电脑和 NAS 功耗控制指南
普通用户不会刻意考虑功耗,超频玩家还会为了超频增加功耗,而 NAS 玩家对功耗多少有些敏感。毕竟 NAS 是长期开机设备,增加 1W功耗一年总用电量为:1W*24h*365/1000=8.76 kWh,广东城中村电费 1.5元每度,增加 13.14元成本。本文就来聊聊如何有效控制电脑和 NAS 功耗。
电脑功耗主要受: CPU、主板、显卡、电源等硬件影响,还可以通过:BIOS 设置、系统和程序设置、CPU 降压等方式优化整机功耗。NAS 由于硬盘数量多,还要额外考虑硬盘功耗。硬盘功耗主要受硬盘类型和数量影响,可以通过设置硬盘休眠来减少硬盘功耗。
1.选择合适的处理器
选择合适的处理器可以降低主机功耗,以英特尔为例:
赛扬系列功耗很低如 N5105(TDP 10W);
酷睿移动端功耗较低如 i5-1245U(15-55W);
普通酷睿功耗一般如 i5-13400 (65-148W);
处理器超频功耗较高如 i5-13600K(125-181W);
选择硬件首先要考虑性能够用,然后再做功耗优化。入门级家用 NAS 选赛扬系列处理器功耗表现较好;需要高性能 All-In-One 可以考虑移动端处理器或者常规处理器;对性能要求高可以按需选择超频处理器和服务器处理器。
2.处理器功耗低≠整机功耗低
电脑不仅要考虑 CPU 功耗,还要考虑整机功耗,事实上处理器功耗只是表象整机功耗才是结果。举个例子:我有锐龙 5600G 和至强 W-11955M 两套设备,尔英 W-11955M 限制 65W 功耗墙跑分和 5600G (TDP 65W)跑分几乎一致。但二者整机功耗差距明显(如下表),5600G 整机能耗比明显优于尔英 W-11955M(Intel 11代表现确实有点糟糕):
5600G 整机 WinPE 系统下待机功耗最低可以 24W,而尔英 W-11955M 整机待机功耗最低 28W,赛扬 J4125 小主机整机待机功耗可 10W 以下。测量整机功耗可以买一个功率计插座。
3.整机功耗和待机功耗要分开讨论
CPU 即使 TDP 相同,整机功耗和待机功耗也可能不同。举个例子去年火了一波的 All-In-One 神器 EPYC 7D12 (单核350,多核10000),虽然整机功耗似乎很不错 TDP 仅85W,但其 CPU 待机功耗 40W (整机待机 70W 左右)。这样的待机功耗对普通用户而言不算太理想。
接下来就来聊聊如何通过 BIOS设置、系统设置、软件设置对主机功耗进行进一步优化:
4.BIOS 限制处理器功耗
电脑可在 BIOS 中对处理器功耗进行优化(部分成品 NAS 没有开放 BIOS )。以 AMD R5-5600G 为例,可在 BIOS 修改 pbo-ppt 限制处理器满载功耗(可限制处理器满载运行的最大功耗),如果想限制“CPU+核显”功耗可以设置 SOC TDC (部分主板可能没有此选项),同样限制处理器的满载功耗::
注意限制了满载功耗同样限制了性能,所以限制功耗并不一定会省电。
除了限制满载功耗,还可以尝试给CPU降压(降压超频)减少功耗。并非所有处理器和主板都支持超频选项,本文暂且也会不拓展来讲超频。
5.系统和软件限制运行功耗
系统和软件也可以对功耗进行优化。
5.1Windows系统功耗设置
首先介绍 Windows 系统设置,可以通过“电源策略”选择节能模式降低功耗:
还可以安装能源之星这样的软件优化整机功耗:
微软商店安装地址 https://apps.microsoft.com/detail/9nf7jtb3b17p
5.2Linux系统功耗设置
可以通过如下命令查看Linux 系统设置查看当前CPU运行模式:
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
我介绍一下几种常用的CPU运行模式,其中大部分情况 CPU 运行模式是 conservative
performance: 高性能模式;
powersave: 省电模式;
ondemand: 自动切换高性能/省电模式;
conservative: 效率模式;
可以通过如下命令切换 CPU 运行模式:
cpupower frequency-set -g performance
6.显卡功耗控制
6.1显卡待机功耗优化
以Nvidia显卡为例:Windows系统下可以Nvidia控制面板的电源管理模式里选择最佳功率或者自适应,可以显卡减少待机功耗:
6.2显卡最大功耗设置
以RTX2060为例,RTX2060满载功耗设置可调整为:125W-175W,可以通过 nvidia-smi 设定(Windows和Linux同理):
nvidia-smi -pm 1
nvidia-smi -pl 140W
如果想开机自动执行,可以根据平台写个自运行脚本。
7.硬盘功耗
硬盘功耗主要和磁盘类型相关:高性能大容量的企业机械硬盘功耗高,7-10W 左右;家用机械硬盘功耗较低,5-6W 左右;家用固态硬盘功耗稍低于机械硬盘;可见硬盘类型和数量决定了硬盘的整体功耗。
企业机械硬盘虽然功耗高于普通机械硬盘,但其容量大,所以相同容量的企业盘功耗未必高于普通机械硬盘。优化硬盘工具基本只有休眠这一个解决方案。但是要注意休眠和 RAID 有一定冲突,硬盘反复休眠启动会增加硬盘故障率。所以如果有 RAID 需求不建议设置硬盘休眠,硬盘休眠的时间建议设定在 1-2 小时,避免短时间内反复休眠挂起。
相比硬盘休眠,你还可以对设备运行模式进行优化,比如按需启动。对于普通用户而言并不真正需要设备7x24 小时运行,那么你可以通过设置定时开关机、远程按需开机等方式减少设备运行时间就能更有效减少功耗。成品 NAS 基本支持定时开关机和网络唤醒,可以在空闲时段关闭设备,或者在需要的时候远程启动设备(只需要设置设备来电启动,再买一个智能插座即可)。
8.其它硬件功耗
内存功耗基本可以忽略。不同主板功耗有差异,但主板功耗没有什么调整选项。最后只剩下一个比较重要的影响因素电源,电源有一个转换效率,品质越好的电源转换效率越高,电流和电压也越稳定。以80%效率的电源为例,400W的功耗实际功耗为500W(400W=500Wx80%)。
总结
根据性能要求,选择合适的处理器平台;
通过 BIOS 设置、系统设置,优化功耗;
减少不必要的硬件,通过设置优化待机功耗;
硬盘可通过设置休眠减少功耗;
如果无需长期开机,可通过定时开关机;
作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~
你们跟我拼了
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colourjwh
电源并不能单纯看转换效率
也要根据具体的满载功率匹配
电源的转换效率和负载是一个正函数抛物线
如设备当前耗电为300w
95%的1500w电源并不一定比85%的400w电源省电
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