如何攒一台节能环保的电脑?

【专家解说】：计算机能耗问题已为国际社会普遍关注，据统计，单是待机能耗已经占到了国际经济合作组织国家(OECD)民用电力消耗的3%~13%。欧盟、美国、日本等发达国家针对IT产品纷纷出台或制定了降低计算机能耗措施，从4年前美国加州能源危机引发计算设备生产厂家掀起轰轰烈烈的节能运动到美国国防部2002年为IBM出资200万美元用于节能研究开始，计算机产业能源节约的重要性日益突出。 节能降耗的新一代计算机芯片 1. “Merom”、“Conroe”以及“Woodcrest”下一代微处理器 英特尔开发者论坛大会(Intel Developer Forum)上英特尔展示了多款基于下一代技术的微处理器，这几款新型处理器部分基于Pentium M处理器的设计，同时也采用了Pentium 4处理器基础架构的一些特性，将两种不同架构最优秀的部分整合在一起，确保性能最大化的同时提高功率效率。 基于下一代技术的微处理器开发代号分别为“Merom”、“Conroe”以及“Woodcrest”。其中，“Merom”主要用于笔记本电脑，它的最大功耗仅有5瓦，而将于2006年底上市的超低电压版“Merom”功耗只有0.5瓦;“Conroe”主要面向台式机，它的最大功耗为65瓦，远远低于现有Pentium 4处理器的95瓦;服务器处理器“Woodcrest”的最大功耗为80瓦，而现有Xeon处理器的功耗为110瓦。同Pentium D处理器一样，上述处理器都具有两个计算引擎，也就是双内核。 由于处理器功耗和散热问题日益突出，英特尔逐渐放弃了通过提升主频来增强处理器性能的传统方法，而将主要精力放在多内核处理器开发上。尽管多内核处理器的主频并不高，但由于有多个内核来分担工作量，处理器的性能得到了较大幅度的提升。除此之外，多内核处理器在提升性能的同时还解决了功耗控制的问题。 2. 双内核芯片动态电源协调技术 笔记本电脑电源管理技术涉及到整个计算机系统从软件到硬件的电源管理。它要求硬件支持相应的规范或者功能，这样操作系统可以根据电源管理策略自动地调整不同部件的供电状态，从而达到节能的目的。 英特尔开发的双内核芯片动态电源协调(Dynamic Power Coordination，DPC) 技术是利用双内核芯片节约能耗的一种方式。这种技术可以在一个内核工作时使另一个内核进入睡眠状态，当负荷比较轻的时候DPC将降低其中一个内核的频率以延长电池使用时间。DPC 技术将被应用在Yonah 上――英特尔的首款双内核笔记本电脑用芯片。英特尔表示，采用这种技术后，笔记本电脑每充电一次可以使用8个小时，大大高于目前的使用时间,同时这种技术今后还将用于台式电脑和服务器。 3. “CMOS voltage regulator”电压调节技术 在英特尔减少处理器功耗的一些新技术中，有一个是改良后的电压调节技术“CMOS voltage regulator”，该技术可以大幅减少处理器功耗。现在的电源管理系统，无论处理器工作量多或者少，都不会改变电压的供给，而新的技术，将会允许电源管理系统在一百万分之一秒内调整处理器的电压，从而减少处理器的功耗。基于此节能技术的电压调节器会整合CMOS电压调节器，并且将来可能会内置到处理器里面。内置到处理器里将会更快地调节处理器的电压，从而更大限度地减少处理器功耗。英特尔预言，如果电压调节器工作在100MHz就可以达到85%的有效功率，减少大约30%~35%的处理器功耗。 4. 高超节能效率的Opteron (皓龙) 处理器 几乎在相同时间，英特尔的主要竞争对手AMD也发布了首款双内核处理器，而且在性能上优于英特尔产品。AMD公司推出的用于服务器的皓龙(Opteron)处理器，其功耗仅为35~95W之间，而目前竞争产品的功耗最低为103W，最高为130W。按最保守的数据，二者至少相差14~68W。同时，AMD将内存控制器集成在处理器之内，内存控制部分不需要额外的能源消耗，而AMD竞争对手的处理器，内存控制部分需要另消耗22W。此外，处理器能耗的降低还可以带来整机系统散热方面的能源节约。 AMD处理器生产的服务器，能源效率有很大的提高。首先，AMD皓龙处理器采用高速直连架构，解决了传统 x86服务器中传输速度的瓶颈,达到高速计算，处理器不需要采用非常高的主频即可获得比业界同级更好的性能，避免了高频率带来的高能耗问题。其次，皓龙使用的绝缘体硅(Silicon on Insulator，SOI)、“应变硅”(strained silicon)和铜连线等先进的工艺技术，减小了处理器本身的内耗。 皓龙处理器还采用了支持优化电源管理的AMD PowerNow!技术，这项技术能够让操作系统根据处理器的负荷量，动态地调整电源供应。AMD PowerNow!技术通过计算机实际应用到的性能之需提供能源，减少计算机系统的整体能源消耗。在考虑实际应用时，以美国HP公司生产的机架式服务器为例，根据HP技术白皮书数据显示，HP ProLiant DL140和HP ProLiant DL 145分别采用两颗竞争厂商的处理器和两颗AMD皓龙处理器。采用AMD皓龙89W处理器的整机节能效率平均达到21%。AMD PowerNow!技术还可以使计算机系统的能源效率进一步提高。试验表明，采用AMD PowerNow!技术的皓龙处理器在系统空闲时，节电比例高达75%;在CPU利用率为40%时，节电比例为62%;在CPU利用率为62%时，节电比例为33%。计算机能耗的减少同时降低了散热系统的工作负担和能量消耗，并且由于散热系统可以在低速下运转，机房噪声也大大降低了。 环保计算机初露峥嵘 计算机产品因其换代周期短、淘汰率高，大量被废弃的计算机设备可能对环境造成新污染。“电脑垃圾”已成为未来环境保护的新隐患。 计算机环保，不仅仅是指消除电磁辐射、噪音等污染对人身体健康的危害，同时还包括采用高效防菌材料、提高能源利用率、降低原材料消耗，以及减少废物产生等诸多方面。制造一台个人计算机要用700多种化学原料，这些原料大约有一半都含有对人有害的毒素。例如，计算机的塑料外壳都涂有一层防火的有害制剂;每台计算机的显示器玻璃中含有大约2.5磅有毒元素铅。据统计，在美国一台计算机大约在18个月或更短的时间就将被淘汰。一份报告显示，早在1998年美国共淘汰了2000万台计算机，但仅有11%的计算机被回收利用，另有130万台的零件被重新组装，大部分被废弃的计算机作为“垃圾”掩埋在土壤中，这些废弃材料中的铅会慢慢地渗透出来，对土壤造成严重的污染。对那些可燃性材料经常采用的处理办法是进行焚烧，在焚化时，塑料和橡胶原料会释放大量有毒有害气体和重金属，对空气造成污染，形成对人体和农作物有害的酸雨。 欧洲和美国是生产和使用计算机最多的地区和国家，现在他们对一度忽视的“电脑垃圾”问题开始有所重视。计算机的再生利用和禁止使用毒性大的材料就是减少污染的有效办法。比如,IBM在新流水线中，用于制造中央处理器的塑料可以100%的回收;德国最大的电脑制造商富士通-西门子公司推出了两款新的企业级环保电脑Esprimo P和Esprimo E,这也是环保计算机首次登陆德国市场。这两款电脑所采用的部件减少了铅和卤素等有害物质的含量，由此前的12克减少到了1克，而且印刷电路版也不再含有卤类物质，以满足《欧盟报废电子电气设备指令》;为了减少废弃电脑对环境的影响，瑞典SWEDX公司正在推出一种木质环保型电脑，显示器、键盘和鼠标都是由木材制成，而这些木材都是从中国进口的上好木材，在自然环境中比塑料分解的更快、更容易。 计算机周边设备及配件所涉及的环保和能源消耗问题也不容小觑。据统计，目前全球电子产业每年使用的封装焊料中，有将近20000吨的铅，数量约占全世界每年铅产量的5%。以内存为例，每年有数亿根内存被生产制造，在制造过程中，广泛存在的铅焊接技术带来的环境污染是非常惊人的。基于环保考虑，多个国际组织如欧洲WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)组织，美国NEMI(National Electronics Manufacturing Initiative)协会等已纷纷提出限制电子电器产品的铅含量。做为全球最大的内存芯片生产厂商，三星电子已成功开发出不含铅，也不含有卤素成分的内存组件和模块,制造流程符合无铅化标准，强调无铅技术工程，串联无铅DRAM、无铅PCB、无铅的零组件，确保环保内存模块(Green Module)完全符合无铅标准。 在硬盘方面，由欧盟提出的RoHS要求制造厂商于2006年7月开始出售的所有电子产品，都要尽量减少内含有铅、水银、六价铬、镉、多溴联苯及多溴二苯醚等元素及化合物。计算机硬盘制造商迈拓(Maxtor)从2005年开始，已经正式供应符合RoHS的硬盘产品。 显示器方面，据英特尔发布的一份名为《PC Energy-Efficiency Trends and Technologies》资料显示，计算机系统中不同部件所消耗的功耗，所占据的比例各不相同。其中，LCD液晶显示屏是耗电“大户”，消耗了三分之一的功耗。为了让液晶屏更节能，英特尔研发了显示功耗节能技术(Intel Display Power Saving Technology, DPST)，通过管理图像的亮度和对比度，动态降低背光亮度，从而达到降低显示屏功耗的目的。根据设置和系统的使用情况，该特性能够将背光电压降低25%，而对用户视觉体验并不产生什么影响。