谁是节能典范?EPU、DES国内最权威对比测试

天极yesky
Sirius
迫在眉睫的能源危机─从「节能」谈起
最近一段时间,随着国际油价的大幅飙升,以及由此引发的一系列涨价事件,使人们更加深刻的感受到能源危机给日常生活带来的极大影响。
什么是能源危机?由于石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭,同时新的能源生产供应体系又未能建立而在交通运输、金融业、工商业等方面造成的一系列问题统称能源危机。
根据经济学家和科学家的普遍估计,到本世纪中叶,也即2050年左右,石油资源将会开采殆尽,其价格升到很高,不适于大众化普及应用的时候,如果新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。最严重的状态,莫过于工业大幅度萎缩,或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。
除了寻找和建立新的能源体系之外,节约能源也早已成为了当前最为热门的话题之一。恰逢今年是奥运年,整个社会也以申办奥运为契机,建立更为广泛的公众环保意识,迎接绿色奥运、环保奥运的到来。身为社会的一份子,许多IT厂商纷纷响应了这一号召,在自家的产品中加入了节能设计。其中,华硕、技嘉两大一线板卡厂商也都分别推出了EPU和DES节能技术,双方都宣称自家的技术能够获得比对方更为出色的节能效果,但是到目前为止尚未有一份真正客观、公平、公开、公正的测试报告出炉。
本次测试的目的就是通过专业的功耗测试仪器,分别对华硕和技嘉两家的主板在使用相同处理器时进行处理器的功耗测试,通过对比使用户能够清楚的了解到究竟哪家的节能技术更胜一筹。
华硕EPU节能技术简介
华硕EPU实际上是在主板上的一个独立电源管理芯片,其工作原理是通过创新的混合动力技术进行数字监控,精确地将外部电源加载到供电线路上并且根据负载来优化CPU的电力供应(包括自动调整CPU电压和CPU供电相数)。低负载的时候是四相供电,高负荷时八相/十六相供电,四相、八相、十六相供电间切换的意义在于它们在不同负载时的功耗是不同的,四相供电在低电流时的使用效率较高,而八相和十六相供电在高电流时的使用效率较好。通过关闭电感和电晶体的方式,玩家不会因供电相数的切换有任何感觉,但电感和电晶体没有供电就能减少功耗,而且效率反倒提高,这正是EPU的奇妙之处。通过对CPU电压的实时监测,EPU实现了最大的效能利用。配合独家的AI Gear 3软件,即可依照不同状况——高系统性能或是低程序负载的省电模式,自动调整系统性能,通过它您可以节省电力消耗达80%以上。
这就是目前华硕主板板载的EPU芯片,是一款实时监控电源管理微处理芯片,通过对CPU电压进行实时监测,EPU实现了当你的计算机运行需求较低的应用程序时,进行CPU功耗的节省。
上图由华硕提供,仅供参考
根据华硕给予的资料显示,EPU可以针对不同型号的Intel CPU进行优化。从技术上来说,EPU是一个可编程的数字接口规范,它包含电压、电流、热能、电脑相位等设计,它可以实时的显示CPU的电压、电流、温度、功耗。换个角度来理解EPU,它更多的像是一个高灵敏度的传感器,这个传感器检测到CPU的电流(负载)后,更加数据库内的CPU类型调用针对性的优化程序。
华硕EPU可直接通过华硕AI Suite中的AI Gear 3组件对其进行调用。
华硕EPU用非常形象的方式来表述各种不同的状态。从左到右依次为魔法棒(AutoMode)、火箭(Turbo Mode)、飞机(High Performance Mode)、汽车(Medium Power Saving Mode)和步行(Max Power Saving Mode)。
华硕EPU技术能够于上述五种模式下为每一颗处理器提供不同的外频/倍频组合以及电压值。换言之,不同处理器于不同模式下均可获得不同的外频/倍频/电压组合,这显然要比技嘉DES技术所提供的三段式V-Core调节机制来得细化。当然,Auto Mode自动模式则无疑是最为“省心”的方案,其可依照处理器实际运作时的负载程度给出最为适合的设置,即最优化的外频/倍频/电压组合值。
华硕EPU技术同样需要将处理器同内存模组之间的分频比设为自动并将处理器电压置于缺省状态方可被激活,亦可摆脱Intel C1e和EIST功能独立运作。与技嘉DES技术不同的是,ASUS AI Gear 3工具提供了一组Turbo Mode涡轮增压模式,实际上便是允许在使用华硕EPU技术的同时亦可对处理器进行超频动作,而并不需要像前者那样调用独立的工具完成这一动作,且“超频”之后的外频/倍频/电压组合值同样经过测算。
技嘉DES节能技术简介
技嘉动态节能引擎--DES(Dynamic Energy Saver),是采用创新的多段式电源相位设计,共分为五段不同的电源相位数,可以依据CPU的负载自动调整至最有效率的电源相位段数。当CPU处于轻负载或闲置的状态,动态节能器就会调降段数,用最小的电源相位数运作,把多余的相位电路关闭,避免不必要的能源浪费,达到节能的目的。技嘉动态节能引擎,运用此项创新技术,最多可节省70%的能源耗损。一旦CPU负载增加时,动态节能器会立即侦测到系统需要更多的能量,便自动调高段数,以便供给系统更顺畅的运作。
技嘉动态节能引擎采用多段式设计,克服相位转换时瞬间降低效率的缺点,可使切换过程更加流畅,技嘉动态节能器可提升最多20%的能源效率。而其他主板所采用的所谓节能技术通常采用两段式调控,只有高功率和低功率之分,所以主板并不能即时的根据主板当时的能耗来自动调节能量供应段位,所以其节能效果并不理想。而技嘉在这方面就相对的出色很多,更多的段位就意味着段位之间的过渡更平滑,而针对每个段位所设计的特殊节能方案也可以更好的帮助主板实现节能最大化的目的。
功耗曲线图(该图由技嘉提供,仅供参考)
通过上图的对比我们也可以发现,多段式调节相对于两段式调节的优势非常明显,在很多情况下都可以提供更高的功耗节省。
而为了将节电进行到底,技嘉又不惜成本采用低电阻式晶体管(Low RDS(on) MOSFET)、高质量铁素体电感(Ferrite Core Choke)等高阶被动组件,以确保CPU获得更稳定的供电,并强化系统用电效率及降低运作温度,进而大幅提升主板的执行效能及超频稳定性。而由于这些低功耗部件的引入,以往被这些元件所消耗的电力被大大的节省了下来,一方面可以节省玩家电费开支,另一方面可以降低供电部分发热量,保证主板的稳定运行和超频。
负载指示灯
技嘉在主板的内存插槽附近设计了一组用于观察供电部分负载的指示灯,当指示灯处于红色的时候说明主板正处于高负载状态,而这时,主板则自动启用全部供电回路对处理器进行供电,以保证处理器的稳定运行。而当指示灯处于绿色时,说明此时处理器的负载很低,主板在这是就会自动关闭大多数供电回路以求节省更多电力,这样既不会对稳定造成影响,又不会浪费电力。
Dynamic Engery Saver的控制面板
而除了有简单易懂的指示灯之外,技嘉更配合DES技术开发出了专门的应用程序,方便用户对主板DES系统运行时的各项参数指标进行实时的监控。利用这个简单的应用程序,我们可以对处理器当前的运行频率,电压,电压调节档位,以及供电模块的应用情况进行实时的监控,方便用户对DES运行状况以及电脑运行状况有一个详尽的了解。
测试环境说明
以上便是我们此次测试所采用的专业功耗测试卡,卡插在主板的24pin电源接口上,一头与电源的24pin+4pin相连接,另一头与主板上的4pin处理器辅助供电接口相连接。
在实际使用过程中,功耗测试卡上的液晶显示屏会显示出各种即时的电压、电流和功率数值,其中第二行最右边显示的便是CPU的即时功率,我们将以此为依据来进行测试。
主板方面,分别选择了当前华硕和技嘉推出的主流产品,ASUS P5K EPU和GIGABYTE EP35-DS3,二者均采用的是Intel P35 + ICH9芯片组,均支持DDR2内存。为了保证测试的公平性,此次测试的主板我们均是通过零售市场购买,并将主板的BIOS更新至最新的正式版本。
华硕P5K EPU主板的测试系统
技嘉EP35-DS3主板的测试系统
考虑到不同用户的实际使用需求,以及为了对主板的省电能力进行更为全面的了解,我们分别选择了高、中、低三款不同等级的处理器来进行测试。
| ASUS P5K EPU | GIGABYTE EP35-DS3 |
高端:Intel QX9650 | ||
中端:Intel Core 2 Duo E7300 | ||
低端:Intel Celeron E1200 |
华硕EPU节能技术包括五种状态:Max Power Saving Mode最大功率节省模式、Medium Power Saving Mode中等功率节省模式、High Performance Mode高效能模式、Turbo Mode涡轮增压模式以及Auto Mode自动模式等五种状态。
技嘉DES节能技术包括一组三段式的V-Core调节,此外还可以选择是否打开Throttling功能,因此实际上是有六种节能模式。
对于两家的节能模式,我们分别选择了华硕的Max Power Saving Mode、Auto Mode,以及技嘉的Level 3+CPU Throttling ON和Level 1+CPU Throttling OFF两种来进行对比测试。
华硕的Max Power Saving Mode、技嘉的Level 3+CPU Throttling ON分别是两家的最大节能模式,通过对比能够很好的反映出EPU和DES技术的最大节能技术。
华硕的Auto Mode、技嘉的Level 1+CPU Throttling OFF则是大部分用户的实际使用模式,通过对比能够很好的反映出EPU和DES技术给绝大多数用户日常使用时带来的省电效果。
测试方法说明
若是选用常见的Benchmark纯理论测试软件来进行测试,并不能真实的反映出用户在实际使用过程中的情况,结果可能会出现偏差。因此在测试软件方面,我们选择了完全基于用户实际应用而开发的Multi-Task软件,该软件支持多核心和多线程,开始测试时即便是最高端的四核心处理器也能够使之处理器占用率达到接近100%。
测试结果以s为单位,数值越小越好,为了更为直观的衡量处理器的性能和每瓦性能,我们将单位进行了简单的换算,以10000/s为最终的数值结果,例如147.17s换算后的结果就是10000/147.17=67.95,这个数值是越大越好。
测试模式:
整个测试过程有两种状态:Idle状态和运行Multi-Task软件状态,我们的整个测试过程如上表所示,如此一来便可以形成空载—半载—满载—空载—半载—满载的测试状况,更好的模拟用户在实际使用时的状态,我们将分别记录下整个过程中的CPU占用率和功耗。
需要特别说明的是,由于使用相同处理器搭配不同主板时完成Multi-Task软件的时间不尽相同,我们以最后完成Multi-Task软件测试主板的整体测试时间为主,最先完成的主板在完成Multi-Task软件测试后处于待机状态。
EPU、DES对比测试—Intel QX9650
最大节能模式(Max Power Saving Mode VS Level 3+CPU Throttling ON):
搭配华硕EPU主板,将模式设置为Max Power Saving Mode时,QX9650的外频降到了300MHz,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.8G,核心电压也降到了1.008V,并且即使是在满载的情况下这些参数也不会恢复至QX9650的默认状态。
搭配技嘉DES主板,将模式设置为Level 3+CPU Throttling ON时,QX9650的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了2.0G,核心电压也降到了1.040V。
设置为Level 3+CPU Throttling ON模式时,满载状态下QX9650的倍频和主频会恢复至默认状态,电压略微上升至1.104V,不过仍然要低于QX9650的默认电压。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,QX9650在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此在运行Multi-Task软件时的CPU占用率相对要高一些,并且完成Multi-Task软件测试的时间也要相对长一些。
CPU功耗曲线图:
由上图我们可以看到,QX9650在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此在Idle状态下其功耗要比搭配DES主板时低;而在运行Multi-Task软件测试中,QX9650搭配EPU主板时的频率和电压没有变,而搭配DES时的频率和电压均有所上升,因此在运行Multi-Task软件测试时EPU的省电能力要明显优于DES。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
由于搭配EPU主板时的主频和外频较低,因此其Multi-Task软件的测试成绩不如搭配DES主板时的性能表现。不过考虑到处理器的每瓦性能表现和总耗电量,则是EPU主板明显占优势。
日常使用模式(Auto Mode VS Level 1+CPU Throttling OFF):
切换到Auto Mode时,QX9650在搭配EPU主板时,Idle状态下其外频、主频和电压均与Max Power Saving Mode下相同。
切换到Auto Mode时,满载状态下华硕EPU主板对QX9650进行了一定程度的超频,外频提升到了350MHz,主频相应的提升到了3.15G,电压也相应的提升到了1.216V。
在Level 1+CPU Throttling OFF模式下,搭配技嘉DES主板时,QX9650的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了2.0G,核心电压也降到了1.072V。与Level 3+CPU Throttling ON相比,仅仅只是电压略微提升了0.032V,满载状态下仍然是倍频和主频会恢复至默认状态。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,在Idle状态下,QX9650搭配不同的主板其CPU占用率相差不大。在运行Multi-Task软件情况下由于搭配EPU主板时对QX9650进行了一定程度的超频,因此其CPU占用率要低一些。
CPU功耗曲线图:
Idle状态下,QX9650在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此要比搭配DES主板省电一些。运行Multi-Task状态下,由于华硕EPU主板对处理器进行了超频,因此此时处理器的耗电量要比搭配技嘉DES主板的高。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
由于搭配华硕EPU主板时对处理器进行了超频,因此在运行Multi-Task软件时华硕EPU主板的性能表现要比搭配技嘉DES主板来的出色,不过由于同时耗电量有所增加,反应到每瓦性能表现方面二者则是完全相同。由于待机状态下华硕EPU的节电能力要比技嘉DES出色,因此整个过程的总耗电量是华硕EPU要比技嘉DES少。
EPU、DES对比测试—Intel E7300
最大节能模式(Max Power Saving Mode VS Level 3+CPU Throttling ON):
搭配华硕EPU主板,将模式设置为Max Power Saving Mode时,E7300的外频降到了240MHz,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.44G,核心电压也降到了1.008V,并且即使是在满载的情况下这些参数也不会恢复至E7300的默认状态。
搭配技嘉DES主板,将模式设置为Level 3+CPU Throttling ON时,E7300的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.6G,核心电压也降到了1.120V。
设置为Level 3+CPU Throttling ON模式时,满载状态下E7300的倍频和主频会恢复至默认状态,电压仍为1.120V。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,E7300在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此完成Multi-Task软件测试的时间也要相对长一些。
CPU功耗曲线图:
由上图我们可以看到,E7300在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此在Idle状态下其功耗要比搭配DES主板时低;而在运行Multi-Task软件测试中,E7300搭配EPU主板时的频率和电压没有变,而搭配DES时的频率和电压均有所上升,因此在运行Multi-Task软件测试时EPU的省电能力要明显优于DES。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
由于搭配EPU主板时的主频和外频较低,因此其Multi-Task软件的测试成绩不如搭配DES主板时的性能表现。不过考虑到处理器的每瓦性能表现和总耗电量,仍是EPU主板明显占优势。
日常使用模式(Auto Mode VS Level 1+CPU Throttling OFF):
切换到Auto Mode时,E7300在搭配EPU主板时,Idle状态下其外频、主频和电压均与Max Power Saving Mode下相同。
切换到Auto Mode时,满载状态下华硕EPU主板对E7300进行了一定程度的超频,外频提升到了280MHz,主频相应的提升到了2.8G,电压也相应的提升到了1.144V。
在Level 1+CPU Throttling OFF模式下,搭配技嘉DES主板时,E7300的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.6G,核心电压为1.120V,满载状态下仍然是倍频和主频会恢复至默认状态。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,在Idle状态下,E7300搭配不同的主板其CPU占用率相差不大。在运行Multi-Task软件情况下由于搭配EPU主板时对E7300进行了一定程度的超频,因此其CPU占用率要略为低一些。
CPU功耗曲线图:
Idle状态下,E7300在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此要比搭配DES主板省电一些。运行Multi-Task状态下,由于华硕EPU主板对处理器进行了超频,因此此时处理器的耗电量要比搭配技嘉DES主板的高。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
由于搭配华硕EPU主板时对处理器进行了超频,因此在运行Multi-Task软件时华硕EPU主板的性能表现要比搭配技嘉DES主板来的出色,不过由于同时耗电量有所增加,反应到每瓦性能表现方面却是技嘉DES主板略为占优势一些。由于待机状态下华硕EPU的节电能力要比技嘉DES出色,因此整个过程的总耗电量是华硕EPU要比技嘉DES少一些。
EPU、DES对比测试—Intel E1200
最大节能模式(Max Power Saving Mode VS Level 3+CPU Throttling ON):
搭配华硕EPU主板,将模式设置为Max Power Saving Mode时,E1200的外频降到了180MHz,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.08G,核心电压也降到了1.048V,并且即使是在满载的情况下这些参数也不会恢复至E1200的默认状态。
搭配技嘉DES主板,将模式设置为Level 3+CPU Throttling ON时,E1200的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.2G,核心电压也降到了1.072V。
设置为Level 3+CPU Throttling ON模式时,满载状态下E1200的倍频和主频会恢复至默认状态,电压略微上升至1.184V。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,E1200在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,仅仅只有1.08G,因此完成Multi-Task软件测试的时间也要相对长一些。
CPU功耗曲线图:
由上图我们可以看到,E1200在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此在Idle状态下其功耗要比搭配DES主板时低;而在运行Multi-Task软件测试中,E1200搭配EPU主板时的频率和电压没有变,而搭配DES时的频率和电压均有所上升,因此在运行Multi-Task软件测试时EPU的省电能力要明显优于DES。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
由于搭配EPU主板时的主频和外频较低,因此其Multi-Task软件的测试成绩不如搭配DES主板时的性能表现。不过考虑到处理器的每瓦性能表现和总耗电量,则是EPU主板明显占优势。
日常使用模式(Auto Mode VS Level 1+CPU Throttling OFF):
切换到Auto Mode时,E1200在搭配EPU主板时,Idle状态下其外频、主频和电压均与Max Power Saving Mode下相同。
切换到Auto Mode时,满载状态下E1200恢复至默认频率,电压也相应的提升到了1.296V。
在Level 1+CPU Throttling OFF模式下,搭配技嘉DES主板时,E1200的外频不变,倍频降低到了6,因此主频降低到了1.2G,核心电压也降到了1.200V。与Level 3+CPU Throttling ON相比,仅仅只是电压略微提升了0.128V,满载状态下仍然是倍频和主频会恢复至默认状态。
CPU占用率曲线图:
由上图我们可以看到,在Idle状态下,E1200搭配不同的主板其CPU占用率相差不大。在运行Multi-Task软件情况下两者的CPU占用率相差不大,不过搭配华硕EPU主板要先完成Multi-Task的测试。
CPU功耗曲线图:
Idle状态下,E1200在搭配EPU主板时,由于默认频率较低,因此要比搭配DES主板省电一些。运行Multi-Task状态下,则是搭配华硕EPU主板时处理器的耗电量要比搭配技嘉DES主板的高。
性能、每瓦性能、总耗电量对比图:
E1200搭配华硕EPU主板能够获得更为出色的性能表现,不过由于同时耗电量有所增加,反应到每瓦性能表现方面二者则是完全相同。由于待机状态下华硕EPU的节电能力要比技嘉DES出色,因此整个过程的总耗电量是华硕EPU要比技嘉DES少。
总结:整体而言华硕EPU技术节能效果更加明显
整个过程有六项对比,分别如下表所示:
| ASUS P5K EPU | GIGABYTE EP35-DS3 | |
Intel QX9650 | 最大节能模式 | Win | Lose |
日常使用模式 | Draw | ||
Intel Core 2 Duo E7300 | 最大节能模式 | Win | Lose |
日常使用模式 | Lose | Win | |
Intel Celeron E1200 | 最大节能模式 | Win | Lose |
日常使用模式 | Draw |
由上表可以看到,在六项对比测试之中,华硕在三个项目中取得了领先优势,技嘉在一个项目中取得了领先优势,在两个项目中双方打成了平手。
最大节能模式方面,华硕EPU相对技嘉DES技术有着较为明显的优势,在待机状态下,由于华硕EPU能够将处理器的主频、外频和电压大幅降低,即便在满载时也不会恢复至原来的频率和电压,因此取得了比技嘉DES更为出色的省电效果。
日常使用模式方面,华硕EPU在满载情况下对处理器进行了超频,因此在满载状态下处理器的耗电量要比技嘉DES的高,不过其性能也相应的得到了提升,反应在每瓦性能表现方面二者是处于同一水平线之上。同时由于待机状态下华硕EPU的节电能力要由于技嘉DES,因此在总耗电量方面华硕EPU要比技嘉DES小一些。
对于那些非常在意省电能力,打算用最大节能模式来使用电脑的用户而言,显然支持华硕EPU技术的主板才是他们的最佳选择;对于更看重每瓦性能表现的用户而言,选择支持何种技术的主板则是差别不大。
总而言之,考虑到用户使用不同处理器和不同节能模式方面的综合表现,我们认为华硕EPU技术为用户带来的节能效果来更为明显一些。