Sekrety oszczędnych


Monitory tego typu nie są już produkowane. Od roku 1990 rozpoczęło się wprowadzanie nowych norm na te wyroby. Naczelnym hasłem była lepsza ochrona środowiska, ale chodziło głównie o zmniejszenie zużycia energii i ograniczenie stosowania szkodliwych materiałów do budowy monitorów. Najbardziej znane normy to Energy Star i TCO. Pierwsza z nich została opracowana z inicjatywy rządu Stanów Zjednoczonych w roku 1992 w celu ograniczenia emisji gazów przyczyniających się do efektu cieplarnianego. Standard wymaga, aby w trybie oszczędzania zapotrzebowanie na energię zmniejszało się co najmniej o 60 procent. Szwedzka norma TCO także ogranicza udział materiałów toksycznych i ciężkich metali i z każdą kolejną wersją coraz większą uwagę zwraca na wydajność energetyczną.

Same normy nie są gwarancją postępu. Monitory zaliczają się do najdłużej używanego i najrzadziej wymienianego rodzaju osprzętu, są egzemplarze, które obsłużyły już kilka jednostek centralnych. Pięcioletni monitor kineskopowy jest regułą, komputer - wyjątkiem. Wymiana przestarzałych monitorów następuje powoli, i to raczej na ekrany ciekłokrystaliczne niż nowsze modele kineskopowe.

Sekrety oszczędnych

Przebieg zużycia energii w czasie druku dziesięciu stron na HP LaserJet 2200. Najwięcej mocy kosztuje skrócenie "oczekiwania na pierwszą stronę", ale w bilansie energetycznym najbardziej waży zużycie w czasie oczekiwania.

Monitory są rzadko wyłączane. Nowsze modele w trybie oczekiwania zużywają 4-5 W, a zupełnie nowe zadowalają się jednym watem. Ciekawe wnioski można wysnuć z pomiarów zużycia energii przez dwie siedemnastocalówki: w starym Philipsie 107S i cienkim monitorze z aktywną matrycą, TFT, Neovo M-17. W monitorze kineskopowym wiele zależy od rozdzielczości ekranu i wyświetlanego koloru. Mniejsze różnice, przynajmniej w testowanym egzemplarzu, towarzyszą zmianom jasności, regulowanym za pomocą wewnętrznych ustawień monitora OSD. Charakterystyczna i zgodna z oczekiwaniem jest zależność od wyświetlanych kolorów. Pobierana moc zależy przede wszystkim od liczby aktywnych wyrzutni elektronów. Najmniejsze jest zużycie w wypadku koloru czarnego (brak aktywnych wyrzutni), większe dla czystych barw RGB (po jednej czynnej), jeszcze większe w kolorach CMY (mieszane po dwie barwy z palety RGB) i wreszcie największe dla bieli, którą w kineskopie wytwarza się ze wszystkich trzech kolorów podstawowych. Wyświetlenie jednego z takich kolorów wymaga blisko 8 W, więc łączna różnica między bielą a czernią może sięgać nawet 25 W.

Do tego dochodzą różnice spowodowane rozdzielczością (10 procent między 1024x768 a 800x600) i jasnością (5 procent w całym zakresie). Zużycie zaczyna się od 83 W (ekran startowy w 640x480) przez 90 W (800x600) na 100 W kończąc (1024x768). Do tego należy dodać wymienione wcześniej procenty. W sumie ustawienia monitora i wyświetlana treść może zmienić pobór energii aż o jedną trzecią.

Nie zalecamy ślęczenia przy maksymalnie zaciemnionym ekranie, ale na przykład zamieniając tło w edytorze tekstu z białego na przedpotopowy niebieski (w Wordzie: Narzędzia | Opcje | Ogólne opcja Niebieskie tło, biały tekst), zaoszczędzisz kilkanaście watów. Następne dziesięć zarobisz, zmniejszając rozdzielczość tam, gdzie wyższa nie jest niezbędna. W stanie czuwania testowany Philips pobierał 21 W, ale nawet naciśnięcie przycisku udającego wyłącznik nie kończyło poboru energii. Szczegółowe dane umieściliśmy na wykresie na poprzedniej stronie.

Monitor LCD pod wieloma względami zachowuje się odwrotnie. Na zużycie nie ma wpływu rozdzielczość, i tak najczęściej ustawiana w zgodzie z liczbą pikseli na ekranie. Przeciwnie niż w kineskopach, wyświetlanie czerni pochłania więcej energii niż bieli. Takie funkcjonowanie jest zgodne z zasadą działania omawianych monitorów, w których wyświetlanie obrazów polega raczej na tłumieniu światła niż jego emisji. Należałoby pomyśleć o wymianie wygaszaczy ekranu, gdyby nie mikroskopijna skala tego zjawiska, w konsekwencji nieprzekraczająca w naszym monitorze 2 W. Dużo większe okazały się zmiany spowodowane regulacją jasności. W testowanym monitorze pobór mocy rósł z jasnością od 40 przy minimalnej aż do 60 W. Monitor w stanie czuwania pochłaniał 9, a po "wyłączeniu" - 6 W. Sporo można zyskać na wyciąganiu wtyczki z kontaktu.

Procesor

W ostatnim dziesięcioleciu prędkość procesorów rosła razem z ich apetytem na waty. Miało to trzy przyczyny. Po pierwsze, rosła liczba tranzystorów, a każdy z nich zużywał swoją cząstkę energii. Im więcej ich było, tym bardziej rosło zużycie. Po drugie, wzrastała częstotliwość pracy. Większość energii tranzystorów wykonanych w technologii CMOS jest zużywana w momencie ich przełączania. Im częściej to następuje, tym bardziej rośnie zużycie. Trzecim czynnikiem jest przechodzenie na coraz bardziej precyzyjne technologie. Maleją elementy, zmniejsza się odległość między nimi, a razem z tym rośnie upływność i częściej trzeba przywracać stan oryginalny. Te czynności również wymagają dodatkowej energii.

Dziesięć lat temu najlepszy procesor w owym czasie, 486DX2-66, zużywał 6 W, nie potrzebował ani chłodnicy, ani wentylatora. Dekadę później procesory AMD i Intela do komputerów biurkowych wymagają sprawnego odprowadzenia z niewielkich powierzchni ponad 100 W energii w postaci ciepła i coraz bardziej skomplikowanych systemów chłodzenia. Na szczęście, ten etap zbliża się do końca. Mnożenie gigaherców przestaje być opłacalne. Wzrost wydajności będzie się uzyskiwać dzięki równoległej pracy wielordzeniowej. Także do tego typu procesorów wprowadza się układy oszczędzania energii, znane wcześniej z notebooków. Do produktów AMD wprowadza się system Cool' n'Quiet, który zmniejsza napięcie zasilania i częstotliwość taktowania, kiedy trzeba wykonać mniej obliczeń. Podobny system SpeedStep implementuje się w Pentium 4. Prawdopodobnie po raz pierwszy w historii Intel zapowiedział nowe procesory, bardziej oszczędne od poprzedników. Dwurdzeniowe Itanium i Montecito, nowy procesor do serwerów, mają zużywać 100 W, o trzydzieści mniej od zastępowanych modeli. Oszczędności w kosztach energii uzyskane dzięki nowym konstrukcjom Intel szacuje na sto tysięcy dolarów rocznie na każdych 500 serwerach wprowadzonych do użytku.

Największe żarłoki

Dzisiaj drukarek laserowych nie kupuje się dla ich słynnej jakości, która mocno spowszedniała, ale przede wszystkim z powodu niskich kosztów druku. Składają się na nie koszty toneru i wymienianych podzespołów: bębna elektrofotograficznego, grzejnika, który spieka toner z papierem, i kilku innych. W modelach ekonomicznych druk jednej strony monochromatycznej kosztuje mniej niż 10 gr, kolorowej - pięćdziesiąt. Jak to się ma do kosztów energii elektrycznej? Na rysunku pokazaliśmy energetyczny raport z wydruku dziesięciu stron na starszej drukarce laserowej HP LaserJet 2200. W ciągu 40 sekund urządzenie zużywało średnio 594 W, zatem na jedną stronę potrzeba 0,66 watogodziny. Biorąc pod uwagę, że 32 grosze kosztuje kilowat, jednostka tysiąc razy większa, widać jasno, że koszt energii zużywanej na sam wydruk nie stanowi problemu. Ale drukarka, podobnie jak inne urządzenia, czuwa. Pobiera tylko 20 W, ale systematycznie i bez przerwy, bo zalicza się do najrzadziej wyłączanych. Przyjmując normę trzech tysięcy stron miesięcznie łatwo policzyć, że urządzenie dwadzieścia razy więcej energii zużyje na bezproduktywne czuwanie niż drukowanie. Pomimo tak istotnego wzrostu udział energii w sumarycznych kosztach drukowania pozostanie na poziomie do zaakceptowania, kilkunastu setnych grosza za stronę, ale prąd marnowany na podtrzymywanie bezrobotnego urządzenia nabije przez rok do 60 zł. To kolejne ziarnko. W nagrodę za systematyczne wyłączanie nieużywanych komponentów systemu przez rok można uzbierać na parę dni niezłych wakacji.