主板节能典范 华硕EPU/技嘉DES技术解析
继接连打出两张Ultra Durable超耐久技术“用料”牌后,知名主板厂商技嘉科技(Gigabyte)再度于2008年伊始大打“环保”牌,于全球范围内高调问世Dynamic Energy Saver(DES)动态节能引擎技术,而其无疑同业界一哥华硕电脑(ASUS)于2007年末植入主板中的Energy processing Unit(EPU)节能处理单元技术不谋而合,现时主板业双雄继全固体聚合物电容和一体化热导管散热模组等外围设计后,亦由此打响新一轮主板研发战。
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| 由电感线圈、场效应管以及滤波电容三组电气元件构建的主板处理器供电模组 |
处理器运作时的电力消耗可根据平台实际负载大小做出相应的增强或减弱,而电源模组却并不能对这一瞬时改变给出反应,需经由主板上处理器供电模组转换完成,而我们广泛提及的相位数量则是由一组电感线圈、若干组场效应管以及滤波电容三组电气元件形成的回路。由于现时处理器电力消耗的与日俱增,将电流交由多组供电回路平均分担不但能够延长电气元件寿命,亦使得主板应对处理器的负载变化更为灵活,因此相位数量的多少往往被视为衡量主板处理器供电模组优劣的“片面”标准。
除电感线圈、场效应管以及滤波电容三组电气元件外,Pulse Width Modulation(PWM)脉宽调制单元亦是主板处理器供电模组中不可或缺的组成部分。顾名思义,其能够将输入电压的振幅转换为脉冲讯号并做出实时修正,控制场效应管的开关动作,进而掌控电流的进出。若以技嘉科技为例,如果说此前的Ultra Durable超耐久技术一直是在围绕着主板的处理器供电模组作文章,那么此番的Dynamic Energy Saver动态节能引擎技术则是将更多的笔墨给了PWM脉宽调制单元。
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| 不同主板处理器供电模组相位数量下的电力效率和系统负载比 |
多相位主板处理器供电模组带来的长寿稳定是有代价的,即电力损耗问题,而这一点在较低负载状态下的表现尤为明显。如上图所示,四相位处理器供电模组在较低负载状态下具有最高的电力效率,而高相位处理器供电模组则显然更适合为高负载系统所用,因此对于后者而言,帮助处理器以及主板探寻最具效率的运作相位数而非单纯抑制其电力消耗才应是植入所谓节能技术的初衷。
功不可没的PWM芯片
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| 符合Intel公司新型VRM 11.1电压调节模组规范的Intersil ISL6327 PWM IC |
Intel公司新型Voltage Regulator Module(VRM)11.1电压调节模组规范针对45纳米制程工艺处理器供电模组做出改良,允许其于空度负载或轻度负载状态下关闭部分供电回路相位数以达成切换动作,亦允许PWM脉宽调制单元在接收处理器发出的指令后,对其核心工作频率进行调节,以进一步强化其于轻度负载状态下的节电效果。VRM 11.1电压调节模组规范亦将全面应用于Intel公司新一代Nehalem微架构LGA1366插槽处理器中。
华硕的EPU也好,技嘉的DES也罢,之前一直于主板VRM电压调节模组中“默默无闻”的PWM脉宽调制单元此次则终于为自己证了身。技嘉“中规中矩”的将Intersil ISL6327搬了上来,而华硕则是将其采用的PWM脉宽调制单元灌上了Energy processing Unit(EPU)节能处理单元的名号,甚至与CPU中央处理单元和GPU图形处理单元“并驾齐驱”。当然,两者仍均需要通过运作于操作系统环境下的工具软件发出相位切换、VID电压切换以及PWM脉宽调制单元调节指令,以控制处理器的运作模式。
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| 华硕以EPU节能处理单元的命名方式给了PWM脉宽调制单元以更好的包装 |
符合Intel公司新型VRM 11.1电压调节模组规范的PWM脉宽调制单元均同时具备供电相位开关和耗电电流计算功能,只是两者之前并无协作关系。但若于主板设计时以外部线路将其打通,便可使PWM脉宽调制单元对处理器实际耗电电流做出先期计算,随后将其所需相位数指令至处理器供电模组,以获取最为适合的电力供应。因此无论是华硕的EPU,还是技嘉的DES,均很难从其产品外观上发现什么“异样”。
如果说华硕所采用的ADP3228 PWM IC显得多少有些“冷门”,那么技嘉所采用的Intersil ISL6327 PWM IC则不可谓不“广泛”,而在具备了相应硬件设计和BIOS版本之后,只需安装对应的“驱动程序”和工具软件后便可激活两者各自的节电技术,因此华硕EPU和技嘉DES的更多差异实际上应体现于软件调度而非硬件设计上。
技嘉科技Dynamic Energy Saver(DES)动态节能引擎技术
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| 技嘉科技为Dynamic Energy Saver动态节能引擎技术提供的调控工具界面 |
技嘉科技为Dynamic Energy Saver动态节能引擎技术搭载了一套科技感十足的调度界面。其中Dynamic(CPU)Power Phase允许主板处理器供电模组于2、3、4、5以及6相位等五组状态下工作,而其实际运作相位数亦可被图形化显示,并可依照处理器运作时的负载程度进行自动调节。值得一提的是,由于配备了十二组电感线圈的技嘉DES主板采用并联设计,因此我们仍可将其简单等同于六相位规格,与处理器供电模组实际运作相位数形成倍数关系。
Dynamic(CPU)Power Phase仍以处理器的实际运作电压值作为分配依据。Dynamic(CPU)Voltage是一组三段式的V-Core调节机制。我们在此以45纳米制程工艺的首款桌面级处理器产品——Core 2 Extreme QX9650为例:其缺省电压为1.223V,第一级降低0.052V,第二级降低0.062V,第三级降低0.085V,且无法对其它处理器工作电压做出调节。
技嘉DES技术亦允许使用者于Dynamic Frequency中激活CPU Throttling功能,以进一步强化节电效果。值得一提的是,若要取得DES技术对于当前系统的完全控制权,则需将Intel处理器的C1e以及EIST功能禁用,且需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。不过使用者仍可通过技嘉CIA2技术对系统进行超频动作,只是其稳定性会打上些许折扣。
华硕电脑Energy processing Unit(EPU)节能处理单元技术
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| 华硕AI Suite和AI Gear 3共同辅佐Energy processing Unit节能处理单元技术 |
华硕Energy processing Unit节能处理单元技术可直接通过华硕自家AI Suite工具中的AI Gear 3组件对其进行调用。AI Gear 3共分为: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,操控界面以“档位”方式呈现,直观而形象。
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,其稳定性亦得到保证。
全文总结
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| 较之华硕的EPU技术,技嘉对于DES技术的宣传显然更为高调 |
技嘉科技的DES技术是以降低运作电压和正弦波频率来实现对处理器的电力消耗控制,继而以处理器的实际负载程度对主板处理器供电模组相位数量做出控制,从而获得优化的电力效率。当然,减小电力消耗和提升电力效率应分而视之,系统电力消耗的降低并不是由关闭了部分供电模组相位数所致,只是也许华硕EPU技术在相位数量切换方面显得相对“单一”,因此技嘉则将DES技术的宣传侧重点放在了五段供电相位数切换上。
反观华硕的EPU技术,四相位与八相位供电模组之间的转换显然不是其宣传中的主攻对象。我们认为华硕EPU技术的设计初衷并不在于单纯降低处理器的电力消耗,而是强调单位电力的单位效能,其能够根据处理器的实际负载需求提供适合的频率和电压值。对于EPU技术而言,单纯的降低电力消耗是没有意义的,而以所消耗的电力换取最大的系统效能才是关键所在,换言之就是更高的“每瓦效能”。
值得一提的是,无论是华硕的EPU,还是技嘉的DES,我们均可通过其操控界面了解到独立的处理器参考耗能,而后者更是能够令使用者直观了解到系统耗能的节省情况,要知道若以外围仪器设备对处理器进行独立耗能侦测并不是一件容易的事情。考虑至45纳米制程工艺处理器较之旧有产品本就于每瓦效能方面更进一步,因此我们认为过多比较EPU与DES究竟谁更省电的意义已经不大,而华硕和技嘉者两面业界旗帜共同拉动主板产品的设计创新才是使用者愿意看到的。
