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不单只是数据表真实世界下的PC能效

发布时间:2020-07-21 17:20:24 阅读: 来源:排气阀厂家

计算机原设备制造商(OEM)正面对商业、环保和法规等多方面的压力,需要体现他们产品的能效,提供更“绿色” 的台式个人电脑(PC)和服务器。这使设计这些产品的工程师需要设计出符合诸如美国80 PLUS?、“能源之星” (ENERGY STAR?)和计算产业拯救气候行动计划(CSCI)等能效标准的PC电源。有鉴于此,如今越来越多的半导体公司开始积极地开发芯片组和参考设计,乍看之下,这些芯片组和参考设计好像帮助设计人员达标。可惜事情并非看来那样的简单。 问题是并非所有解决方案都胜任,设计PC电源的工程师需比较市场上不同的设计取舍出最具能效的方案。尤其是某电源设计展现出符合某项给定标准,并不自动地表示这电源设计在PC投入实际应用时将会提供设计人员所期望的目标能效。因此,工程师有必要仔细查看数据表及基本的技术,并完全了解供应商怎样达到所宣称的能效。数据表和标准与真实世界之间的对比为了说明挑战之所在,让我们以某个工程师为例,其任务是采用符合80 PLUS银级性能规范的ATX电源设计台式PC。80 PLUS项目由北美地区的电力公用事业机构资助,旨在鼓励在台式PC和服务器中使用更高能效的电源。为了达到这个目标,80 PLUS银级规范要求电脑和服务器中的多路输出电源在20%和100%额定输出功率时拥有最低85%的能效,而在50%额定输出功率时能效最低为88%。表1:80 PLUS多路输出台式电脑电源能效目标首当其冲的问题在于这是一个以美国为中心的规范,获得相关的认证仅需要各能效额定值在115 Vac额定输入电压条件下验证。然而,许多台式电脑设计是在全世界销售和使用,因此,必须能够提供100 Vac(如日本)至240 Vac(大部分欧洲国家)之间的任何“通用”线路电压。所以真正致力于提供绿色PC、并希望将这承担转化为消费者提供商用优势的PC制造商,必须在完整电压范围内体现出他们宣称的能效水平。这个输入电压条件变化范围宽的问题引发出了一系列的挑战不可小觑,尤其是在输入段导电损耗的影响问题。当处在输入电压范围的低端时,这些损耗会严重影响电源总能效,使维持能效额定值以符合相关标准变得困难。工程师也必须考虑“实际功率与额定功率之不同”的问题。一个ATX电源可能额定用于 255 W工作,但在真实世界工作中,仅在处理器计算高度密集的应用时,才会几近满载工作。现实中,大多数台式PC极少在满载条件下工作,据估计,通常超过2/3的情况是在“轻载”条件下工作。而在轻载条件下,与“常规(housekeeping)”工作相关的损耗占总损耗的百分比较大,并对工作效率有着相应的负面影响。线缆长度问题工程师在考虑制造商的宣称能效时应该留意的另一项因素,是符合性测试和认证过程期间所使用线缆的长度。认证要求中并没有规定线缆长度,导致某些制造商所宣称的能效水平是直接在电源输出端(或是采用不切实际的短线缆上)测得的。现实工作中的台式PC的外形因数及设计,意指电源和电能提供点之间的线缆长度通常测得为约16英寸(41厘米),因此,是构成总损耗的一个因素。有鉴于此,实验室仿真真实世界能效需要采用类似长度线缆来测试。

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