WATT je moet weten over het processor vermogen

Als je het hebt over processoren met hoge prestaties en indrukwekkende statistieken, is er een belangrijk getal waar je op moet letten, vooral in industriële en embedded toepassingen: het aantal watt. Wat heeft watt ermee te maken? Je ziet het aantal Watts in de specs – 35W, 65W, 90W, enz. Dit is wat je moet weten.
De wereld van processors lijkt erg op de autowereld. Mensen roepen om meer KRACHT en kopen zonder na te denken de laatste generatie. Hogere snelheid! Meer pk’s! Let niet op de kosten! Voor auto’s die vaak betekenen dat jij die teveel moet betalen. Of je komt vast te zitten in een onmogelijke situaties doordat jouw auto te krachtig is. Bij processors is het vrijwel hetzelfde: Je krijgt meer “kracht” (processor vermogen) dan je nodig hebt, een processor die je een vermogen kost, en kopers krijgen er spijt van.

Definitie: watt
wät/Zelfstandig naamwoord: wattage; meervoud: wattages; symbool: Wde SI-eenheid van vermogen, equivalent aan één joule per seconde, overeenkomend met het vermogen in een elektrisch circuit waarin het potentiaalverschil één volt is en in stroom één ampère

Processor vermogen: Kracht vs Kracht

Allereerst moeten we begrijpen dat kracht in de computerwereld op twee manieren wordt gebruikt. Over kracht wordt vaak gesproken als de algeheel processor vermogen, bijvoorbeeld de Ghz. Maar net zo belangrijk is het stroomverbruik. Deze tweede betekenis wordt uitgedrukt in wattage (watt).

Meer watt is niet beter of slechter – het is gewoon de hoeveelheid stroom die nodig is om de processor op volle capaciteit te laten draaien. Maar hoe hoger het getal, hoe hoger jouw elektriciteitsrekening wordt en hoe meer warmte wordt opgewekt. Processors die taken met een hogere snelheid uitvoeren, hebben inherent meer kracht nodig, maar steeds meer optimaliseren hun energie-efficiëntie. Om terug te keren naar de analogie van de auto, er zijn motoren die ook goed presteren met minder brandstof.

Efficiëntie en betrouwbaarheid zijn de heersers voor de industriële en fabricage afdelingen

Terwijl er een wapenwedloop over processor vermogen plaatsvindt op de consumentenmarkt, is er in de industriële en maakindustrie een focus op betrouwbaarheid en efficiëntie. Een industrieel besturingssysteem voor een dure machine van 10 jaar oud die in een fabriekshal draait, heeft geen rekenkracht nodig om de nieuwste first person shooter te draaien. In plaats daarvan heeft hij net genoeg kracht nodig om zijn lijn de hele dag van besturingssoftware te voorzien, elke dag en zonder fouten, tegen de laagst mogelijke kosten. Al het andere is zonde, Iets minder kan een ramp veroorzaken.

In termen van Return on Investment (ROI) verminderen processors met een laag energieverbruik op industriële moederborden de downtime en verlengen ze de levenscyclus. Waarom? Omdat Honda’s langer werken dan Hummers.

Een laag wattage bepaald ook het verschil tussen geld op de bank en rekeningen aan het energiebedrijf. Hoeveel? Dat gaan we nu bekijken.

Groen is het nieuwe zwart

Simpelweg zeggen dat geld kan worden bespaard of dat je geld verspilt, is niet genoeg, dus laten we wat cijfers doornemen. Ik heb drie processors geselecteerd, elk met grote verschillen in de vermogenswaarden. De vergelijking om het stroomverbruik te berekenen is (A/1000)*B*24*365, waarbij A het wattage is en B de energiekosten. In de Verenigde Staten bedragen de gemiddelde kilowattuurkosten ongeveer 10¢ (EIA). Hoewel het per regio verschilt, zal ik dit als basis gebruiken. Laten we eens kijken hoe dit uitpakt.

1 – 65 W
Vergelijking: (65/1000)*.10*24*365
65W is tegen de bovengrens van wat als “industrieel” kan worden beschouwd, maar het is zeker niet het maximum. 90W is niet ongebruikelijk bij consumentenborden. Met een vermogen van 65W is dit de krachtigste van deze selectie. Bij 0,065 kilowatt per uur (kWh) komt het op ongeveer 16¢ per dag en in de loop van een jaar is dat $58.

2 – 35W
Vergelijking: (35/1000)*.10*24*365
De 35W komt dichterbij het ‘gemiddelde’ industriële vermogen. Bij 0,035 kWh kijken we naar ongeveer 8¢ per dag en $30 per jaar.

3 – 14W
Vergelijking: (14/1000)*.10*24*365

Deze laatste heeft een zeer laag vermogen van slechts 14W. Dat is met 0,014 kWh bijna 3¢ per dag en kost jaarlijks ongeveer $12.

Dit is bij maximaal gebruik, 24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar. Op een productievloer met drievoudige diensten is dat niet ongebruikelijk. Een digitale kiosk die dag en nacht draait, een remote station voor dataverzameling die seismische activiteit controleert en dergelijke. Sommige industriële toepassingen kunnen die aantallen waarschijnlijk verlagen op basis van hun gebruik. Echter aangezien we ons richten op zwaar industrieel en productiegebruik, gaan we voor maximale benutting.

Kortom…

Met dit in gedachte, stel dat je 50 systemen met 65W-processors gebruikt, uitgaande van een 5-jarige levenscyclus, is het totaal $14.500. 50 stuks van de 14W systemen komen in dezelfde periode uit op $3000. Zo wordt er simpelweg $11.500 verspild.

Minder hitte is veel koeler bij het vermogen van de processor

Er is een vrij ingewikkelde vergelijking die de exacte hoeveelheid warmte meet die door processors wordt geproduceerd, maar simpel gezegd genereert wattage hitte. Dit betekent dat er een soort koeling moet plaatsvinden zodat het bord niet smelt, en hoe meer er moet worden gedaan om warmte te bestrijden, hoe complexer het wordt.

Processors worden vaak gekoeld met heatsinks. Dit zijn stukken warmtegeleidende materialen zoals aluminium en koper, gevormd om het oppervlak te maximaliseren, de warmte over een grotere ruimte te verspreiden en naar de omgeving te verplaatsen. Dit is de reden waarom veel fanless systemen vinnen of ribben hebben, want de behuizingen zelf zijn enorme heatsinks.

Maar hoe krachtiger de processor, hoe moeilijker het is voor passieve koelmethoden om hitte te verwerken. Op een gegeven moment is een fanless behuizing niet meer voldoende en moet er een behuizing worden gebruikt met een ventilator voor de koeling. Ze voegen maar een klein bedrag toe aan het totale verbruik van de verbruiksvergelijking, zelfs een grote ventilator voegt slechts ongeveer 2w toe (of $1,75 per jaar), een grotere zorg is het effect op de betrouwbaarheid van het systeem.

We hebben het gehad over hoe de fan de achilleshiel van de pc is, en het is nog nooit toepasselijker geweest dan hier. Als je een fan hebt, heb je zwakke plek. Met een ventilator, heb je een plek nodig waar de lucht heen kan stromen, wat ventilatieopeningen vereist die je systeem blootstellen aan omgevingsuitdagingen, zoals stof en vuil. Als je een ventilator hebt, moet je de behuizing veel groter maken om ruimte te maken voor de fan en de grotere voeding.

Maar als je een low-power processor hebt, heb je geen ventilator meer nodig. Probleem opgelost.

Om te onthouden

Op de lange termijn kan het kiezen van de juiste processor je geld besparen door een lager stroomverbruik. Het vinden van de juiste snelheid, prijs en levenscyclus spelen allemaal een rol bij jouw beslissing, maar houd ook rekening met het wattage. Neem contact op met een van onze technici om al jouw vragen te beantwoorden en meer te leren over de opties van laag energieverbruik die voor jou beschikbaar zijn.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op 28 februari 2014. Het is bijgewerkt op 1 mei 2020.