Průvodce koupí cenově výhodného PC pro listopad

Než začnete číst: Menší povídání o spotřebě elektrické energie

Protože se občas vyskytnou různé názory nebo je také někdy dobré něco předem vysvětlit, dokázat nebo uvést na pravou míru, připravil jsem tuto stránku.

Problém č.1: Grafická karta

Problém č.2: Spotřeba elektrické energie

V poslední době se často omílá téma spotřeby elektrické energie. Tento problém lze rozdělit na dva menší. Častěji se setkáte s ohlížením na vyzařované teplo stále náročnějšími čipy a z toho plynoucí náročnější chlazení a vzrůstající hluk, podstatně méně se pak ohlíží na hledisko cenové, kterým se právě dnes budu zabývat.

Možná se vám zdá, že koupí počítače všechny výdaje končí. Chyba. Počítač je jako auto, taktéž potřebuje odněkud získávat energii (občas také nějaký ten tuning, opravy,..). Auto jí získává z benzinu nebo dnes stále častěji z nafty, počítač potřebuje elektřinu. A elektřina něco stojí. Dnes se cena za 1kWh pohybuje asi kolem 3,30Kč. K výpočtu spotřebované energie stačí jednoduchý vzorec, spotřeba ve wattech krát doba. Budete-li odebírat 200W po dobu 5 hodin, spotřebujete právě jednu kilowatthodinu.

Začněme počítat. Jako příklad můžu uvést systémy osazené Athlonem 64 3500+ (90nm) a procesorem Intel Pentium 4 (90nm Prescott) s grafickou kartou GeForce 6800GT. Ačkoli na celkové spotřebě se projevují všechny komponenty, tyto dva zdaleka nejvíce.

V klidu spotřebuje takovýto počítač (bez monitoru) 110W (AMD) až 150W (Intel). Při zátěži to už je 150W (AMD) a 230W (Intel). CRT monitor vám přidá dalších 80-120W, LCD monitor asi 20-40W. Nyní dejme tomu, že máte systém s AMD a úsporným LCD monitorem a systém s Intelem a žravým CRT monitorem. Jak se to asi projeví na ceně? Počítejme, že systémy budou průměrně vytíženy takže u AMD vezměme průměrně 120W, u Intelu 180W.

Pozn.: Nic proti Intelu, jen pro tento případ potřebuji dva extrémy, a Intel Pentium 4 s jádrem Prescott splňuje negativní extrém skvěle.

Jak už jsem řekl, není nic jednoduššího než vypočítat spotřebu, vynásobit ji počtem hodin a to si pak ještě vynásobit cenou za kilowatthodinu. Dejme tomu, že počítač běží 12 hodin denně, 365 dní v roce.

• Sestava 1 (s AMD a LCD): 120W+20W = 140W, 140×12 = 1,68kWh/den = 5,54Kč/den = 2024Kč/rok
• Sestava 2 (s Intel a CRT): 180W+120W = 300W, 300×12 = 3,6kWh/den = 11,88Kč/den = 4336Kč/rok

A hle, řekli byste, že provoz neúsporného počítače vás stojí přes 4000Kč ročně? A že jen volbou úspornějších komponent můžete dva tisíce ročně ušetřit? Asi ne. Jenže to není všechno. Pokud si koupíte kvalitní zdroj s aktivním PFC (nejlevnější už od 1400Kč, ale obyčejně přes 3000Kč), můžete dosáhnout účinnosti asi 80%. U těch nejobyčejnějších zdrojů s aktivním PFC se pohybuje kolem slabých 70%, u těch nejlepších se velmi blíží hranici 90%. Takže, bude-li počítač potřebovat 100W, stejně si vezme ze sítě nějakých 125W. Okamžitě si to přepočítáme a zjistíme, že provoz první sestavy nás vyjde na 2530Kč/rok (2249Kč/rok při 90% účinnosti), druhé na 5420Kč/rok (4818Kč/rok při 90% účinnosti zdroje). Zvýšená spotřeba o těch 10-20% se týká pouze počítače, nikoliv monitoru, který je do sítě obvykle napojen přímo.

Naprostá většina zdrojů má však pasivní PFC a účinnost kolem 65%, což je mizerně málo. Znovu příklad se 100W počítačem. Ten, aby mohl pracovat a odebírat 100W, musí si přes zdroj ze sítě vzít 155W!! (155*0,65 = cca 101W). Nyní si to přepočtěte, první sestava nás už bude stát 2957Kč/rok, druhá dokonce 5737Kč/rok.

Vidíte, koupí zdroje s účinností 80% až 90% ušetříte ročně kolem 500-1000Kč což je příplatek za takový zdroj, ten se tedy zaplatí už po roce či spíše po dvou letech provozu.

Nyní se pojďme podívat jak celkovou spotřebu (kWh) snížit. Buď koupí lepšího zdroje, strávením kratšího času na počítači nebo snížením spotřeby zařízení (W). Zaměřme se na poslední údaj. Dnes se často dozvídáte údaje o TDP (Thermal Design Power). To je maximální spotřeba, kterou jsou procesory schopny dosáhnout (AMD) resp. typické spotřeby při zatížení (Intel). Z čehož vyplývá, že hodnotu procesorů AMD v praxi ani nemáte šanci dosáhnout, naproti tomu hodnotu udávanou Intelem lze za určitých podmínek dokonce překročit.

Aktuální spotřeba ve wattech se spočítá velice snadno, proud × napětí = výkon (zbytkový, nežádoucí teplo). Aby se snížil tepelný výkon, je potřeba snížit proud a napětí. S každou novou generací procesorů (obecně ale všech čipů, my se nyní bavíme konkrétně o procesorech) se hodnota napětí snižuje, bohužel hodnota dodávaného proudu jde obvykle strměji nahoru a spotřeba tak roste.

Jako příklad poslouží můj Athlon 64 3000+ (130nm). Ten má podle výrobce TDP 89W (57,8A×1,5V). Při zapnutém Cool'n'Quiet se hodnota sníží až na 22W (18A×1,1V). Jak je to možné? Dodávaný proud závisí především na frekvenci, takže čím vyšší takt, tím vyšší spotřeba. Při přetaktování tak musíte počítat s vyšší spotřebou ať chcete nebo ne (a vyšší spotřeba se rovná více tepla). Při zapnutém Cool'n'Quiet se Athlon 64 z 2GHz podtaktuje na 1GHz a tím pádem není potřeba ani tolik proudu, jen 18A.

RightMark CPU Utility dokonce dokáže tento procesor podtaktovat dokonce na 800MHz při napětí 0,8V, což by bylo odhadem asi 15A × 0,8V = 12 až 13W. To je na 130nm procesor úžasná hodnota, problém je však v tom, že 0,8V je na tento procesor opravdu málo a bude tak značně nestabilní.

S napětím je to obdobné, když není potřeba vyšších frekvencí, může napětí klesnout při zachování té samé stability. Ovšem, pokud taktujete, vyšší proudový odběr si s vyšší frekvencí nezřídka vyžádá i vyšší napětí a tím opět velmi výrazně vzroste spotřeba. Z toho plyne jediné, při overclockingu se snažte s napětím nahoru moc nepospíchat a hledat rozumný kompromis tak, abyste měli napětí co nejnižší při zachování požadované stability. Pokud počítač stabilní nebude, nezbude vám nic jiného než jej zvýšit, ale dokud nemusíte, nedělejte to. Bude navíc snazší procesor uchladit.

Zkusil jsem zjistit spotřeby grafických karet, spotřeby procesorů se válí na každém kroku a jsou všem notoricky známé. Samozřejmě se mi nepodařilo sehnat všechny typy, u některých se mi nepovedlo zjistit spotřeby v klidu, které jsou zobrazeny modře, červeně pak spotřeby při zatížení.