戴尔客户机节能计算器

戴尔客户机节能计算器方法白皮书1戴尔客户机节能计算器目的：戴尔客户机节能计算器旨在提供一种工具，使客户能够预估计算机在一年时间内所消耗的能源，以及在此期间运行系统所需要的成本。计算器将反映最终用户的使用概况、所使用的系统类型以及一些系统配置，以生成年度能耗及成本预估值。通过该计算器，您可以选择不同的节能功能并比较成本节省情况。计算器提供了多种选项，供客户用来配置系统组件，合理匹配计算器中配置的系统与客户的实际系统。计算器可以针对客户已拥有或打算购买的系统，提供年度能耗和能源成本的预估值。若系统配备电源管理选项（例如智能节能），计算器可以反映系统电源从空闲进入睡眠状态所需的时间。节能计算器使用预设的等待时间值，与用户选择的电源管理选项相关。计算器使用这些时间值计算系统在某些时间段的能耗，例如1小时午餐时间，以及上午和下午各20分钟休息时间的能耗。这样，计算器会考虑系统在每天的休息时间进入低功耗状态这一事实，因而降低年度能耗和成本预估值以反映实际的系统使用情况。图2显示了系统进入睡眠状态的特点。计算机系统能耗综述：现代计算机的能耗会因计算机当时所执行的应用程序或任务的不同，而有很大差异。在任意给定的时间内，实际的能耗主要取决于计算机所执行的任务和软件（包括所使用的操作系统和应用程序）这两个因素。戴尔在线节能计算器将计算机系统可能运行的工作负载分为三类主要的主动使用，以及两类非主动操作，具体如下所述：1.休眠/关闭－系统在接通电源的情况下所能达到的最低功耗状态。系统所有主要的电子元件都将断开电源，但检测用户电源开关激活事件或系统唤醒事件（例如远程唤醒）所需的电路除外。2.睡眠－低功耗状态（例如挂起到RAM），在这种状态下，系统不会主动运行代码且显示器会处于关闭状态。系统的大部分组件都处于关闭状态，但内存、保持内存状态所需的电路，以及检测用户互动操作和唤醒事件所需的电路仍然开启。系统可以对用户操作（例如按下电源按钮、鼠标或键盘活动或潜在的网络活动请求）作出回应，并能在几秒钟内恢复正常运行。3.空闲－计算机虽然处于运行状态，但是通常屏幕上会显示一张固定的图像，并且没有任何用户互动操作。系统可能显示桌面，或停滞在已打开但处于空闲状态的应用程序。4.工作效率－最终用户正在使用标准的办公类型应用程序进行正常的办公作业，例如处理电子邮件、创建文档或浏览网页。5.最高性能－这代表最终用户正在运行某些高端应用程序，或者运行复杂的科学计算、建模或3D游戏，因系统负载过重而导致能耗显著增加。戴尔客户机节能计算器方法白皮书2系统将根据用户的互动操作和/或等待时间条件（如果系统配置了切换至低功耗状态的等待时间）在这些状态之间进行切换。计算机电源管理使用计算机电源管理(CPM)是降低计算机系统能耗的最有效方法之一。如果在已正确配置的系统上启用了CPM，则在系统进入非活动状态一段时间后，CPM即会将系统转入低功耗状态（睡眠或休眠状态）。未配置CPM的计算机会保持在系统空闲状态，因此在这些非活动状态期间，系统将消耗较多的能源。节能计算器可让您具体地选择电源管理系统等待时间值，以便精确地反映戴尔配送的计算机系统所提供的等待时间。如果客户使用自己的操作系统(OS)映像或修改了戴尔通常提供的标准映像，则必须将自己实施的等待时间值与戴尔设置的值进行比较，以确定哪些设置能够最准确地反映他们自己的实施方案。能耗预估：为了计算计算机在一年的时间内所消耗的能源，有必要先说明系统在这一年的使用情况。一年是由工作日和非工作日组成。因此，用户必须先定义计算中要使用的正常工作日和非工作日。输入的值将用于定义正常工作日，如图1中所示。计算器默认每天运行7小时的工作效率应用程序，以及1小时的最高性能应用程序。图1工作效率应用程序的功耗采用运行SysMark办公效率基准时测定的平均功耗表示；高性能负载的功耗采用运行3DMark基准时的平均功耗表示。戴尔客户机节能计算器方法白皮书3图1显示正常工作日计算机的使用概况，水平轴表示时间，条柱高度表示这些时间段内的粗略系统功耗。图中以固定的条柱高度表示休息时间和午餐时间的功耗，但实际上，如果等待时间值足够短，功耗随时间也会有明显的变化。下一节中将更详细地介绍这些时间段。工作日分为上午和下午两个工作阶段，中间有一段午餐休息时间。上午和下午各有20分钟的休息时间，这些时间段也可以降低功耗。上午和下午工作时间的序列组成如下所示：1.工作效率工作阶段2.最高性能工作阶段3.休息4.工作效率工作阶段上午和下午的休息时间使计算模型能够反映能源之星和智能节能等待时间值（能源之星的时间值较短）的某些优势，且能更好地反映最终用户上洗手间或延长阅读或讨论时间的情况。如果在线计算器中启用了电源管理，则年度能耗计算中将在此概况中使用戴尔于BIOS和OS设置中所实施的等待时间值（较短）。系统从空闲切换至低功耗状态的等待时间当前的Microsoft®Windows®操作系统（XP、Vista®和Windows7）不但可以切换至低功耗状态，还能控制系统执行状态切换的速度，以及用于这些切换的功耗状态。下面的图2显示了典型的切换顺序。图2如果系统未启用电源管理，则在整个非活动时间段内系统会一直处于空闲功耗级别。戴尔客户机节能计算器方法白皮书4启用了CPM的系统通常配置为根据此使用概况切换至低功耗状态：当用户在系统上处于非活动状态的时间达到设定时间(TSLP)后，系统即进入待机或睡眠状态；如果之后系统在更长的一段时间(THIB)内仍处于未使用状态，则会切换至休眠状态或关机。戴尔所有配送的产品均针对这些等待时间功能提供了默认值。等待时间值越短，越节省能源（系统处于低功耗状态的时间更长），缺点是可能会带来不便（用户在回来后必须等待较长的时间，才能恢复使用系统）。戴尔为满足能源之星要求的系统和戴尔智能节能平台提供了更积极的设置（等待时间值更短）。下面的表1显示了计算器中所使用的电源管理等待时间值。无默认智能节能能源之星切换至睡眠状态的等待时间（小时）从不10.250.25切换至休眠状态的等待时间（小时）从不从不418显示器关闭的等待时间0.50.50.250.25表1计算器将非工作日分为未启用CPM和启用CPM两种情况，在非工作日计算机24小时都处于空闲、睡眠或休眠状态。一年中的工作日天数默认为250天。能耗计算戴尔计算年度能耗的方法是定义正常工作日和非工作日（或称未使用日）的使用概况，并据此计算每天的能耗。然后加总一年内工作日和非工作日的值，计算出系统的年度能耗预估值。工作日工作日的计算方式依据如下方程式1。方程式1ࡱࢃࡻࡾࡷࡰ࡭ࢅൌࡱࡼࡾࡻࡰ൅ࡱࡹ࡭ࢄࡼࡱࡾࡲ൅ࡱࡸࢁࡺ࡯ࡴ൅ࡱ࡮ࡾࡱ࡭ࡷ定义：EWORKDAY=正常工作日期间消耗的能源总量EPROD=工作效率应用程序运行期间消耗的能源总量EMAXPERF=最高性能应用程序运行期间消耗的能源总量ELUNCH=午餐期间消耗的能源总量EBREAK=休息期间消耗的能源总量以上每个能源单元的计算，都是将系统处于相应功耗状态的总时间，乘以该时间段系统的平均功耗。工作效率和最高性能时间段的计算相对比较简单，但午餐和休息时间的计算则要复杂得多。在午餐和休息时间，必须根据休息/午餐时间的长短来考虑切换至低功耗状态的等待时间。如果用户离开时间非常短，系统会停留在空闲状态；如果足够长，则系统会切换至休眠状态。睡眠时间和休眠时间都必须反映在计算当中，并由用户在电源管理选项中进行配置，请参阅上面的表1。戴尔客户机节能计算器方法白皮书5非工作日非工作日的计算假定系统在24小时内均处于相同的功耗状态。所使用的功耗状态由选择的电源管理设置决定。若选择未启用电源管理，则假定系统处于空闲状态。其他选项则假定系统处于睡眠或休眠状态，具体取决于相应的等待时间值。系统功耗测定和计算创建诸如此计算器之类的工具时，所面临的一个重要问题是如何获得计算年度能耗所需的数据。计算器中有5个选择框，每个选择框平均又有5个选项，因此每种系统机箱拥有3000多种可能的系统配置。使用上面介绍的基准应用程序测试所有这些选项，可能需要大约12000个测试小时才能完成。为解决测试时间困难，戴尔针对系统功耗开发了一个数学模型，采用多种系统和选择选项代表典型功耗值。此数据是在所有可能的系统配置中精选出一部分典型的配置，并进行测试和验证，然后收集得出。一般认为，比起仅提供少量的系统配置的方法（而且这些少量的系统配置可能还与您要购买的系统不匹配），这种方法可为最终用户提供更多相关的信息，同时还提供更易于管理的测试矩阵。与使用情况相关的下拉框用于定义日常使用概况（每天运行工作效率应用程序的小时数、运行最高性能应用程序的小时数、每年的工作日天数和能源成本）的下拉框，适用于显示窗口中的所有三种系统。某个系统窗口中的配置选项仅会影响该特定的系统。节能变化节能计算器可以帮助客户：•了解客户机产品的能耗•提供典型热负荷计算和总拥有成本计算中使用的数值•向最终用户说明他们所选择的系统配置的能耗结果•指出在客户机系统中实施电源管理的优势。•说明戴尔能效配置选项在年度能源成本方面的优势计算器根据上述方法提供预估值，但并非是最详细、最准确的结果。因为其中并不包含用户购买产品时可能拥有的所有系统配置选项。而且，计算器所提供的某些配置选项也要少于购买系统时可以选择的选项。由于最终产品是由许多单个组件构成，而每个组件的功耗又具有可变性，所有任何给定的系统所消耗的能源都有可能会多于或少于计算器的预估值。默认值计算器允许最终用户自行配置产品的使用概况。最终用户可以借此说明产品在其环境中的典型工作负载和年度使用情况。戴尔客户机节能计算器方法白皮书6计算器的许多字段都采用默认值。这些默认值源自于戴尔的使用经验，代表产品在办公环境中的典型使用情况。默认值假定工作日为8小时，其中包括中午1小时午餐时间以及上午和下午的休息时间。一天的工作负载默认为7小时的办公类型应用程序运行（反映人们使用计算机经常执行的工作，例如处理电子邮件、创建文档、浏览网页等），以及1小时的高性能应用程序运行（反映后台病毒扫描、软件更新或其他定期的高计算需求）。默认配置中增加的高性能使用情况，可以显示系统的高性能运行功耗的年度能源成本。与列出系统功耗状态及每种状态每年的使用小时数相比，工作日定义方法更易于理解，也更方便最终用户配置。每年默认的工作日天数为250，即表示每年一般工作50周。表2显示计算器中使用的默认值。这些值以及上面表1中的电源管理等待时间值，将用于确定戴尔客户机产品的年度能耗预估。默认值每天运行办公应用程序的小时数7每天运行高性能应用程序的小时数1每年的工作日天数250电力成本（美元/千瓦时）0.10表2节能值计算工具中第2列和第3列的预估节能值以第1列中的基准配置为计算依据。（请针对各列解释上句所指是哪一个表、图表或图。）节能值的计算方式为，基准系统年度能耗减去当前的系统年度能耗。然后对计算出的节能值（以千瓦时为单位）应用当地的电力成本因数，计算出年度节能预估值（以当地货币为单位）。（法律假定各地区的情形各不相同，不一定要依据美国的能源成本与节省值）计算减少的CO2排放及汽车行驶里程的预估值时，采用了EPA温室气体当量计算器(EPAGreenhouseGasEquivalenciesCalculator)中的转换因数.1计算器会首先根据年度节能值计算减少的CO2排放量（依据下面的方程式2）。方程式27.18x10-4公吨CO2/千瓦时方程式3说明EPA网站上的转换因数组合，用于确定减少的汽车行驶里程数（英里）的转换因数。方程式37.18x10-4公吨CO2/千瓦时*1/8.81x10-3加仑汽油/公吨CO2*19.7英里/加仑汽车/货车平均耗油=减少1.61英里/千瓦时1