笔记本电脑节能总动员
笔记本电脑的移动计算功能使得它的市场占有率逐年上升，但待机时间和发热量一直是笔记本电脑发展中的主要障碍，必须全面解决CPU、主板、硬盘和显示器等配件能耗过高的问题。
1.节能设备的派对
笔记本电脑的主要耗电设备有LCD显示屏、CPU、主板、图形模块、内存、硬盘和光驱等，这些设备或部件无一不是节能型产品。电池供电时，笔记本电脑的总功耗只有20W左右。
LCD显示屏最早使用在笔记本电脑中，就是因为其轻薄而省电，LCD的功耗随屏幕尺寸大小有所不同，不过都在5～7W左右。来自Intel的《PC Energy-Efficiency Trends and Technologies（PC电能效率趋势与技术）》资料显示，LCD耗电量占笔记本电脑总功耗的1/3，是继续挖掘笔记本节能潜力的“富矿”。Intel于2003年推出了显示器功耗节能技术DPST（Display Power Saving Technology, DPST），它能够通过管理图像的亮度和对比度，并动态降低背光亮度，达到降低LCD功耗的目的。Intel称，该技术能够将背光电压降低25％，而对用户视觉体验并不产生什么影响，目前14.1英寸LCD的平均功耗已经从4.2W降低到了3W。
用于笔记本电脑的移动CPU最大功耗虽然达到24.5W，但是借助于为Mobile CPU量身定制的节能技术，适时地降低频率和电压，使得其平均功耗不超过2W，这样CPU功耗仅占笔记本电脑总功耗的10％以下。
笔记本电脑中的内存模块和显示模块也都是低电压、低功耗产品，并且通过采用整合芯片组和共享显存等一体化结构和技术使得功耗很低。硬盘是笔记本电脑的必要装备，而台式机硬盘耗电较多，不能用于能源紧缺的笔记本电脑中。用于笔记本电脑的硬盘不仅盘片尺寸小（2.5英寸居多，也有使用1.8英寸的），转速也较低（多数为4200rpm和5400rpm两种，7200rpm的很少），硬盘读写时的功耗还不足3W，空闲状态下功耗更小（表3）。
2.移动CPU的节能秘诀
纵观移动CPU，普遍采用低电压型，Intel在推出迅驰技术的Intel Pentium M处理器时，还推出了低电压（Low Volt，LV）和超低电压（Ultra Low Volt，ULV）两种版本，以满足低功耗笔记本电脑的要求。降低核心电压是移动CPU降低功耗的一个秘诀，不过，从表4中我们不难看出：核心电压降低时，频率也会随之下降。
移动CPU节电的另一个秘诀是对电压、频率和总线频率的动态调整。移动CPU的电压和频率通常有5～7种电压/频率等级（图15），为了实现让电压/频率随任务轻重而动态变化，Intel从1994年～1997年先后开发了VoltageReduction（自动降压）、ClockGating（自动频率调整）、QuickStart（在CPU空闲时自动进入休眠状态）等笔记本电脑CPU专用节能技术，并且在1999年开发了集以上三种技术之大成的SpeedStep技术。AMD与Intel之间的竞争是全方位的，当然不会放弃与日俱增的移动CPU市场，AMD也开发了用于移动CPU的PowerNow!技术，它与Intel的SpeedStep技术大同小异。
移动处理器节能的第三个秘诀是从处理器的体系结构和逻辑设计上进行改进，在不影响性能的情况下降低功耗。例如Banias核心的Pentium M处理器中有一项技术叫Mikro-Op-Fusion，它是一个复杂的硬件堆栈管理器，可以改进分支预测（branch prediction）的效率，能够将每一条指令所消耗的电能降到最低水平。Banias Pentium M处理器还将1MB二级缓存分为8路关联式结构，每一路又被分割成4个象限，整个缓存被划分为32个象限区域，智能化控制逻辑随时将未使用的象限区域中的存储单元关闭，消除了未使用的单元仍处于激活状态而带来的电能损耗，体现了“按需计算”的先进设计思想。
3.整体节能，技高一筹
为了进一步降低能耗，笔记本制造商和移动CPU制造商针对其他耗电较多的装置开发了一些节能技术，比较有代表性的是Intel的EBL（Extended Battery Life ，延长电池使用时间）计划，它通过下面三个途径实现节能：LCD变换器的耗电量占笔记本电脑总耗电量的1/4左右，通过优化变换器设计，提高了灯管发光效率，可省电550～880mW；LCD显示器采用非同步垂直刷新，可节约电能200～800mW；采用设备性能状态（Device Performance States，DPS）监控技术，让诸如图像处理芯片或网络控制器等在运行中能合理地在性能和能耗之间进行平衡，仅此一项又可减少大约900mW。
小知识：如何在电池供电时保持屏幕亮度不变？
笔记本电脑在使用电池时，LCD亮度往往会比用交流电源时低一些，这是电源管理的默认设置，目的是为了省电以延长电池供电时间。要使电池供电与交流供电时屏幕亮度相同，在BIOS中的Display选项中将亮度的默认设置由Normal改为High即可。IBM笔记本电脑的系统控制软件ThinkPad Configuration Utility也提供了类似设置，用户进行设置和修改就比较方便了。
【相关文章】
相关文章
