Spotreba proudu monitoru - zajimave zjisteni

24.1.2011 18:22 | Přečteno: 3987× | pc

Asi pred rokem jsem narazil na zpravu, ve ktere se psalo o vypoctu uspory proudu, kdyby Google vsem navstevnikum naserviroval cerne pozadi misto bileho (kdo by to chtel najit, tak si to urcite najde). Uveril jsem tomu a potichu jsem nadaval na Google, ze takove prilezitosti nevyuzije, precejen se jednalo opravdu o velka cisla a mohlo to prispet k cistsimu ovzdusi.

Dnes jsem pro zajimavost napojil meric elektriny na monitor a skoro nahodou jsem zjistil docela zajimavou vec, ktera mi hned pripomnela vyse zminovany clanek. Kdyz to shrnu, tak ten clanek byla pitomost, ono je to totiz uplne opacne.

Monitor: PHILIPS Brilliance 220CW, 1680x1050 px, rozmer nevim, proste slusne velky na stul k pocitaci

Rezim monitoru: off (vypnuty, cili zadny office work, economy apod.), pri tomto rezimu je nejvyssi spotreba, obraz neni nijak tlumeny.

Obsah obrazovky:

• www prohlizec, stranka gmailu (hodne svetla): 40,5 W
• www prohlizec, abclinuxu tmave tema (tmave seda): 41,3 W
• prazdny desktop, 100% bila: 40,0 W
• prazdny desktop, 100% cerna: 42,5 W

Tak a to at mi nekdo vysvetli. Domnivam se, ze bude hrat roli nejaky odpor v monitoru (treba u kazdeo tranzistoru pro kazdy pixel), napada me napr. to, ze se pixely monitoru standartne nerozsviceji, ale naopak ztmavuji, cili se musi zvysit odpor a to zere vic proudu. Nejsem ale vubec zbehly v elektronice, takze se rad poucim. Na druhou stranu ale rezim "economy" je dodatecne lehce tlumeny a zere opravdu min proudu, takze to asi moc smysl nedava.        

Anketa

Komentáře

[kralyk z abclinuxu]

Zjisti si, jak funguje LCD a budeš takříkajíc v obraze
( česky, english )

[Josef Kufner]

Myslím, že to celkem trefil.

LCD opravdu funguje na zatmívání konstantního zdroje světla. Takže záleží na tom, jaká je klidová poloha krystalů. U tvého monitoru je to bílá (= otevřeno; a asi to tak bude u většiny).

Jak už tu napsal Semo, tak CRT, LED a plasmy tu energii při černé barvě šetří, protože prostě zhasnou.

[Tomáš]

A nezáleží na technologii? TN má pixely otevřené a musí je zavírat (chybný bod svítí), takže je potřeba nějaký proud na udržení černé. VA a IPC by zase měly mít normálně zavřeno a otevírat (chybný bod je tmavý). Až budou opravdové LED monitory (trojice LED na obrazový pixel), tak možná ten rozdíl vyjde větší, třeba i několik wattů.

[Josef Kufner]

Však říkám, že záleží na klidové poloze krystalů

[msk]

Jak už tu napsal Semo, tak CRT, LED a plasmy tu energii při černé barvě šetří, protože prostě zhasnou.

S tymi LED to nebude tak horuce, u vacsiny dnes predavanych LED TV sa ziadne znizovanie svetelneho toku nekona, funguje to uplne presne ako LCD, akurat namiesto neustale svietiacich trubic su tam neustale svietiace LEDky.

[mimi.vx]

je jedno co je na monitoru za barvu .. podsviceni je stale stejne ....

 

jen je otazka jaka je spotreba matrice pri ruznych stupnich otevreni/uzavreni subpixelu

[Semo]

To o tej ciernej bolo pravdive za cias CRT a bude zase pravdive, az budeme zit na OLED displayoch. Pripadne plazmach.

[=^..^= AmigaPower®]

Triko! triko! triko! ...na mail nebo jabber!!

[Semo]

Aha, furt to odlozim a zabudnem. Kde mas ten mail? Nez si ja najdem nejakeho jabber poskytovatela...

[=^..^= AmigaPower®]

...no, někde na profilu, ale jinak "cokoliv" před zamrdáč a devonrex cézet

[Ragzid]

Jeste me napada... nezkousel jsi merit i prumernou spotrebu u dynamickeho obrazu, tj. film, nebo nejaka hra?

[xvasek]

To znamená, že máš s pravděpodobností hraničící s jistotou LCD TN panel, kterých je dnes drtivá většina. Všechny ostatní technologie zobrazení (včetně *IPS a *VA panelů) to mají naopak*. TN panel je jediný, kdo se s černou "nadře", protože klidový stav tekutých krystalů je u něj "světlo prochází" a vybuzený stav "světlo neprochází", proto taky "špatné" pixely u TN svítí, u ostatních displayů jsou tmavé.

Ad *: No, teoreticky by mohla být vyšší spotřeba ještě u DLP, podle toho, jestli jsou zrcátka v klidu obrácená k plátnu, nebo do stínítka, ale jednak to bude asi neměřitelné a druhak bude asi vyšší odběr při všech ostatních barvách kromě černé a bílé.

[otasomil]

Ten Google s cernym pozadim se jmenuje blackle.

 

Protoze na monitoru malokdy mame trvale cernou nebo bilou tak imho nema cenu se trapit se spotrebou.

[msk]

LOL to je uchylne :)

[Grunt]

Co to zas je za Janka?

U CRT obrazovek je to úplně jedno, jelikož tam je katoda nažhavená na takovou teplotu, že veškeré vytržené elektrony jsou spíš jako cvrknutí do moře a žere celkem konstantě nezávisle na tom co se zobrazuje.

U LCD obrazovek jsou dvě polarizované skla, které jsou otočené proti sobě o 90° a tam se natáčí pouze krystaly podle toho jak má být daný pixel viditelný. Ovšem nezávisle na tom podsvícení (LED, výbojka,…) mění elektrický proud na fotony a září furt stejně (nepočítáme-li úroveň podsvícení). Akorát když je tekutý krystal zavřený, tak se fotony rozplácnou o mřížku polarizovaného skla (prej jsou to normálně tenké kovové drátky nebo tak něco) a přemění se na energii tepelnou. Takže docela ironicky nejvíce efektivní je bílé pozadí, jelikož valná většina fotonů co se z elektrické energie vygeneruje se také v oku zpracuje a nerozplácne se jen tak nazdařbůh o nějakou zeď. Jak funguje plazma nebo OLED bohužel nevím.

Mé hodnocení: totální kravina. Jinak momentálně mám tu čest pracovat s úspornějším systémem a stejně to není žádná sláva, protože i tak nejvíc energie je spotřebováno v různých elektrických měničích a jiných nezbytných součástkách. I snížení podsvícení nebo rozdíl 0% - 100% v zatížení procesoru jsou jen v řádu jednotek mA což je oproti celkové spotřebě jako flusnout si do moře. (O x86 se odmítám bavit úplně). Snad se mi poštěstí o tom napsat ještě toto milénium.

[Michal Kubeček]

U CRT obrazovek je to úplně jedno, jelikož tam je katoda nažhavená na takovou teplotu, že veškeré vytržené elektrony jsou spíš jako cvrknutí do moře a žere celkem konstantě nezávisle na tom co se zobrazuje.

U 19" ADI mi rozdíl mezi černou a bílou obrazovkou vycházel asi 10 procent (přibližně 90 a 100 wattů).

nebo rozdíl 0% - 100% v zatížení procesoru jsou jen v řádu jednotek mA což je oproti celkové spotřebě jako flusnout si do moře. (O x86 se odmítám bavit úplně).

Kdysi jsem to měřil pro celkem běžný počítač s dvoujádrovým AMD a bylo to 80 W (nicnedělání, obě jádra na 1000 MHz) vs. 120 W (obě jádra na 2200 MHz a zatížená naplno). To mi moc jako "flusnutí do moře" nepřipadá…

[misace]

To já měl u Sony 19" daleko větší rozdíl

černá konzole 76W

oteřený čistý list ve Writeru 106W

[Ondrej 'SanTiago' Zajicek]

Ono u klasickych CRT monitoru mela AFAIK na spotrebu nezanedbatelny vliv take pouzita horizontalni frekvence, ta se typicky dost lisi v textovem rezimu (obvykle pomerne mala) a grafickem rezimu (obvykle maximum, co monitor snese).

[gtz]

Kdysi na Hansol 720D/730ED jsem si s tím hrál a bylo to podobné. Scéna pro černou byla o cca 10-15% níže

[Grunt]

U 19" ADI mi rozdíl mezi černou a bílou obrazovkou vycházel asi 10 procent (přibližně 90 a 100 wattů).

Je to možné. Ale vzhledem k celkové spotřebě 160W (můj starý AOC) to je stejně takové…no…

Kdysi jsem to měřil pro celkem běžný počítač s dvoujádrovým AMD a bylo to 80 W (nicnedělání, obě jádra na 1000 MHz) vs. 120 W (obě jádra na 2200 MHz a zatížená naplno). To mi moc jako "flusnutí do moře" nepřipadá…

Dobře. Uznávám. Ale klasické x86 (jedno či Intel nebo AMD) používají dynamické taktování, odpojování od FSB v případě nečinnosti a jiné triky a sami o sobě jsou dosti žravé, takže tam je to spíš nutnost. Přiznávám, že na starém Celeru jsem to nikdy neměřil, ale vzhledem k rozdílu 3°C mezi 0% a 100% si stejně nemyslím, že to bude nějak významné číslo. Já se bavím o OMAPu, který i při plném zatížení moc nepřekračuje hranci 3W (což doufám s klasickou x86 si nedovolí srovnávat nikdo) a kde to fakt moc poznat není (veškerá podpůrná elektronika prostě žere víc než samotný procesor, který potřebuje energie v řádech mW). Už můj Acer má rozdíl mezi klidovým stavem a plným zatížením tak 80W i více, ale to se mi moc nechce srovnávat. Takové kanóny prostě nechme zcela mimo diskusi.

[Atom321]

Já se bavím o OMAPu, který i při plném zatížení moc nepřekračuje hranci 3W.

Možná proto, že nepoužíváte jeho DSP na dekódování videa.

Ale klasické x86 ... používají dynamické taktování ... a jiné triky

To ovšem OMAP taky, se správným softwarem. Dokonce jde i přetaktovat, stejně jako ty klasické x86.

veškerá podpůrná elektronika prostě žere víc než samotný procesor

Na mobilních zařízeních typicky nejvíc spotřebuje displej, rádio (WiFi/GSM) a reproduktor. Občas i něco dalšího, pokud výrobce šetří a osadí zastaralé žravé obvody.

[Grunt]

Možná proto, že nepoužíváte jeho DSP na dekódování videa.

Ono je to možná vcelku ironické, ale zatím se zdá, že C64x sežere při přehrávání videa víc než samotný procesor.

se správným softwarem.

To bych asi i podtrhnul.

Na mobilních zařízeních typicky nejvíc spotřebuje displej, rádio (WiFi/GSM) a reproduktor. Občas i něco dalšího, pokud výrobce šetří a osadí zastaralé žravé obvody.

Přesně tak jsem to myslel.

[Dejv]

80 W (nicnedělání, obě jádra na 1000 MHz) vs. 120 W (obě jádra na 2200 MHz

Rekl bych, ze srovnavat spotrebu procesoru pri 1GHz a 2.2GHz (coz je narust o 120%) je ponekud zavadejici. Jestli se nepletu, tak snizovani frekvence je prave jedno z uspornych opatreni.

Prekvapuje me, ze to tu jeste nikdo nezminil.

Dejv

[Atom321]

Snížení frekvence samo o sobě nic neušetří, ale umožní procesoru běžet na nižším napětí.

[FAtbluNT]

Samozrejme ze usetri. Kazdy takt znamena nabijeni a vybijeni parazitnich kapacit mosfetovych hradel, ktere dela u frekvenci radu MHz pomerne slusny kvazistejnosmerny odber.

[Atom321]

Počet taktů na zpracování úlohy ale bude stejný. Snížením frekvence nic neušetříte, jen si déle počkáte.

[Michal Kubeček]

To ale jen za předpokladu, že potřebuji vyřešit nějakou konkrétní úlohu (zatěžující procesor). Procesor typického desktopového systému ale většinu času nedělá nic a právě proto se používá dynamické snižování frekvence podle aktuální zátěže.

[Atom321]

Málo zatížený procesor odvede kousek práce, pak se zastaví (instrukcí halt) a nežere. Spotřeba závisí pouze na počtu provedených taktů a napájecím napětí. Snížit napětí si můžete dovolit jen na nižší frekvenci a snížit frekvenci jen když není procesor vytížený.

Proto se pro redukci spotřeby používá snížení frekvence a napájecího napětí.

[FAtbluNT]

Muj procesor ma nastavene skalovani frekvence rucne, a VCore napevno. Pokud zvednu takt, je jedno ze je stejne napeti, teplota jde rapidne nahoru i bez zateze (az o 10-15 stupnu u core2duo 700MHz->1700MHz). Takze z toho vyplyva a) muj procesor instrukci HALT vubec nepouziva, jen NOPuje v idle stavu pricemz se v systemovem taktu prohaneji zkrz pipeline instrukce cimz se samozrejme vse zahriva, b) procesor se prilis casto budi softwarovym ci hardwarovym prerusenim ci c) nekde v kodu ovladacu ci kernelu jsou busy-wait smycky. Ve tretim pripade (busy-wait) je jiste ze snizenim frekvence se znacne snizi spotreba, bez ohledu na napeti CPU.

Samozrejme netvrdim ze napeti na to nema vliv, ovsem je az prekvapive maly oproti zmenam taktu - z mych zkusenosti vyplyva, ze pokud zvednu napeti x86 cpu o 100mV, zahreju ho prinejmensim 2x min nez kdyz necham napeti stejne zvednu takt o 500MHz. Navic, pokud neprovadite extremni overlocking, muzete napeti nastavit na nejnizsi mozne a procesor bude stale pracovat stabilne. Na druhou stranu k setreni je tahle kombinace dobra, jelikoz vliv nizsiho taktu a napeti se da kombinovat.

[petr_p]

d) Na x86 existuje System Management Mode, to si prostě firmware řekne procesoru o přerušení (třeba aby zkontroloval teplotu a přenastavil rychlost větráku) a operační systém s tím nic neudělá. Takže i kdyby operační systém poslal do procesoru halt, tak se stejně bude procesor budit a pracovat. Takovou krásná to je architektura. (Nicméně IBM nabízí hodně drahé servery, kde je možné SMI z operačního systému vypnout. V této kategorii ale spotřeba nikoho netrápí.)

[Atom321]

Nastavujete jen násobič CPU, nebo měníte i FSB? Také hodně záleží na softwaru (OS a driverech) - pokud krom jader vypíná/zpomaluje i cache, sběrnice, uspává paměti, spotřeba jde rapidně dolů.

Třeba na mém notebooku se spotřeba "v klidu" mírně zvýší, pokud jedno jádro vypnu. (Vysvětluju si to tak, že ta trocha práce trvá déle, trošku hůř funuje cache a ostatní části chipsetu jsou pak déle aktivní a víc spotřebují.)

[Michal Kubeček]

Zavádějící to není, protože právě dynamické snižování frekvence (a dnes už i vypínání jader) podle zátěže je jednou z technik, jak se dá spotřeba procesoru (a jak je vidět, tak i spotřeba celého počítače) snížit.

Bohužel teď nemůžu najít měřák, abych to zkusil znovu (i když na jiném stroji), ale co si vzpomínám, tak na těch 40 W rozdílu se snížení frekvence podílelo méně než polovinou, větší vliv měla zátěž procesoru.

[FAtbluNT]

Spotreba CRT je velmi silne ovlivnena tim co zobrazujete - elektrony vytrzene anodovym napetim nejsou uplne cvrnknuti do more, prakticky monitor sviti jen diky ztratove energii elektronu dopadajicich na stinitko, a presto rozsviti slusne pokoj =] proto taky Google setri tim Blackle nesmyslem =]

S LCD je to fakt, ovsem rozmahaji se LCD podsvetlene LED matici a ty zerou podstatne mene u tmavych scen, jelikoz se pod tmavymi pixely jednoduse podsvetleni mistne vypne.

OLED a plasma maji aktivni bunky, cili rozdil je opetovne zavisly primo umerne na mnozstvi svetla vyzarovaneho stinitkem.. Menice nejsou ten nejvetsi problem, i kdyz ucinnost neni 100%..

Mno a to s tim procesorem me celkem zajima - mam starsi procesor a spotreba je dost znat, dokonce (pravda mam i starsi PSU) krasne poznam zatez i pri vypnutem monitoru - pri nahlem zvyseni CPU zateze je narust spotreby tak silny, ze klesnou slysitelne otacky ventilatoru.

[Michal Kubeček]

proto taky Google setri tim Blackle nesmyslem

Pokud ho spustili v roce 2007, řekl bych, že přišli tak trochu s křížkem po funuse… Docela by mne zajímala metoda, jakou docházejí k těm číslům o ušetřených megawatthodinách; obávám se, že budou asi tak důvěryhodná jako výpočty "škod napáchaných počítačovým pirátstvím".

[FAtbluNT]

obávám se, že budou asi tak důvěryhodná jako výpočty "škod napáchaných počítačovým pirátstvím".

O tom se nepru. Nemyslim si ze to ma valny smysl, zvlast kdyz zobrazovaci zarizeni nemusi byt nejzravejsi soucastkou pocitace. Ostatn jsem napsal "nesmyslem" :]

[Ondrej 'SanTiago' Zajicek]

Co se tyce usetrenych MWh, spis by me zajimalo, kolik MWh bylo celkem na svete vysradano kdyz jednou Google nahradil sve logo interaktivnim pacmanem (i kdyz clovek s prohlizecem nic nedelal, hejbalo se to a CPU jelo naplno). Nebo obecneji vsemi weby vyuzivajicimi zbytecne animace zerouci soustavne CPU cas.

[Jirka]

Google setri tim Blackle nesmyslem

IMO to není iniciativa Googlu.

[Grunt]

Tak mi to nedalo, seběhl jsem do sklepa s měřákem a to AOCčko změřil. Výsledky docela šok. Při rozlišení 1280x1024:

• Čistá bílá: 90W
• Čistá černá: 75W
• Když se s tím jen blikne a není připojení VGA (obrazovka ale zašumí a vyjede tam nějaký text):54W
• Stand-by:4W

Pro jistotu jsem si pustil ještě nějaký film a zatížení létalo v tom rozsahu 75-90W opravdu podle toho co se dělo na scéně. I tak mi ovšem těch 15W k celkové žravosti nepřide moc jako nějaký zázrak. Pro jistotu jsem ještě změřil svůj dosavadní Samsung SyncMaster P2370HD (klasické LCD):

• Bílá:49W
• Černá:50W

Vysvětluju si to tak, že na držení všech krystalů v poloze zavřeno je asi potřeba nějaká energie. Ani nějaké změny gammy nebo svítivosti na grafické kartě s tím ani nehly (a gamma=0 to je fakt tma). Jediné co na to mělo vliv je změna podsvícení. A to v rozsahu 35W až těch mých std. 50W. Ovšem i když má podsvícení hladký posuvník, tak ve spotřebě to mělo asi jen tak tři úrovně (vysvětluju zase tím, že jak jsem snižoval úroveň podsvícení, tak se vypínali jednotlivé články což bych ovšem nebral za samozřejmost, ale spíš jakýsi bonus). Takže tak.

[kralyk z abclinuxu]

nebo rozdíl 0% - 100% v zatížení procesoru jsou jen v řádu jednotek mA což je oproti celkové spotřebě jako flusnout si do moře.

Tak tady bych dal velké [citation needed]. Imho to bude o dost víc.
Já měl dřív P4-based Celera (bez úsporného podtaktování) a ten v zátěži topil klidně o 15° víc jak v klidu. To nebude pár mA.

[Grunt]

Jinak momentálně mám tu čest pracovat s úspornějším systémem a stejně to není žádná sláva, protože i tak nejvíc energie je spotřebováno v různých elektrických měničích a jiných nezbytných součástkách.

O x86 se nebavím.