ما هو تأثير ترك الكمبيوتر يعمل طوال الوقت على استهلاك الكهرباء؟

تُقاس معدلات استهلاك الأجهزة المختلفة للطاقة الكهربائية بالواط / ساعة ، وهو ما يشير إلى متوسط ​​الطاقة الكهربائية التي يستمدها الجهاز من الإمداد بالكهرباء على مدار الساعة. يعد استخدام متوسط ​​قيمة الطاقة الكهربائية المسحوبة ضروريًا عند المقارنة من حيث الاستهلاك بين أجهزة الكمبيوتر المختلفة ، التي لا تستخدم مستويات ثابتة من الطاقة ، على سبيل المثال ؛ يستخدم الكمبيوتر ، أثناء إجراء العديد من عمليات معالجة البيانات لإكمال مهمة معينة ، طاقة كهربائية أكثر مما يستخدمه نفس الكمبيوتر أثناء وجوده في وضع السبات.

يمكن قياس معدلات الطاقة الكهربائية التي يستهلكها جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول أو أي جهاز آخر باستخدام أحد عدادات السعة الكهربائية بالواط مثل الجهاز. اقتل واتهو جهاز متصل بالحائط من أحد طرفيه ، ويتم توصيل الكمبيوتر بالطرف الآخر بعد إيقاف تشغيله تمامًا ، ثم الضغط على الزر الأرجواني KWh لتشغيل العداد ، وتشغيل الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول مرة أخرى ليبدأ الجهاز في قياس كمية الطاقة التي يستهلكها الجهاز بالضبط.

يتكون العداد ببساطة من محول طاقة يقلل الجهد والتيار المسحبين من مصدر الكهرباء إلى قيم صغيرة يمكن لدائرة القياس التعامل معها. الطاقة الكهربائية المسحوبة بالواط تساوي ضرب قيمة الجهد بالفولت في قيمة التيار المسحوب بالأمبير وعامل القدرة ، ثم تحسب قيمة السعة المقاسة لكل ساعة ، والتي تتناسب مع القدرة الكهربائية أن الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول يسحب من مصدر الكهرباء في الساعة. يمكن للجهاز بعد ذلك حساب متوسط ​​استهلاك الطاقة بالواط / ساعة للكمبيوتر على مدار اليوم.

يدرك مصنعو أجهزة الكمبيوتر المحمول أهمية ميزة القدرة على استخدام هذه الأجهزة دون توصيلها بالمأخذ الكهربائي لبعض الوقت ، وأنه كلما زادت قدرة البطارية على تشغيل الجهاز لأطول فترة ممكنة قبل أن يحتاج إلى يعاد شحنه بالكهرباء ، فكلما ساعد ذلك في زيادة شعبية المنتج وزاد عدد المستخدمين الذين يرغبون في شرائه. لزيادة وقت تشغيل الجهاز باستخدام البطارية القابلة لإعادة الشحن ، يلجأ مصممو أجهزة الكمبيوتر المحمول عادةً إلى إحدى طريقتين:

تستهلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة عمومًا الطاقة بمعدلات أقل بكثير ، تصل أحيانًا إلى 80٪ أقل من معدلات استهلاك الطاقة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية. حتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة عالية الأداء قد تستهلك 60 واطًا فقط كحد أقصى من الطاقة ، بينما تستهلك أجهزة الكمبيوتر المكتبية الشائعة الاستخدام 175 واط كحد أقصى أثناء أداء المهام وعمليات المعالجة المماثلة.

اقرأ أيضًا: لماذا لا تدوم بطارية اللابتوب كما تخبرنا الشركات في الإعلان؟

السبب الرئيسي وراء هذا الاختلاف في معدلات استهلاك الكهرباء هو أن وحدات الإمداد بالطاقة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية تستهلك أكثر من 300 واط / ساعة عند العمل بأقصى إمكاناتها ، وهو ما يتجاوز حتى المتطلبات الرئيسية لنظام التشغيل ، بينما تحتوي أجهزة الكمبيوتر على أنها محمولة. على وحدات إمداد طاقة أصغر بطاقة كهربائية تتراوح بين 30-90 وات ، ويمكن أن تصل كفاءة الطاقة فيها إلى 20٪ عند تشغيلها عن طريق توصيل الشاحن بالكهرباء بالإضافة إلى طاقة البطارية.

تحتوي وحدات الإمداد بالطاقة أو مزودات الطاقة على محولات تنحي ومنظمين للإشارة يتمثل دورها الرئيسي في تحويل الكهرباء القادمة من مقبس الطاقة بجهد تيار متردد كبير يبلغ حوالي 220 فولت إلى جهد مباشر منخفض القيمة يتناسب مع احتياجات الطاقة الخاصة بالمحرك. الكمبيوتر ، وعادة ما تكون قيمة هذا الجهد 12 فولت. تحتوي أجهزة الكمبيوتر المحمولة أيضًا على معالج مركزي ورسومات ومكونات تعمل بأداء أبطأ بكثير مقارنة بأداء الأجزاء المماثلة الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، لذلك تستغرق أجهزة الكمبيوتر المحمولة وقتًا أطول لإجراء عمليات معالجة البيانات المختلفة ، وفي المقابل تستخدم طاقة أقل ، مما يعني هم أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

لاحظ أننا أشرنا أكثر من مرة في الفقرات السابقة إلى مفهوم كفاءة الطاقة وتحدثنا عنه كمفهوم منفصل عن معدل استهلاك الطاقة ، وربما تساءلت عن الفرق بين استهلاك الطاقة وكفاءة الطاقة.

ولفهم هذا الاختلاف بدقة ، دعونا نتفق على أن مرور الكهرباء في أي موصل أو دائرة إلكترونية يكون دائمًا مصحوبًا بانبعاث الحرارة الذي نشعر به عند لمس الأسلاك والأجزاء الإلكترونية ونجدها ساخنة. هذه الحرارة ما هي إلا طاقة لا تتولد من العدم ، ولكن مصدرها هو مقبس الطاقة أو البطارية ، وتضيع في تسخين الأسلاك والأجزاء الإلكترونية دون أن يستفيد منها الجهاز فعليًا. بدلا من ذلك ، عادة ما يتم إضافة بعض الأجزاء إلى الجهاز للتخلص من هذه الحرارة باستخدام المراوح أو طرق التبريد. أي أن الطاقة التي يسحبها الكمبيوتر والرقائق الدقيقة ومكوناتها الداخلية تستخدم جزءًا منها لنقل المعلومات ومعالجة البيانات وتشغيل المكونات الأخرى للجهاز ، ويتحول جزء منها إلى حرارة غير مرغوب فيها.

في هذه الحالة ، نستخدم مفهوم كفاءة الطاقة للإشارة إلى النسبة المئوية للطاقة الفعالة المستخدمة في تشغيل مكونات الجهاز ونقل المعلومات من إجمالي الطاقة التي يستمدها الجهاز من مصدر الكهرباء أو البطارية.

تختلف الحرارة التي ينتجها كل نوع من الأجهزة الإلكترونية حسب كمية الطاقة الإجمالية التي يسحبها ونوع العمليات التي تقوم بها مكونات الجهاز. الهواتف المحمولة ، على سبيل المثال ، عند تشغيلها في وضع الاستعداد ، تستهلك فقط بضعة ملي واط في شكل حرارة ، مما يعني أن كفاءة استخدامها للطاقة عالية وتحافظ على ذلك يعتمد على عمر البطارية.

تفقد أجهزة الكمبيوتر المحمولة أيضًا طاقة أقل كحرارة من إجمالي الطاقة المستمدة من البطارية مقارنة بأجهزة الكمبيوتر المكتبية. تستشعر المراوح الموجودة في كل من أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة درجة حرارة المعالج الدقيق ( المعالج الدقيق) يعمل ببطء في درجات حرارة منخفضة أثناء الاستخدام الخفيف للجهاز ، ويعمل بسرعة أكبر في درجات الحرارة المرتفعة أثناء عمليات الحوسبة الأكثر تعقيدًا ، مما يقلل الضوضاء الناتجة عن المروحة ويوفر الطاقة.

تختلف الطاقة المستهلكة وفقًا لنوع الجهاز ، بالإضافة إلى الطاقة التي يستهلكها كل جزء من أجزاء الكمبيوتر نفسه. هناك مكونات ستستهلك كهرباء أكثر من غيرها ، ودائمًا ما يتم مشاركة الجزء الأكبر من الطاقة المستهلكة بواسطة الشاشة والمعالج. يختلف استهلاك الطاقة أيضًا وفقًا لنشاط المستخدم على الجهاز ونوع العمليات التي يقوم بها الجهاز. على سبيل المثال ، لا يستهلك جهاز واحد أثناء لعب لعبة فيديو ثلاثية الأبعاد أو أثناء تعدين العملات الرقمية نفس القدر من الطاقة مثل كتابة نص Word.

هنا من الجدير بالذكر أن هناك دراسة أجراها صندوق توفير الطاقة ووجدت أن أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية تمثل حوالي 8 في المائة من إجمالي استهلاك الكهرباء في المنزل ، بناءً على استهلاك الأجهزة في المملكة المتحدة ، مع استخدام 25 في المائة أخرى بواسطة الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الأخرى. تظهر الدراسة أيضًا أن أجهزة الكمبيوتر المكتبية تستهلك طاقة أكثر بكثير من أجهزة الكمبيوتر المحمولة – ما يقرب من ستة أضعاف – لأن مصنعي أجهزة الكمبيوتر المحمول يختبرون عمر البطارية ويحسنون استهلاك الطاقة بطريقة لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر المكتبية القيام بها.

لا تستهلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة أي كهرباء تقريبًا أثناء وجودها في وضع السكون أو عند إيقاف تشغيلها تمامًا لأن هذا يقلل من عمر البطارية بشكل غير ضروري. على العكس تماما؛ عندما يكون كمبيوتر سطح المكتب في وضع السكون ، فإنه يستهلك الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتشغيل البرامج في الخلفية.

في وضع السكون ، يستهلك الكمبيوتر كمية قليلة من الطاقة ، وهي كافية لاستعادة حالته الأصلية عند إعادة الاستخدام ، حيث يحتفظ الكمبيوتر في هذا الوضع بمحتويات ذاكرة الوصول العشوائي على القرص الصلب ثم يقوم بإيقاف تشغيل الجهاز ، ومتى يقوم المستخدم بإعادة تشغيل الجهاز ، وسيقوم بإعادة نقل المحتويات السابقة واستعادتها إلى ذاكرة الوصول العشوائي من القرص الصلب.

حتى إذا تم إيقاف تشغيل الجهاز تمامًا وظل متصلاً بالتيار الكهربائي ، فإن الكمبيوتر يستهلك حوالي 1 واط من الطاقة. يتم استهلاك هذه الطاقة في تشغيل بعض الأجزاء مثل مصابيح LED في بعض المكونات مثل مدخل كابل Ethernet وإضاءة الماوس وتشغيل لوحة المفاتيح ومنافذ USB استعدادًا لأي إدخال للمستخدم قبل بدء التشغيل.

اقرأ أيضًا: لا يؤدي إيقاف التشغيل إلى إيقاف تشغيل الكمبيوتر تمامًا كما تعتقد

ملخص | تستهلك أجهزة الكمبيوتر المكتبية ما بين 170-175 واط / ساعة أثناء التشغيل ، بينما تستهلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة ما يصل إلى 60 واط / ساعة أثناء التشغيل ، أي أنها تستهلك طاقة كهربائية أقل بكثير من أجهزة الكمبيوتر المكتبية أثناء التشغيل ، وتستخدم هذه الطاقة المستهلكة بشكل أكثر كفاءة ، والفرق يرجع ذلك إلى أن معدلات الاستهلاك ترجع إلى صغر حجم مصدر الطاقة المستخدم في أجهزة الكمبيوتر المحمولة مقارنة بتلك المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، بالإضافة إلى حقيقة أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة تحتوي على وحدة المعالجة المركزية (CPU) ذات الأداء البطيء ووحدة المعالجة الرسومية مقارنة بأجهزة الكمبيوتر المكتبية.

تستهلك بطاقة الرسومات والمعالج في أجهزة الكمبيوتر بشكل عام معظم الطاقة الكهربائية التي يستمدها الجهاز من المصدر. في حالة استخدام الجهاز في عمليات معالجة معقدة ، فإنه يستهلك طاقة بمستويات أعلى مما يستهلكه عند استخدامه بشكل خفيف ، مثل تصفح الويب ، والذي بدوره يستهلك طاقة أكثر مما عند تشغيله في وضع الاستعداد عندما يعمل الجهاز. لا تؤدي أي عمليات معالجة وعندما لا يكون المستخدم نشطًا على الجهاز.

بخلاف الكمبيوتر المحمول الذي لا يستهلك كهرباء أثناء التشغيل في وضع الإسبات أو عند إيقاف تشغيله تمامًا ، يستهلك كمبيوتر سطح المكتب أقل قدر ممكن من الطاقة عندما يكون في وضع الإسبات ، ويستمر الجهاز في سحب كمية صغيرة من الطاقة الكهربائية من المصدر حتى عند إيقاف تشغيله تمامًا طالما بقي متصلًا بالتيار الكهربائي ، فيفضل فصل الجهاز عن مقبس الطاقة بعد إيقاف تشغيله لتقليل استهلاك الكهرباء وعدم إعادة توصيله إلا عند الحاجة للاستخدام.