电脑和NAS功耗控制指南

电脑和NAS功耗控制指南

普通用户不会刻意考虑功耗，超频玩家还会为了超频增加功耗，而NAS玩家对功耗多少有些敏感。毕竟NAS是长期开机设备，增加1W功耗一年总用电量为：1W24h365/1000=8.76kWh，广东城中村电费1.5元每度，增加13.14元成本。本文就来聊聊如何有效控制电脑和NAS功耗。

电脑功耗主要受：CPU、主板、显卡、电源等硬件影响，还可以通过：BIOS设置、系统和程序设置、CPU降压等方式优化整机功耗。NAS由于硬盘数量多，还要额外考虑硬盘功耗。硬盘功耗主要受硬盘类型和数量影响，可以通过设置硬盘休眠来减少硬盘功耗。

1.选择合适的处理器

选择合适的处理器可以降低主机功耗，以英特尔为例：

• 赛扬系列功耗很低如N5105（TDP 10W）；
• 酷睿移动端功耗较低如i5-1245U（15-55W）；
• 普通酷睿功耗一般如i5-13400（65-148W）；
• 处理器超频功耗较高如i5-13600K（125-181W）;

选择硬件首先要考虑性能够用，然后再做功耗优化。入门级家用NAS选赛扬系列处理器功耗表现较好；需要高性能All-In-One可以考虑移动端处理器或者常规处理器；对性能要求高可以按需选择超频处理器和服务器处理器。

2.处理器功耗低≠整机功耗低

电脑不仅要考虑CPU功耗，还要考虑整机功耗，事实上处理器功耗只是表象整机功耗才是结果。举个例子：有锐龙5600G和至强W-11955M两套设备，尔英W-11955M限制65W功耗墙跑分和5600G（TDP 65W）跑分几乎一致。但二者整机功耗差距明显（如下表），5600G整机能耗比明显优于尔英W-11955M（Intel 11代表现确实有点糟糕）：

5600G整机WinPE系统下待机功耗最低可以24W，而尔英W-11955M整机待机功耗最低28W，赛扬J4125小主机整机待机功耗可10W以下。测量整机功耗可以买一个功率计插座。

3.整机功耗和待机功耗要分开讨论

CPU即使TDP相同，整机功耗和待机功耗也可能不同。举个例子去年火了一波的All-In-One神器EPYC 7D12（单核350，多核10000），虽然整机功耗似乎很不错TDP仅85W，但其CPU待机功耗40W（整机待机70W左右）。这样的待机功耗对普通用户而言不算太理想。

接下来就来聊聊如何通过BIOS设置、系统设置、软件设置对主机功耗进行进一步优化：

4.BIOS限制处理器功耗

电脑可在BIOS中对处理器功耗进行优化（部分成品NAS没有开放BIOS）。以AMD R5-5600G为例，可在BIOS修改pbo-ppt限制处理器满载功耗（可限制处理器满载运行的最大功耗），如果想限制“CPU+核显”功耗可以设置SOC TDC（部分主板可能没有此选项），同样限制处理器的满载功耗：

注意限制了满载功耗同样限制了性能，所以限制功耗并不一定会省电。

除了限制满载功耗，还可以尝试给CPU降压（降压超频）减少功耗。并非所有处理器和主板都支持超频选项，本文暂且也会不拓展来讲超频。

5.系统和软件限制运行功耗

系统和软件也可以对功耗进行优化。

5.1Windows系统功耗设置

首先介绍Windows系统设置，可以通过“电源策略”选择节能模式降低功耗：

还可以安装能源之星这样的软件优化整机功耗：

微软商店安装地址https://apps.microsoft.com/detail/9nf7jtb3b17p

5.2Linux系统功耗设置

可以通过如下命令查看Linux系统设置查看当前CPU运行模式：

我介绍一下几种常用的CPU运行模式，其中大部分情况CPU运行模式是conservative

• performance: 高性能模式；
• powersave: 省电模式；
• ondemand: 自动切换高性能/省电模式；
• conservative: 效率模式；

可以通过如下命令切换CPU运行模式：

6.显卡功耗控制

6.1显卡待机功耗优化

以Nvidia显卡为例：Windows系统下可以Nvidia控制面板的电源管理模式里选择最佳功率或者自适应，可以显卡减少待机功耗：

6.2显卡最大功耗设置

以RTX2060为例，RTX2060满载功耗设置可调整为：125W-175W，可以通过nvidia-smi设定（Windows和Linux同理）：

如果想开机自动执行，可以根据平台写个自运行脚本。

7.硬盘功耗

硬盘功耗主要和磁盘类型相关：高性能大容量的企业机械硬盘功耗高，7-10W左右；家用机械硬盘功耗较低，5-6W左右；家用固态硬盘功耗稍低于机械硬盘；可见硬盘类型和数量决定了硬盘的整体功耗。

企业机械硬盘虽然功耗高于普通机械硬盘，但其容量大，所以相同容量的企业盘功耗未必高于普通机械硬盘。优化硬盘工具基本只有休眠这一个解决方案。但是要注意休眠和RAID有一定冲突，硬盘反复休眠启动会增加硬盘故障率。所以如果有RAID需求不建议设置硬盘休眠，硬盘休眠的时间建议设定在1-2小时，避免短时间内反复休眠挂起。

相比硬盘休眠，你还可以对设备运行模式进行优化，比如按需启动。对于普通用户而言并不真正需要设备7x24小时运行，那么你可以通过设置定时开关机、远程按需开机等方式减少设备运行时间就能更有效减少功耗。成品NAS基本支持定时开关机和网络唤醒，可以在空闲时段关闭设备，或者在需要的时候远程启动设备（只需要设置设备来电启动，再买一个智能插座即可）。

8.其它硬件功耗

内存功耗基本可以忽略。不同主板功耗有差异，但主板功耗没有什么调整选项。最后只剩下一个比较重要的影响因素电源，电源有一个转换效率，品质越好的电源转换效率越高，电流和电压也越稳定。以80%效率的电源为例，400W的功耗实际功耗为500W（400W=500Wx80%）。

总结

• 根据性能要求，选择合适的处理器平台；
• 通过BIOS设置、系统设置，优化功耗；
• 减少不必要的硬件，通过设置优化待机功耗；
• 硬盘可通过设置休眠减少功耗；
• 如果无需长期开机，可通过定时开关机；