原文：Tom’s Hardware Guide
作者：Patrick Schmid, Achim Roos

　　这一次我们分析了内存频率、显卡换代、硬盘类型和尺寸以及典型的扩展卡对系统功耗的影响。

1、省电和费电

　　在第一部分中我们讨论了系统在空闲和满载状态下的电源需求，以及如何利用省电选项以及对特定部件的配置来节约能源。在第二部分里我们进行更多的测试来加以考虑，例如内存的频率和电压、显卡的更新换代、硬盘的转速和尺寸还有扩展卡等等这些会对系统耗电量产生显著的影响么？

　　我在第一部分中已经提到的，省电本身的意义对于大多数用户而言不是那么重要，一个高效省电的PC系统比起不那么高效的系统而言，相差的那些电费(目前)还不至于为之烦恼。而你花在购买高效率配件上的价钱也会比节约下来的电费更多。不过，无论如何作为电脑系统还是效率高一些好，较低的功耗也能减少一些对散热设备的需求，当然随之而来的还有噪音降低。

　　那些当你顾虑系统耗电量的时候并没有特别担心的系统组件呢？大部分电脑使用2条内存组建128-bit 双通道，用以加倍内存带宽。不断降低的内存价格提供了两种升级内存的方法：如果主板有空余的内存插槽你就可以简单地增加内存，或者没有的话就换成一条更大容量的。四条内存对于两条不只是增加了电能消耗，它同时也会影响到时钟频率和性能。

　　对于许多用户而言硬盘是另一个摸不透的黑匣子。它存储一定量的数据，而且有自己特定的转速。我们比较了10000RPM的驱动器和7200RPM的区别，另有一块2.5寸笔记本硬盘也加入测试，我们要看看换用更小号的驱动器会有多少节能效果。

　　最后，我们还要测试一下显卡的更新换代对系统功耗有多少影响，因此我们比较了2004到2006年间的主流显卡的具体表现。

2、内存：分析频率和延迟

　　在（第一部分）的测试中我们的DDR-800系统从2条内存升级到4条内存之后增加了8W的功耗，现在我们将测试一下不同的时钟频率和时序参数的影响。

　　测试采用了两组内存配置进行比较。第一组是一对海盗船 XMS2 6400C3，支持533到800的DDR2频率，时序参数可选 3-3-3-8 (DDR2-533 和 DDR2-667) 或者 3-4-3-9 (DDR2-800)。对于DDR2-1066测试，我们采用了海盗船的 Dominator XMS2 内存，标称速度 PC2-8888(DDR2-1111)，频率设定为DDR2-1066，时序参数采用JEDEC的标准5-5-5-15。

　　半导体的工作电压和运行速度对于耗电量有着十分显著的影响，DDR2内存正常情况下电压应为1.8V，我们在533和800的频率中采用了这一DDR2标准，但是在DDR2-1066速度下必须依靠提高电压至2.1V来保证系统稳定性。此外在DDR2-800采用3-4-3-9时序设置的时候也不得不将工作电压提升至2.0V。

　　幸好DRAM内存是向下兼容的：即便你的系统是设计为支持DDR2-800的，也不会妨碍使用DDR2-667或DDR2-533内存，只是速度慢一些而已。不过你需要将内存参数设置为自动检测，这样BIOS就能够识别出较慢的内存并调整相应频率。你也可以购买DDR2-800内存用在仅支持DDR2-533或667的旧机器上，通常你打算稍后就升级主板CPU的时候就会这么做。

• DDR2-533

  　　DDR2-533 (实际频率266MHz) 是2004年DDR2问世时候的频率，大约跟Intel的915、925平台一同推出。现在越来越多的系统支持更快的DDR2-800内存，但是仍有很多系统只支持较低的频率，尤其是笔记本，最常用的是DDR2-533和DDR2-667内存。
  　　大部分我们在网上找到的DDR2-533内存标称时序都是4-4-4或更快。这很难在DDR2-533和DDR2-667之间产生什么区别，而且功耗也差别不大：DDR2-667比DDR2-533多消耗1~3W。因此我们建议使用较快的内存。

• DDR2-667

  　　Intel的第二代PCI-E和LGA775平台(945、955芯片组)采用了DDR2-667内存。正如我们已经说过的，不论空闲还是满载状态，在默认电压1.8V下双通道内存频率的提高仅增加了1-3W的功耗，在普通桌面PC最少也要60W的情况下节约这一点电力实在是不值得，所以只要你的主板支持就别用DDR-533了，用DDR667。

• DDR2-800

  　　DDR2-800 比 DDR2-533 的频率增加了50%，在电能消耗上也有少许反映。测试系统使用两条DDR2-533内存的时候功耗148-189W，增加两条之后提高了8W。根据我们在电脑节能手册（第一部分）中进行的测试，我们估计从DDR2-533升级到DDR2-800后大约会增加4W功耗。事实上，现在DDR2-800双通道的功耗在151-193W之间，相当符合我们~4W的预期。
  　　所有这些都是在时序参数CL5-5-5-15下进行的。当我们把DDR2-800的时序参数调整到CL3-4-3-9的时候，不得不加压至2.0V，这给系统增加2W的功耗。同前面的一样，2W的功耗对于桌面PC而言微乎其微，所以要超频的话尽管去超吧。

• DDR2-1066

  　　最后，来看下DDR2-1066的表现。JEDEC(电子元件工业联合会)并未规定这个标准，因为这是DDR3标准中的速度。不过，以前我们也见到过有DDR产品超出了DDR1的标准规格：DDR400(PC3200)应该是最高规格，但一些高端品牌仍旧放出了高达DDR600的产品，比如 Geil CL1.5 DDR600 内存。
  　　在1.8V下的内存功耗基本可以忽略不计，但是DDR2-1066至少需要2.0V电压以保证稳定工作，再加上提高的运行速度(实际运行频率533MHz)，我们估计能耗会有明显的增加。事实证明这个判断是正确的，在533，667和800的速度下功率维持在148W(空闲状态)到193W(满载状态)之间，换成DDR2-1066后提高至158W(空闲状态)到205W(满载状态)。也就是说空闲状态下功耗提高了超过6.5%，满载状态提高了6.3%。如果你需要一个高效率的系统，DDR2-800显然是目前的最佳选择。DDR2-1066更加耗电而且也相当昂贵。

3、显卡：对比GeForce6、7、8

自上至下：柏能 Zotac GeForce 8800 GTS，
ASUS华硕 GeForce 7800 GT by Asus, nVIDIA GeForce 6800 GT (公板)。

　　我们决定来测试一下三代不同的显卡对系统功耗产生的的不同影响。第一块我们要测试的是 Zotac 的高端主流显卡 GeForce 8800 GTS。这个320MB版本靠着 DirectX10 的支持提供了极佳的表现和图形性能，不过 GeForce 8 系列也是耗电大户，装上它之后测试系统在空闲状态下功耗143W，运行3DMark06使这个数值攀升至接近250W，显示这些复杂的3D图形大约多消耗了100W电力。

　　换上GeForce 7之后就不能再支持DirectX10了，不过带SM3.0的DX9.0c还是没问题的，这在未来几个月里也算是够用了。GeForce 7800 GT 的性能肯定不能跟GeForce 8比，但是功耗减少地相当显著：103W相对143W来说意味着只需要后者72%的功耗，或者说空闲状态下节约了28%(THG小编的计算器可能有点过热了，原文写的是38%)的电源需求。满载状态的最大功耗从248W降低到184W，只占到 GeForce 8 的74%或者说减少了25%(这里原文又是35% —___—)。从能源使用效率的角度来看，如果你已经有了GeForce7的话实在不应该再买一块GeForce8了，如果你并不需要 DirectX10 的支持而且也并非狂热追求性能的话。

　　最后，我们来看看 GeForce 6800 GT。我们很惊讶GeForce 7更快却更加省电，GeForce 6800 GT 比 7800 GT 还要费电：空闲状态117W vs 103W(7800GT)，满载状态189W vs 184W(7800GT)。

　　由于时间紧迫我们没有测试ATI的显卡，不过根据Radeon HD 2900目前已有的表现，ATI的DirectX 10显卡比它的前代Radeon X1800/1900、X850等等耗电量要大得多。

4、硬盘驱动器

　　有三种因素影响到硬盘的性能和功耗：尺寸(3.5” vs. 2.5”)，转速(10000，7200 或 5400 RPM)，以及盘片数量(1到5不等)，一些性能模式(最快存取模式vs静音模式)也有一些影响，但是对于桌面PC而言可以忽略不计。

　　我们对这三个问题比较感兴趣：

• 使用一块西数Raptor 10000RPM硬盘和7200RPM有区别么？
• 7200RPM硬盘的盘片数量对功耗会有明显影响么？
• 桌面PC换用2.5寸硬盘能减少能量消耗么？

　　我们使用了一块10000RPM的西部数据150GB WD1500 Raptor，一块7200RPM的希捷750GB Barracuda 7200.10(四盘片)，一块7200RPM的三星 320GB SpinPoint T166 HD321KJ(2盘片)，一快5400RPM的三星160GB 2.5寸HM160JI。

• 7200RPM：单盘片和多盘片

  　　四盘片和两盘片的比较结果差别不大：使用较少的盘片只能节省下来大约2W左右。一个盘片和5盘片的BT级硬盘也只有3-4W的差别。尽管这不会对购买计划产生什么影响，不过还是尽量购买盘片密度较高的硬盘更好一些，因为这样不但省电而且也有了更佳性能。典型代表如三星的SpinPoint T166，采用了两个盘片，每盘片166GB容量。你也可以购买早一点同样是320G的SpinPoint T133，不过T133使用了三个盘片，多耗费一些电能，也稍微慢上一点。

• 10000RPM vs 7200RPM

  　　10000RPM的西数Raptor显然需要更多的电力，但是在空闲状态下同双碟的三星HD321KJ只有4W的差别，跟4盘片的希捷7200.10比只多了2W。高端用户应该毫不犹豫地选择Raptor，虽然160G的单碟7200RPM硬盘要稍微省电一些而且速度也还算可以。如果你对Raptor和其他硬盘的性能对比感兴趣的话可以看看我们的硬盘对照表。

• 3.5寸 vs 2.5寸

  　　最后，来比较一下3.5寸硬盘和2.5寸的5400RPM笔记本硬盘。不出所料2.5寸硬盘的节能效果非常明显：空闲状态下平均可以节约10W功耗。

5、扩展卡

　　在文章末尾，我们来看看安装了一些常用的扩展卡(网卡、RAID控制器等等)之后对系统功耗的影响。尽管大多数主板都会带有至少4个串行ATA和一个网口，有时候还是不够用，比如想要连接两个网络的时候就得再加网卡了。

　　我们用了 Intel Pro/1000 MT 技嘉以太网卡，设计为PCI-X总线，兼容32位PCI总线，不过带宽限制在133MB/S。第二块扩展卡是PCI-E接口的Adaptec 1430SA SATA RAID 控制卡，价格公道，支持单硬盘或者RAID阵列。Intel网卡增加了2W功耗，而RAID控制器则增加了5W消耗。

6、测试配置

7、测试结果

• 内存速度和时序

  内存速度	时序参数	电压	系统空闲功耗	最大功耗
  DDR2-533	3-3-3-9	1.8 V	148 W	189 W
  DDR2-533	5-5-5-15	1.8 V	148 W	189 W
  DDR2-667	3-3-3-9	1.8 V	149 W	191 W
  DDR2-667	5-5-5-15	1.8 V	149 W	192 W
  DDR2-800	3-4-3-9	2.0 V	152 W	196 W
  DDR2-800	5-5-5-15	1.8 V	151 W	193 W
  DDR2-1066	5-5-5-15	2.1 V	158 W	205 W

  使用DDR2-1066内存并没有带来很显著的性能增加，倒是系统功耗提高不少。

 

• 显卡

  显卡	空闲系统功耗	最大系统功耗
  Nvidia GeForce 8800GTS	143 W	248 W
  Nvidia GeForce 7800GT	103 W	184 W
  Nvidia GeForce 6800GT	117 W	189 W

  GeForce 7 应该是目前效率最高的显卡，在这方面比它的前辈和继任者都强。最新的 GeForce 8 则是电老虎，除了追求最强性能和DX10支持的人以外，一般不推荐 GeForce 8 系列。

 

• 硬盘

  硬盘	型号	盘片数量	系统空闲功耗
  Western Digital WD1500ADFD (150 GB)	3.5” – 10,000 RPM	4 platters	145 W
  Seagate Barracuda ES (750 GB)	3.5” – 7,200 RPM	4 platters	143 W
  Samsung HD321KJ (320 GB)	3.5” – 7,200 RPM	2 platters	141 W
  Samsung HM160JI (160 GB)	2.5” – 5,400 RPM	2 platters	134 W

  10000RPM 的西数猛禽硬盘只有和其他盘片数量较少(1-2个)的7200RPM硬盘相比，才有一些比较明显的差别。换句话说，它们的功耗相差只有几瓦特。

 

• 扩展卡

  扩展卡	空闲系统功耗
  无扩展卡	143 W
  Intel Pro/1000 MT 网卡	145 W
  Adaptec 1430SA SATA RAID 控制器	148 W

  添加扩展卡会增加系统功耗，不过我们测试的两块扩展卡(一块网卡，一块RAID控制卡)并没有带来太多的功耗增加。

8、结论

　　我们简要讨论了前面分析的各个组件，以及测试结果提供的全面详细的数据。简单地说，通过仔细选择电脑配件可以节约2W到40W的消耗，维持主流的DDR2内存以及均衡的时序参数也能够省下一些功耗，选择较少盘片的硬盘也有相同的效果。你还可以把3.5寸硬盘换成2.5寸的，又能节约10W。

　　在电脑节能手册的第一部分中我们得到的结论是两条高容量内存比4条效率更高，差别大约为8W。AMD的 Cool’n’Quiet 或者Intel 的 Enhanced SpeedStep 这类省电功能能够适时降低处理器的速度和电压，不同型号最多可以节约下来50W。总之，启用了系统的省电选项(待机和休眠模式)之后可以在你不需要的时候关闭各个组件，这也会有显著的节能效果。

　　节能的最大潜力隐藏在显卡之中：GeForce 8系列差不多是目前最快的显卡，全面支持DX10，但是所有这些都是建立在巨大的能源消耗上的。GeForce 8800 GTS 比 GeForce 7800 GT 要多消耗40-65W，这比一个笔记本或者20寸TFT显示器的耗电量还多。骨灰玩家恐怕别无选择，但任何一个效率优先的用户都要仔细考虑是否真的需要这样一个艺术品级别的显卡。

9、需要在乎这些么？

　　一般只要求性能和效率的用户，我们建议把精力放在各部分配件上，不同配件对系统功耗的影响会达到40%。而那些琐碎细节，诸如内存时序、硬盘尺寸、扩展卡等等的考虑对于大多数用户而言都没有必要。

　　如果你是为了卧室或其他对噪音、发热、能耗敏感的地方物色一台安静高效的PC的话，你就得放弃那些顶级产品，比如DDR2-1066内存、最新的显卡和最强的处理器。选择一些主流硬件，如果可以的话采用整合显卡或低端主流显卡，还有2.5英寸的硬盘。同时，考虑一下购买那些低能耗的系统组件，例如采用移动芯片组的主板，或用于桌面PC的移动处理器。我们没有对电源进行评测，但它们对此也有很显著的影响。

　　虽然性能很重要，而10-15W的节约量相对120W的高端主流桌面PC而言在个人的电费帐单上也不是什么大数目，但如果是企业用户或买家，情况就大不同了：这些细小的节约量被成百上千的系统放大之后，每年节约下来的这些潜在费用，完全可以达到上千美元了。