為考慮到穩(wěn)定性方面原因,采取了比較保守的態(tài)度,相信未來還有更多發(fā)展的空間。
微星DrMOS技術要點
所謂DrMOS,就是將傳統(tǒng)MOSFET供電中分離的兩組MOS管和驅動IC以更加先進的制程整合在一片芯片中。微星2008年推出的DrMOS超頻節(jié)能芯片,集Driver IC、Top MOS和Bottom MOS元件于一身,可有效減少電流損耗,為用戶帶來更高的電能轉換效率,并具有能效高損耗低,熱量小溫度低,面積小功率密度高,動態(tài)響應快性能強勁的四大特點。
處理器的每一項供電,通常由多顆電容+1顆電感+2或3顆MOS管和1顆控制芯片組成,稱為DC-DC轉換電路。由于MOS管主要負責輸入輸出電流,因此在CPUT作時,尤其是在超頻下溫度相當高,由此MOS管成為供電部分功耗很大的一個元件,同時溫度_由于很高也使得它在超頻時極易燒毀。微星的DrMOS節(jié)能技術采用硬件與軟件相互配合實現(xiàn)對主板耗能、散熱,性能進行優(yōu)化和改進,其中最核心的就是應用了DrMOS芯片,它把分立的功率MOS和驅動IC集成到一個芯片內(nèi),組成新的DC-DC轉換電路。
在GreenPower Center提供的四個狀態(tài)切換中,Default模式是關閉所有節(jié)能技術,處理器頻率、電壓都保持預設的狀態(tài);Manual模式用戶可以設置自己需要的各部件電壓和相位參數(shù)來達到節(jié)能效果;而High PerFormance則會使用較低的工作電壓,并且開啟了SpeedStep技術;最大節(jié)能模式則顧名思義,這個狀態(tài)下電壓等相關參數(shù)將處于最節(jié)能狀態(tài)。
綜合評價:微星的節(jié)能技術主要體現(xiàn)于DrMOS和GreenPower這兩大方面,在系統(tǒng)整體節(jié)能和超頻后節(jié)能這兩個方面,都有涉足。相關測試證明,在默認狀態(tài)下,微星的節(jié)能技術節(jié)能效果不錯,而特別令人印象深刻的,當然就是其超頻后實現(xiàn)節(jié)能的效果,目前可以說在同類產(chǎn)品中是占據(jù)優(yōu)勢的,極有可能成為其他較小規(guī)模主板廠家今后設計的效仿對象。
主流節(jié)能主板產(chǎn)品簡介
2008年的PC技術面臨眾多變革,技嘉、華碩和微星主板三巨頭都瞄準發(fā)展潮流,不斷創(chuàng)新主板節(jié)能技術,不遺余力推陳出新。在前不久Intel正式推出對應LGA775接口的最后一代芯片組——4系列芯片組后,主板三巨頭都迅速推出了基于P45芯片組設計的產(chǎn)品。從在主板定位和產(chǎn)品設計上看,主板三巨頭的P45主板非常相似,也非常有代表性。
技嘉P45芯片組節(jié)能主板
率先推進市場的技嘉DES動態(tài)節(jié)能技術主板GA-EP45-DS4和GA-P45-DS5,都采用全大板ATX板型設計,選用了了全固態(tài)電容、六相處理器供電,兩相北橋供電,兩相內(nèi)存供電、一體化熱管散熱、雙PCI-E x16插槽等等。不過,作為更高規(guī)格的GA-P45-DS5,依然增加了很多的亮點,比如SATA接口增加到了10個之多,其中6個來自ICH10R南橋,另外四個來自Silicon Image芯片,支持NCQ、ACHI和eSATA,尤其是這些接口都橫放在了主板邊緣,因此阻擋顯卡安裝的問題就不復存在了;IDE接口來自JMicro芯片,位置也不同了:在PCI插槽旁邊增加了關機、重啟和清除CMOS按鈕,方便了超頻玩家。
華碩P5Q Pro節(jié)能主板
華碩的P5Q系列主板,包括P5Q-E、P5Q Pro、PSQ Deluxe、P5Q-SE R、P5QWS、P5QC等多款。其中,支持EPU節(jié)能技術的P5Q E主板,采用八相供電設計,全固態(tài)電容,最高支持1600MHz前端總線,提供四條DDR2-1200、三條PCI-Ex16(x8+x8+x4)、兩條PCI-Ex1、兩條PCI插槽,另有八個SATAⅡ接口(排列方式比較特殊)、一個IDE接口,以及八聲道音頻控制器、雙千兆以太網(wǎng)控制器、Wi-Fi 802,11n無線控制器,背部接口也非常豐富。
微星P45 Platinum主板
微星P45系列主板P45 Platinum,基于Intel P45 Express Chipset+Intel ICH10R組合,5相供電設計,它能夠承受更大的電壓和電流,為主板的超頻提供保障。提供了4條DDR2插槽,2個PCI Express x16插槽,1×IDE接口,2個PCI Express x16插槽,2個PCT x1和2個PCI插槽。南橋方面提供了6 x SATA 3Gb/s接口,用戶可以通過它組建SATA RAID 0、RAID 1,RAID 5、and RAID 10陣列系統(tǒng)。背板提供了全方位接口,其中包括6組USB接口,1個網(wǎng)絡接口,1組ESATA接口,1組1394接口,1組音頻接口及1組PS/2鍵鼠接口。
目前,在諸多電腦配件節(jié)能技術應用中,最引人注目的當屬主板三巨頭技嘉、華碩和微星的主板節(jié)能技術。目前代表了最高節(jié)能水準的技嘉、華碩和微星主板,都能智能控制整機功耗,可節(jié)約電能15%以上。假若網(wǎng)吧電腦采用了此類節(jié)能技術主板,每臺每天節(jié)約一度電,那么幾十臺甚至幾百臺就能減少費用上百元乃至千元。一年下來,就是一個很可觀的數(shù)字,也足夠網(wǎng)吧用工和維護開支了,這對在困境中艱難經(jīng)營的網(wǎng)吧來說,無疑是一大福音。