Leistungsaufnahme eines PC Systems

In diesem Beitrag geht es um die Leistungsaufnahme eines Büro-PC-Systems. Es wurden verschiedene Parameter bestimmt und aufgezeichnet. Daraus ergab sich das folgende Bild…

1. Aufgabenstellung:

Messen Sie die Leistungsaufnahme eines PC-Systems

  • bei Volllast
  • im Doze-Zustand
  • im Suspend-Zustand

Welche Auswirkung hat das Abschalten der Grafikkarte

  • auf den PC selbst
  • auf den Monitor?

Wie wirkt sich das Abschalten der Festplatte im System energetisch aus?

Kann man aufgrund der Leistungsaufnahme sehen, ob das CD/DVD-Laufwerk aktiv ist?

Gibt es messbaren Unterschied beim Lesebetrieb bzw. beim Schreibbetrieb?

leistungsaufnahmepcaufbau

2. Bearbeitung der Aufgabenstellung

2.1. Vorüberlegungen:

Ziel: Aufstellung von Leistungswerten eines PC-Systems in verschiedenen Zuständen
Voraussetzungen: Wissen über Rechneraufbau, die einzelnen Komponenten, Messmöglichkeiten und Leistungsbestimmung. (Bereiche RST und EPT)
PC-System: Minimalrechner (Motherboard, 300W Netzteil, CD-Rom Laufwerk mit 32-facher Lesegeschwindigkeit, 20GB Festplatte)
Prozessor: AMD Athlon 900MHz [L2 Cache onBoard 256kB (write-back Technologie)]
Arbeitsspeicher: 256MB DDR-SDRAM
Betriebssystem: Windows XP professional SP1

2.2. Ablaufplan:

1. PC-System aus einzelnen Komponenten zusammenbauen
2. CPU Testprogramme suchen und installieren
3. Messen der verschiedenen Zustände
4. Dokumentation verfassen

2.3. Genutzte Hardware/Software:

  • oben beschriebenes PC-System
  • Energie-Messgerät (zwischen Rechner und Steckdose geschaltet)
  • Mini KVM Switch (zum bedienen von 2 Rechnern über einen Monitor, eine Tastatur sowie eine Maus)
  • Softwaretools zum CPU testen und steigern der CPU Last
  • Toast 1)
  • CPU Burn-In 1)
  • SiSoft Sandra Lite 2007.SP1 2)

3. Erklärung von Fachbegriffen und genutzten Bezeichnungen

Volllast: 100% CPU Auslastung.
Doze 3): Vorstufe des Standby-Modus, nur ausgewählte Komponenten werden „eingeschläfert“.
Suspend 3): PC wird softwaremäßig ausgeschaltet, bei ATX Netzteilen entspricht dies dem drücken des On/Off Schalters.
Leistungsfaktor 4) 5): Der Leistungsfaktor cos Phi ist das Verhältnis zwischen Wirkleistung und Scheinleistung. Cos Phi gibt also an, welcher Anteil der Leistung Blindleistung (1-cos Phi) und welcher Anteil Wirkleistung (cos Phi) ist. Blindleistung bedeutet, dass im Gerät Energie gespeichert wird und diese Energie später wieder abgegeben wird.
cos Phi 5): cos Phi ist der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung.

4. Ergebnis der Messung:

ergebnis

5. Verdeutlichung der Messungen an einem Schaubild

leistungsaufnahmepcschaubild

6. Aufgetretene Probleme

Problem: Wie bekommt man einen PC eingeschaltet wenn das Gehäuse mit dem Schalter fehlt?
Lösung: Man sucht die Kontaktpins (auf dem Mainboard) auf die zum Schalter geführt haben und schließt diese kurz, man verbindet die Pins zum Beispiel mit einem Schraubendreher oder einem anderen geeigneten Metalstück.

7. Fazit

Die unterschiedlichen Zustände des PC-Systems sind gut zu erkennen, selbst das öffnen bzw. schließen des CD-Rom Laufwerkes wird bei den Messungen der Leistungsaufnahme sichtbar. Interessant ist auch das der PC im Suspend Betrieb, also wenn er eigentlich aus sein sollte, noch ca. 3 Watt an Leistung verbraucht. Auch interessant ist das bei Volllast jedoch gerade mal 4 Watt mehr Leistung benötigt wird als im „normalen“ Betrieb. Daraus könnte man folgern das ein PC-System das auf Volllastbetrieb optimiert wurde und in diesem dann auch läuft, weitaus mehr Nutzen bringt im Vergleich zu den Stromkosten als ein System das immer nur unter halber Last läuft.

8. Anhang

Quellen:
1) http://www.benchmarkhq.ru/english.html?/be_cpu.html
2) http://www.chip.de/downloads/c1_downloads_12998086.html
3) http://www.triga.de/power2/powermanagement-Standards.htm
4) http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/wechselstrom/leistung-wechselstrom.php
5) http://www.hifi-forum.de/viewthread-42-56.html

sonstige genutzte Internetseiten:
http://dict.leo.org

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