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有图有真相 ASUS EPU VS GIGABYTE DES

本主题由 neeyuese 于 2008-4-29 16:35 加入精华

有图有真相 ASUS EPU VS GIGABYTE DES

节能技术的精髓
  一线主板品牌ASUS与GIGABYTE的主板节能技术在近期颇受关注。超频网在3月份曾对ASUS EPU进行过详细测试,让我们对主板上搭载的节能功能有了全面的了解。现在,我们再将华硕、技嘉的节能主板放到一起来测试,来更全面深入探讨节能技术的特点,也能让用户明白是否该选择带有节能技术的主板。

  关于主板节能,技嘉将此技术称之为“DES(Dynamic Energy Saver动态节能引擎)”,华硕则叫做“EPU(Energy Processing Unit能量处理单元)”。在进行测试之前,照例要回顾一些以前的测试与重申一些基本概念,相关文章可以参考:
C1E节能效果测试
Intel酷睿2平台系统各路食电量测试
AM2平台的耗电量简单测试--加压超频到底费多少电
ASUS EPU---革命性主板能量控制深入解析及技术对比


点击查看大图。最右侧的电流表是CPU 12V输入的电流值,超过20A,功率超过240W,这种情况何谈节能?

  经过这些测试,可以总结出如下三点结论:

1、CPU是一种动态负载,即时运行功率随着占用率的变化而随时改变。CPU本身已经具备节能技术,但只能在占用率较低的状态下生效,以双核酷睿2为例,开启C1E节能技术后,在低占用率状态下比不开启C1E每小时能减少0.007度电的消耗。

2、主板节能技术仍然是给CPU节能,可以进一步降低CPU在轻载状态下的电能消耗,配合C1E节能技术,令轻载状态的电能损耗程度可以再降低一倍左右,也就是每小时节电0.015度。

3、节能技术值得肯定,但是你不要希望一两台PC采用节能技术后就可以节省很多的电费。0.015度的数据意味着节能技术更适用于网吧或是大型企业应用,在PC数量很多、同时又要长期开启的环境中,节能技术才会带来明显的成本降低。


  也许有些人看到这里会很沮丧,并失去了继续阅读下去的耐心(囧……)另一方面,节能技术在超频环境下基本无效,节省出的电能也早就被加电压超频的CPU所消弭掉了。所以,超频网玩家论坛上很多人也对此不屑一顾,这点电费根本不必在乎嘛,“节能技术?超频玩家需要吗?不需要吗?”。那么我写这个测试又是为了什么呢?从广义来看,节能技术将是主板差异化竞争的另一种有利卖点。所以,我们做这个测试并不是真的来算节能技术能给你省多少钱,而是想找寻下主板节能的真正技术本质,以及这种技术未来将会如何发展。

  本次测试集合了ASUS、Gigabyte、DFI这三个最致力于主板技术研发品牌的顶级X48主板。我们先忘却掉什么动态节能或是能量处理单元,只是对比这三款主板的CPU的功耗高低。下面先分析这三款主板的CPU供电设计特点。
三款X48主板供电设计分析
ASUS X48 Ramb Formula

ASUS X48 Ramb Formula隶属于最高端的ROG系列

处理器供电有八相,注意看图中红框内的芯片,每一相
都需要一枚PWM芯片来控制,所以要想真正辨别CPU供电相数,
数这个小PWM芯片是最准确的方法,而不是看几枚电感或电容、
MosFET就能够判断供电相数。

ASUS EPU + AS3336G两枚控制芯片组成了四相+四相的准八相供电,
节能技术的实现,就是在低负载时切断其中四路供电。

GIGABYTE X48-DQ6

GIGABYTE X48-DQ6是技嘉Intel平台最顶级主板,具有第二代超耐久特征。

很多同学都会被GIGABYTE X48主板那12颗R60密闭电感所迷惑,认为主板就是
十二相供电模式。其实不然,注意图中红框内的芯片总数量为六,也就是六相
供电模式,但由于每一相搭载了传统供电两倍的元件而称之为“增强型六相”。

这是一枚来自美国英特锡尔公司(Intersil Corporation)的是原生6相PWM芯片,
ISL6327,GIGABYTE用并联的方式把每一相做成两相,不是从PWM端一相变两相,
而是让MosFET开关频率加倍,这样并联会让电阻减半增加效率。PWM实体本身是
从两相切到六相,因此这样并联之后DES切换相数时一定是偶数,最低四相、
最高十二相,中间还有六、八、十这三段,比四相/八相的转换更平滑。

DFI Lanparty LT X48

DFI Lanparty LT X48,相较UT系列低一档次,但仍是发烧玩家的挚爱。

DFI X48主板采用了精准、稳定的数字供电方式(Digital PWM),Cooperet CPL-4-50
多相电感加Volterra VT1000系列电压调节模块组成的4+4相,Digital PWM(8相数字
处理器供电模块技术)。可以由上图直观的看出其实是两组CPL-4-50电感共八相供电。

小结
  
  以上分析,可以明显看出三款主板在CPU供电设计上各有特征,由于控制芯片的不同,导致三种不同的方式。比如像是超频用户不满的Vdroop电压,其产生本质也是因为控制方法不同导致。所以有经验的玩家都很熟悉,DFI的Vdroop最低,而ASUS的Vdroop较高。那么三者在节能上又有何差异呢?这就要进行详细测试了。
公平第一 测试方案详解
  请先来一起确认测试方案,成功的测试,必须建立在严谨的测试方法基础之上。

测试对象:

ASUS X48:带有EPU节能技术。

GIGABYTE X48:带有DES节能技术。

  以上两款产品,是本次测试中的主角。为了保证公平,在他们的BIOS设置中都将开启Intel C1E选项,同时关闭板载网卡、声卡、第三方磁盘接口芯片、并口等于测试无关的功能。CPU性能与电压的设置中,全部采取默认的AUTO模式。

  为了比较节能技术到底有什么效果,我们又加入了一个主板的测试:

DFI X48:无任何自创节能技术,仅在测试中开启了Intel C1E选项。

  将此三款主板在同一平台上进行相关测试,其它配件均保持相同,驱动程序版本相同,那么是可以比较出能耗方面的差别的。但有一点我们要重申,真正决定PC能耗高低的是CPU本身。那么本次测试中,为了最全面的了解每款主板的能耗特征,就有必要采用多种CPU进行测试。

测试CPU:

1、Pentium E2140,65nm,Revision:L2;VID:1.325v

2、Core 2 Quad Q6600,65nm,Revision:G0;VID:1.25v

3、Xeon E3110,45nm,Revision:C0;VID:

  这三颗CPU,分别可以表现出普及型双核、中高端四核、与最新45nm CPU在不同主板上的能耗表现,这对大多数用户也很有参考意义:只要您采用的CPU架构与本次测试中相同,那么电能损耗就可以根据电压、频率与本次测试中的CPU进行比较,因为只要CPU架构相同,实际应用中电能消耗是很接近的,往往只是小数点后的差别。

测试软件:

1、CPUZ,检测CPU的电压、频率的数值,始终开启

2、任务管理器性能选项,检测CPU占用率,满载测试中开启。

3、Prime95,CPU着重选项。用于将CPU满载。

4、3DMark06,测试系统的运算性能,每个项目测试3遍以上,取其中最平均的一个数据作为测试结果。

5、华硕AIGEAR3与技嘉的DES节能软件。这两个软件界面完全不一样,为了比较节能效果,我们对两种软件的不同节能模式均进行测试,最后进行对比。

测量仪表:


1、电能表:用于测试运行完整一遍3DMark06所需电能,数据的单位为WH(瓦小时)。请注意,电能是一个累加的数据,体现了电脑运行一整个周期3DMark06所消耗的电能。测试电能的时候,电量表关闭。

2、电量表:用于Prime95满载中的整机即时功率检测。测试即时功率的时候,电能表关闭。

3、电流表:专门用于检测CPU 12V供电电流的检测,电流表显示的数值乘以12即为CPU的即时功率。

软件环境
1、操作系统:Windows XP deep SP2,更换主板重新安装操作系统。

2、驱动程序采用公版最新WHQL版。所有板载设备关闭,包括有网卡、声卡、并口、串口、第三方硬盘芯片。

  每项测试中,我们都拍照取档,在接下去的测试中会提供所有照片打包下载。而为了提高页面浏览速度,图片就不直接显示在页面中了,数据汇总成为一个表格。下面两个图是测试照片的说明。特别声明,有些照片在夜晚拍摄而成,比较灰暗,但不影响测试数据的阅读。

测试结果照片。在文章最后部分提供了所有测试图片打包下载。
Pentium E2140测试结果
  先进行E2140的对比。我先把不带有主板节能技术的DFI X48测试成绩放在最前面,然后再来对比ASUS与GIGABYTE的数据。


  在DFI LP LT X48的测试中可以知道E2140在仅开启C1E节能功能的系统输入功率与12V输入电流值。很显然,我们可以计算一下主板上CPU开关电路提供给处理器的实际电流值:

  CPU轻载状态下,CPU运行功率为12V×1.0A=12W,此时CPU工作电压为1.216V,那么在经过主板开关电路的调整后,实际CPU输入电流为12/1.216=9.9A。当然,这还没有考虑到转换效率问题,而这个问题在文章最后有深入探讨。

  CPU满载状态下,CPU运行功率为12V×3.4A=40.8W,此时CPU工作电压为1.344V,那么在经过主板开关电路的调整后,实际CPU输入电流为40.8/1.344=30.4A。

  从这个测试中可以看到,E2140的默认频率、电压下的实际输入电流并不高,满载状态也只有30A。如果以开关电路每相最大30A的电流来看,实际上用上两相电路即可满足E2140的输入电流。


  ASUS的测试结果。可以计算出,E2140在ASUS X48上的最大输入电流为25A左右,最小输入电流为4A左右。当然,ASUS X48上,E2140的工作电压与频率都有所降低,最高电压为1.288v,最低电压为1.16v,同时在“小人”与“汽车”模式中外频也有所降低。从技术角度上看,在这颗E2140身上,我们感觉ASUS EPU所能带来节能的效果,更多是电压与频率变化所引起的,而观察不出处理器供电相数改变所带来的功率变化。而另一种可能就是E2140本身功率就低,无法让ASUS EPU技术在4相与8相之间切换,只是在以4相模式工作。当然,降低电压来节能是很聪明的方法,因为电压是对处理器功率影响最大的参数。



  最后再来看GIGABYTE测试情况。首先要特别提醒用户,GIGABYTE X48存在C1E无法运作的bug,这个bug实在令人感觉尴尬,因为C1E也能带来节能效果。在之前的结论中,我们也知道主板的节能技术必须要与芯片节能技术(例如C1E与EIST)结合使用才能带来最大节能效果。当然,DES软件本身也有三档(Level1、2、3)CPU电压调节档,从一定程度上弥补了这个bug所带来的问题,因此从测试数据上可以看到,GIGABYTE X48主板的能耗水平与ASUS X48相当接近,基本可以视为等同。

  另一方面,DES软件本身有两个使用注意事项:一是CPU Throttling(动态CPU工作频率功能)必须在开启状态下才不会带来效能降低;而是DES软件本身必须隐藏到任务栏中不会带来效能降低。如果以上两个条件在使用中有其中一项没有遵守,那么你会发现系统性能恰好成为(正常性能/CPU核心数量)的得分。在压缩包里的图片中,可以明确看到上述状况带来的性能得分。当然,实际使用中,一般都会将DES缩略到任务栏中,所以表格中的数据仅加入正常性能状态的测试成绩。

  综合来看,华硕与技嘉的节能技术确实有效果,在CPU load状态中,可以节能20%,在idle状态中节能7%,而3DMark06综合测试中节能约在5%左右。
Xeon E3110测试结果
  再来看Xeon E3110测试,其实这就是45nm 酷睿2 E8400,代表了最新的CPU架构。


  E3110默认外频提升到333MHz,倍频与E2140相同都为8X。但是可以看到,它的功率比E2140要低,这又一次证明:要想明显降低PC功率根本出路还是在处理器本身。



  ASUS X48在这颗CPU上出现了问题,在AI GEAR3中调节到自动模式会出现蓝屏死机的问题,因此自动模式数据为空。其余情况与E2140测试类似。ASUS方面介绍他们的节能技术时曾透露过,为每种CPU都建立了数据库,从目前测试状况中可以认为,45nm CPU的数据库应该是没有建立,希望未来软件更新可以解决这个问题。当然,也不排除我们的CPU个体差异问题,ASUS方面自己内部的测试并未能重现我们遇到的问题。


  GIGABYTE X48的测试数据仍然比ASUS高了一些,不过从关闭模式对比中可以认为,节能技术确实在发挥功效。

  在Xeon E3110测试中,华硕与技嘉的节能技术继续发挥了作用,节能幅度与E2140基本相同。
Core 2 Quad Q6600测试结果
  最后,我们来看看节能技术在65nm 四核上的表现。


  四核心的能耗明显高出双核很多,CPU满载状态12V输入电流达到8.5A,可以计算得出开关电路的输出电流为:12V*8.5A/1.248V=81.8A。CPU供电开关电路每相最高输出30A,那么面对80A的电流,理论上至少要启动3相供电电路才能保证稳定。对于DFI的8相数字供电,则平均每相电流为10A左右。



  再来看ASUS X48的数据。在轻载状态,开关电路输出电流为12V*1.2A/1.120V=12.9A,如果此时用4相供电,那么每相电流3.2A;满载最高电流6.3A,开关电路输出电流为12V*6.3A/1.176V=64.3A,在满载状态有理由相信EPU会让8相供电全部开启,那么平均每相电流为8A。当然,自动模式仍然出现了系统崩溃问题。



  再来看技嘉的数据。我们发现一个很有趣的现象,Q6600的待机功耗技嘉X48高于华硕,但是满载功率却基本相同,而CPU 12V输入电流在load状态要小于ASUS(除去“小人”模式,因为降频对比不公平)。技嘉 X48(Level1模式)在Q6600满载状态下比ASUS X48(火箭模式)低12W功率。从性能上看,技嘉X48比华硕X48要低5%,省电量超出15%。

  观察技嘉的主板上LED灯的变化(可以显示CPU供电相数),即使在Q6600满载状态也没有达到最高12相工作,而是在8相、10相之间来回变换。那么此时我们再来计算一下技嘉X48每相的电流值:

  CPU轻载的输入电流=12V*1.5A/1.152=15.6A,平均给4相,则每相3.9A;

  CPU满载的输入电流=12V*5.3A/1.152=55.2A,平均给4相,则每相13.8A,平均给5相则每相11.04A。考虑到每相多出的一组元件,则可以认为每组开关电路上的电流为6.9A与5.52A。可以看到技嘉的DES所引起的满载电流增加,每组功率元件上电流增加幅度在100%以内,而ASUS则为150%(3.2A~8A),这就是为何在Q6600测试中,技嘉X48-DQ6的满载功耗对比中扭转了落后于ASUS的态势。

  我力图想在数据上探究出相数转换带来的节能效果,那么到现在可以说是找到了些眉目。可以发现,当供电相数增加时,在CPU进入满载状态后,平均给每相的电流并不会大幅增加(假如仍为4相供电,则每相电流会从3.2A增加到16A,提高幅度超过500%)。有一个理论常识:电流的增加会导致mosfet热量提升,而mosfet内部阻抗对温度非常敏感,电流增强温度必然增加,理论上每升高5摄氏度内部阻抗会增加一倍。多路分配电流输出,是降低温度的有效办法,同时也降低了发热量,最终结果是提高了电的转换效率。所以说,相数越多应该越节能。

  但是这样又带来了一个问题:如果不转换相数,直接采用比如8相供电的设计(例如DFI LT X48),为何不能更节能呢?这里不得不坦诚的说:我不知道如何解释,但测试数据确实如此。由于开关控制的方式不一样,转换效率与即时电流出现差距也是自在情理之中。深究下去,恐怕就要涉及到各种PWM控制方式与MOSFET电气特征的知识层面,这已超出了笔者能力范围,在此也希望有专业级读者能指点一二。
总结:主板节能何时发挥功效?
附上所有测试图片下载链接:
ASUS:http://www.ocer.net/download/ASUS.rar
GIGABYTE:http://www.ocer.net/download/GIGA.rar
DFI:http://www.ocer.net/download/DFI.rar
(推荐复制链接后用软件下载)

  经过以上测试,我们对华硕与技嘉的节能技术终于有了全面了解:ASUS EPU在CPU轻载状态下更省电,而GIGABYTE DES在满载状态更节能,但从数字本身来说差距是很微小的。关于这两种技术本身,其实殊途同归,都是通过改变CPU供电相数来实现节能的目的。从数据表现上看,ASUS X48 Ramb Formul略胜一筹,同时性能降低也最少;技嘉的X48-DQ6由于C1E无法生效,因此不得不以小幅差距落后给ASUS;DFI为超频而生,节能技术对于他来说根本就是没必要的功能,在此仅做对比而用。从稳定性上看,技嘉DES由于变换相数过渡丰富,因此稳定性要强于华硕EPU。超频网也将对这三款主板进行性能横向测试,敬请期待。

  这里笔者不得不猜测,也许Intel VRM供电标准中规定的理论值存在一定的冗余量,节能技术的本质其实是节省出了不必要的能量供给,或者说是更精确的供电。再考虑到主板节能技术还不能令超频受益,所以笔者提出一个建议:希望将节能软件中的控制界面集成到BIOS中。这里也给用户一个提示,如果你感兴趣,可以将照片中的截图数据再加以分析,比如比较下Vdroop的幅度,这样可以更深入了解三款主板CPU供电的特点。

  从数据中也可以看出,对比无节能技术的主板,节能主板本身能带来的收益仅在5%左右甚至更低。对于普通家庭用户,假如每天电脑所引起的电费支出为1元,那么采用节能主板则可以每天节省5分钱,一年大概可以节省出15元左右。但是对于网吧与大型企业,则节省出的成本就很可观了。

  此外,我们从测试数据中还可以发现,对于四核心CPU,节能主板节省出的电能比起双核或是低功耗CPU要更多;另一方面,节能主板还可以小幅降低CPU运转时的发热量与12V2输入的电流,这可以降低电源的功耗与散热器的要求,会令整机的耗电量进一步下降,这里存在一种连锁反应。所以,主板节能确实是值得提倡的技术,我们也希望未来能看到更多的主板带有此技术,这不仅是差异化竞争的有效武器,也是推动技术发展的一个动力。
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顶,石编辛苦了
i come, i see, i overclock
节能是件利国利民的好事!!!!!
3800+OC2.3PK4400+
HA01GT
DDR2 667 1G
Seagate10代160G
凄惨红7300GT128M GD3黄金版
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终于看完了,谢谢这么精彩的评测
E8400功耗竟然比E2140低
And you will know my name is the Lord, when I lay my vengeance upon thee!
節能的幅度不太大, 要再進一步節能才有大作為.......
但很慶幸現在有兩家大的廠商已踏出了第一步, 相信很快便會有更好的節能方案或設計所應用的產品推出 ~

喜歡什麼類型的遊戲被電影化?
近期沈迷XBOX360 的新GAME中,可能上線的時間比較少...
第八个呢

什么显卡?
开大网吧值得考虑,普通人不必苛求~
这些节能技术其实不如手动降压有效
引用:
原帖由 kongge 于 2008-4-30 07:28 发表
第八个呢

直接数电感就行了,不用那么费劲。因为没有厂商会白白增加电感数量,花钱不讨好的事情没有人做。技嘉用了双路其实在很大程度上也就等效12相了,认为是12相也没什么。

[ 本帖最后由 840834 于 2008-4-30 12:46 编辑 ]

回复 7楼 的帖子

第八个在散热片下压着呢,散热片没法拆……
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回复 8楼 的帖子

统一是讯景的8600GT
overclock your mind----->下场就是----->疯子
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感谢LZ的测试。

[ 本帖最后由 haiyue 于 2008-6-17 15:43 编辑 ]
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