alexxlab Энергопотребление
Главная » Энергопотребление и энергоэффективность
Работы по формированию научных основ энергопотребления велись в ИНЭИ с начала его основания. При этом в условиях плановой экономики основным инструмен-том прогнозирования электропотребления на перспективу являлся «нормативный» метод.
С начала 1990-х гг. в Институте активно велись исследования по совершенствова-нию методологической и методической базы прогнозирования потребностей в ТЭР. В частности, была разработана модель межотраслевого баланса в натуральном (продукто-вом) выражении, позволяющая получить оценки перспективного спроса не только на ос-новные энергоносители, но также и на энергоёмкие материалы и услуги, определять зна-чения полной энергоемкости и материалоемкости производимых продуктов и услуг [1, 2].
В настоящее время под руководством чл.-корр. РАН С. П. Филиппова разработан интегрированный подход к прогнозированию энергопотребления, сочетающий прогнозы удельных энергетических характеристик отраслей аналитическими и статистическими методами с прогнозами развития отраслей и регионов на основе макроэкономических моделей [3, 4].
Важнейшей особенностью подхода является адаптивность прогнозного инструмен-тария к реальным условиям развития экономики и энергетики страны и регионов. Это достигается регулярной (по мере поступления статистических данных) актуализацией моделей и исходной информации к ним (рисунок 1). Важной особенностью является ориентация на преимущественное использование статистически наблюдаемой информа-ции.
Рисунок 1. Принципиальная схема прогнозирования энергопотребления страны и регионов
Расходы топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на цели преобразования (произ-водство электрической и тепловой энергии, нефте- и газопереработка, коксование) рас-считываются в процессе прогнозирования развития отраслей ТЭК с использованием соот-ветствующих моделей. Расходы топлива и энергии на собственные нужды отраслей ТЭК, включая потери, определяются методами прямого счёта на основе данных о прогнозных объёмах добычи, преобразования и транспорта (распределения) ТЭР.
Они формируются итерационным путем: предварительно полученные (на основе сценарных условий разви-тия энергетики) оценки уточняются по мере разработки и согласования прогнозов разви-тия отраслей ТЭК.
Спрос сектора конечного потребления на топливно-энергетические ресурсы опре-деляется с использованием комплекса адаптивных имитационных моделей и включает модели прогнозирования потребностей ВЭД и домашних хозяйств в электроэнергии, цен-трализованном тепле, котельно-печном топливе (КПТ) и моторном топливе (МТ), а также модели прогнозирования спроса на топливо, расходуемое в качестве сырья и на нетопливные нужды (СиН) (рисунок 2). Окончательные потребности сектора конечного потребления в конкретных видах топлива (природный газ, уголь по месторождениям и маркам и т.д.) формируются на основе результатов прогнозирования компонентов КПТ, МТ и СиН. Модели взаимосвязаны посредством итерационной процедуры согласования объемов энергозамещения, которые определяются на основе результатов технико-экономического анализа энергозамещающих мероприятий.
Рисунок 2. Структура комплекса моделей для прогнозирования спроса на ТЭР сек-тором конечного потребления
На основе вышеописанных моделей и соответствующих баз данных в ИНЭИ разработан и реализован распределённый модельно-информационный комплекс EDFS (Energy Demand Forecasting System) [4].
Разработанные модельно-информационные средства прогнозирования спроса на ТЭР успешно использовались Институтом в рамках фундаментальных исследований, а также для решения разнообразных прикладных задач в интересах органов государствен-ной власти (Минэнерго, Минэкономики, МЭР и др.), а также ряда отечественных и зару-бежных компаний и организаций [5–11].
Публикации:
1. Магалимов И.В. Использование межпродуктового баланса для прогноза потребности в энергетических ресурсах // Проблемы и методы исследования роли ТЭК в экономике. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – С. 101–116.
2. Магалимов И.В. Методика прогнозирования потребности в энергоресурсах в отраслях народного хозяйства // Теплоэнергетика – 2002.
– № 10. – С. 73–77.
3. Филиппов С.П. Интегрированный подход к прогнозированию потребностей страны и регионов в энергоносителях на долгосрочную перспективу // Вестник СГТУ, 2008, №1 (31), с.13-27.
4. Филиппов С.П. Прогнозирование энергопотребления с использованием комплекса адаптивных имитационных моделей // Известия РАН. Энергетика. – 2010. – № , с.41-55.
5. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года // Энергетическая политика. – 2003. – 136 с.
6. Энергетика России: Взгляд в будущее (Обосновывающие материалы к Энергетической стратегии России на период до 2030 года. – И.: ИД «Энергия», 2010. — 616 с. (разделы 3.2, 6.6).
7. Энергетика России. Стратегия развития (Научное обоснование энергетической поли-тики). – М.: ГУ ИЭС, 2003. — 800 с. (разделы 4 и 7).
8. Филиппов С.П. Требования Энергетической стратегии России в сфере энергоэффективности и их реализация // Газовый бизнес. – 2005, март-апрель. – С. 60–64.
9. Филиппов С.П. Базовые тенденции в теплоснабжении России // Тр.
Всерос. науч.-практ. конф. «Малые и средние ТЭЦ. Современные решения» (7–9 сент. 2005 г., Москва). – М.: НП «Российское теплоснабжение», 2005. – С. 6–18
10. Филиппов С.П., Мохина Е.В., Макарова Е.М., Григорьева Н.А., Магалимов И.В. Энергоэффективность российской экономики: современное состояние и перспективы // Известия РАН. Энергетика. – 2010. – № 4, с.55-65.
11. Filippov S.P., Mokhina E.V., Makarova E.M., Grigoreva N.A., Magalimov I.V. The Energy Efficiency of the Russian Economy: Current State and Outlook // Thermal Engineering, 2010, Vol. 57, No. 14, pp. 1171–1178.
Энергопотребление SSD или сколько нужно питания для SATA, M.2, NVMe накопителей
- Компьютерный магазин
- Блог
- Диски HDD и твердотельные SSD
- Энергопотребление SSD или сколько нужно питания для SATA, M.2, NVMe накопителей
Автор статьи: Сергей Коваль ([email protected])
Опубликовано: 14 декабря 2022
SSD накопитель потребляет определенный объем энергии.
Параметр важный, так как за все приходится платить. В ситуации с ноутбуком снижение энергопотребления – это увеличение времени автономности.
Сколько потребляет SATA
Если вспомнить, HDD обладает электромотором, подвижными элементами, для их работы требуется много энергии. С SSD ситуация кардинально иная. Здесь мощность гораздо ниже. Для понимания, при максимальной нагрузке потребление энергии у потребительских моделей составляет 5-7 Вт, а в режиме ожидания всего 0,1 Вт.
Более того, сейчас появились накопители с пониженными показателями энергопотребления. Однако здесь есть небольшой подвох. В период активной работы действительно в несколько раз меньше требуют энергии, но в режиме покоя потребление не слишком снижается.
M.2 SATA
Такие накопители подсоединяются и запитываются непосредственно через профильный порт. По своим функциональным возможностям он практически не отличается от обычных 2.5 SATA. Соответственно, потребление энергии идентичное, что и в предыдущем случае и составляет в пике 5-7 Вт.
NVMe
Подключение накопителей NMVe осуществляется тоже сразу к материнке. Но через интерфейс PCIe. Однако если сравнивать с предшествующими вариантами, энергопотребление практически не отличается у начальных и самых дешевых моделей, но начинает расти вместе с показываемыми накопителем скоростями и в пике может доходить до 9 Вт у лидеров.
Как быть, что выбрать
Как видим SSD накопители с различными разъемами потребляют приблизительно одинаковую мощность. Здесь уже на первый план выходит производительность. Нужно покупать то, что сделает компьютер быстрее. В этом случае отличия получаются более серьезными.
Возможности SATA SSD накопителей
На материнке одновременно может находиться сразу до 8 таких портов. Это дает возможность подсоединять сразу несколько накопителей. Причем они будут работать одновременно, что было исключено с технологией IDE.
Изначально такой интерфейс создавался для HDD-дисков.
Однако в последующем концепция поменялась. Сейчас такой интерфейс активно применяется для подключения SSD накопителя. Однако такой шаг сильно ограничивает скорость передачи данных:
- SATA 1 – 150 МБ/с;
- SATA 2 – 300 МБ/с;
- SATA 3 – 600 МБ/с.
Причем данные показатели являются максимальными и не достигаются на практике, колеблясь в районе 90% от номинала. Хотя они все равно гораздо ниже, чем в NVMe, с которым далее и познакомимся.
Скорость передачи данных у NVMe
Формат NVMe создавался с целью передачи данных через PCIe. На фоне предыдущего варианта выделяется несколькими важными преимуществами и особенностями:
- высокая скорость передачи данных — до 7 ГБ/с;
- прямое подключение к материнской плате;
- параллелизация потоков данных;
- инструменты для управления очередями.
PCIe – это цифровой интерфейс и одновременно слот на материнской плате.
Он позволяет напрямую работать с процессором, оперативной памятью и картами расширения. Скорость передачи данных может варьироваться, в зависимости от количества линий и версии интерфейса.
Какие возможности у SSD M.2
В этом случае речь идет про определенную модификацию SSD. По факту имеем плату без какой-либо коробки. На ней расположены все необходимые детали и элементы. Выделяется несколько основных разновидностей, различающихся по размеру. Ширина стандартная составляет 22 миллиметра, а длина от 30 до 110 мм, из которых и складываются форматы модулей: 2230, 2242, 2260, самый распространенный 2280 и 22110.
Устанавливаются такие накопители в специальный слот. Нет никаких переходников, проводов и прочих элементов. Энергия приходит сразу от материнской платы. Передача данных может осуществляться согласно версии интерфейса. Это нужно уточнять заранее, если стоит задача получить максимальную производительность.
Сравниваем SATA M.2 и NVMe M.
2SATA M.2 имеет ниже скорость передачи данных. Однако он практически не греется, поэтому радиаторы для охлаждения не требуются. Напротив, NVMe M.2 работают быстрее, но присутствует существенный нагрев. Из-за этого может наблюдаться существенное проседание производительности.
Заключение
Основная проблема при работе с SSD – это четкое разделение понятий. К сожалению, многие пользователи откровенно плавают в этом вопросе. Именно поэтому возникают различные спорные и непонятные ситуации.
По факту SATA SSD – это накопитель, который разработан в качестве альтернативы классическим жестким дискам. M.2 SATA SSD еще одна модификация накопителя.
NVMe – является специальным протоколом. Он создавался с одной целью — добиться максимальной производительности от SSD.
Чтобы получить максимальную производительность, следует выбирать M.2 NVMе. Однако такой формат самой последней версии присутствует не на всех материнских платах.
К тому-же на текущий момент за самый быстрые накопители могут просить несоизмеримо больше чем прирост производительности в сравнении с моделями попроще.
В данной статье мы не рассматривали серверные модели SSD и экзотические, такие как PCI-e AOC и AOM — это накопители выполненные в форматах карт расширения. Для домашнего пользователя они и дороги и избыточны по своим характеристикам. К тому-же зачастую они показывают результаты ниже в типичных домашних сценариях, чем у профильных домашних решений.
Естественно, в процессе выбора накопителя нужно учитывать и другие параметры всей системы. Если самостоятельно собираете ПК, советуем внимательно изучать информацию о SSD накопителях, отзывы, обзоры. Можно дополнительно проконсультироваться со специалистами. Это позволит гарантировано получить продукт, который позволит обеспечить максимальную скорость передачи данных.
- Все посты
- KVM-оборудование (equipment)
- Powerline-адаптеры
- Безопасность (security)
- Беспроводные адаптеры
- Блоки питания (power supply)
- Видеокарты (videocard)
- Видеонаблюдение (CCTV)
- Диски HDD и твердотельные SSD
- Дисковые полки (JBOD)
- Звуковые карты (sound card)
- Инструменты (instruments)
- Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS)
- Кабели и патч-корды
- Коммутаторы (switches)
- Компьютерная периферия (computer peripherals)
- Компьютеры (PC)
- Контроллеры (RAID, HBA, Expander)
- Корпусы для ПК
- Материнские платы для ПК
- Многофункциональные устройства (МФУ)
- Модули памяти для ПК, ноутбуков и серверов
- Мониторы (monitor)
- Моноблоки (All-in-one PC)
- Настольные системы хранения данных (NAS)
- Ноутбуки (notebook, laptop)
- Общая справка
- Охлаждение (cooling)
- Планшеты (tablets)
- Плоттеры (plotter)
- Принтеры (printer)
- Программное обеспечение (software)
- Программное обеспечение для корпоративного потребителя
- Проекторы (projector)
- Процессоры для ПК и серверов
- Рабочие станции (workstation)
- Распределение питания (PDU)
- Расходные материалы для оргтехники
- Расширители Wi-Fi (повторители, репиторы)
- Роутеры (маршрутизаторы)
- Серверы и серверное оборудование
- Сетевые карты (network card)
- Сетевые фильтры (surge protector)
- Сканеры (scanner)
- Телекоммуникационные шкафы и стойки
- Тонкие клиенты (thin client)
- Трансиверы (trensceiver)
- Умные часы (watch)
Объяснение энергопотребления
- Ресурсы:
- Умный дом и автоматизация зданий
- Беспроводное подключение для Интернета вещей
- Промышленный Интернет вещей
Ресурсы ▼
Говорить о энергопотреблении — все равно, что столкнуться с минным полем заблуждений, предубеждений и маркетинговых словечек.
Определить, что все утверждения означают на самом деле, не всегда простая задача.
Потребляемая мощность, измеряемая в ваттах (обычно в милливаттах, мВт), является правильным термином для приложений с низким энергопотреблением, но слишком часто вместо него используется потребляемый ток, измеряемый в амперах (обычно миллиамперах, мА). Поскольку мощность — это просто рабочее напряжение, умноженное на ток, это тривиально для операций с фиксированным напряжением, но его становится сложнее оценить при использовании аккумуляторов, которые разряжаются, а напряжение меняется с течением времени и в зависимости от условий нагрузки.
Посетите нашу страницу ресурсов, посвященную беспроводному подключению
Потребляемая мощность часто не имеет значения
Обычно потребление энергии, измеряемое в джоулях (обычно в микроджоулях, мкДж), определяет, сколько энергии фактически уходит из батареи для завершения работы. конкретная задача. Энергопотребление будет интегралом от потребляемой мощности за время, необходимое для выполнения операции.
Опять же, со статическими сигналами это будет простое умножение потребляемой мощности и времени, но с переменными сигналами это потребует более сложного анализа.
Потребляемая мощность наиболее актуальна при использовании источника питания с ограничением по току, например, литий-ионной батарейки типа «таблетка». Популярные в небольших гаджетах с датчиками и интеллектуальных устройствах, эти батареи могут обеспечивать пиковый ток всего в несколько мА без повреждения. Пытаясь нарисовать более высокий пик, вы рискуете навсегда уменьшить емкость батареи, что также может повлиять на выходное напряжение. Пиковое энергопотребление не будет проблемой для приложений, где ток достаточен для поддержки пика.
Подробнее: Важность среднего энергопотребления для срока службы батареи
Дьявол кроется в деталях
В технических описаниях продуктов обычно указывается энергопотребление для различных модулей и условия работы MCU (блока микроконтроллера). Цифры легко измерить, и они документировались таким образом на протяжении десятилетий.
Но только в последнее время мы начинаем видеть цифры энергопотребления устройств.
Частично проблема заключается в том, что измерить уровни статического или пикового тока несложно. Все стандартное квалификационное оборудование поддерживает это, и в прежние дни это приносило больше пользы. Также легко понять, что для работы процессора, последовательной шины или другого аппаратного модуля, такого как радио, вам нужно добавить определенное количество мА к вашему общему количеству.
Вам не нужно путешествовать далеко назад во времени, чтобы найти устройства, разработанные таким образом, чтобы такая информация позволяла получить разумную оценку энергопотребления для данного сценария. Вы можете оценить потребление энергии для поддержания ЦП в бодрствующем состоянии в течение заданного времени или потребление энергии для отправки или получения данных через UART или с использованием радио.
В современных микроконтроллерах количество одновременно доступных функций очень быстро увеличивается до ошеломляющего количества, поэтому невозможно охватить все эти комбинации в таблице данных.
Это делает все более и более важным иметь возможность легко измерить эти сценарии.
Низкое энергопотребление благодаря цифровым вентилям
Цифровые вентили стали дешевле благодаря ежегодному внедрению геометрии процесса сжатия, что приводит к появлению более сложных энергосберегающих конструкций. Например, способ, которым в прошлом проектировались большинство микроконтроллеров с распределением тактовой частоты по всему устройству, теперь заменен решениями с более точным стробированием тактовой частоты.
Это очень помогает снизить энергопотребление, но затрудняет документирование энергопотребления таким образом, чтобы можно было оценить энергопотребление. Поскольку энергопотребление устройства становится все более динамичным, оно будет меняться в зависимости от того, что активно в любой момент времени. Устройства с более агрессивным дизайном по энергоэффективности будут иметь более динамичное энергопотребление.
Реальный пример
Внутри семейства микросхем Nordic Semiconductor nRF52 и nRF53 функциональные блоки, такие как регуляторы, генераторы и цифровая логика, запускаются и останавливаются в фоновом режиме по мере необходимости.
Потребляемая мощность постоянно меняется, поэтому нет «статического» показателя для измерения.
При использовании ведущего устройства TWI потребление энергии может варьироваться от одной цифры мкА между передачей данных до нескольких сотен мкА при передаче данных. Если мастер должен ждать, пока данные будут готовы от внешнего блока, энергопотребление перейдет на другой уровень, и части TWI отключатся, пока он находится в режиме ожидания.
Сложность прогнозирования энергопотребления возрастает, но в то же время значительно повышается энергоэффективность.
Одним из способов оценки энергопотребления этих систем является создание небольших программ для тестирования, а затем их профилирование с помощью подходящих инструментов для создания модели, соответствующей вашим требованиям. Nordic Semiconductor Online Power Profiler использует данные, собранные в результате реальных измерений для работы радио, а затем извлекает из них данные для оценки энергопотребления.
Вот пример показаний такого измерения nRF52832 (щелкните, чтобы увеличить)
В следующем посте я более подробно рассмотрю, как оптимизировать энергоэффективность в интеллектуальных устройствах.
Эта статья была впервые опубликована в октябре 2017 года
Темы: Bluetooth с низким энергопотреблением
Автор: Пол Кастнес
Пол Кастнес присоединился к Nordic в марте 2015 года. Он имеет 18-летний опыт работы на рынке встроенных систем, работая в нескольких областях. Это включает в себя проектирование ИС, проверку системы, производственные испытания и спецификацию устройства на заводе. Он провел 6 лет в качестве менеджера по работе с ключевыми клиентами в отделе продаж для азиатского рынка в Токио, Япония. В последние годы он руководил программами обучения по всему миру, а также обеспечивал поддержку ключевых клиентов в регионе EMEA. Сейчас его основное внимание уделяется обучению и пользовательскому опыту, уделяя особое внимание простоте использования всех элементов, участвующих в процессе проектирования подключенных устройств.
Поиск в блоге
Поиск
Блог Get Connected
Этот блог предназначен для тех, кто впервые знакомится с подключенным миром Интернета вещей (IoT), будь то руководитель высшего звена, специалист по разработке продуктов или просто любопытный человек.
Наша цель — информировать вас, держать вас в курсе и помогать вам понимать возможности и проблемы IoT для вашей отрасли.
Если вы разработчик, вы можете ознакомиться с нашими блогами и руководствами для разработчиков в DevZone 9.0013
Посетите www.nordicsemi.com
Последние сообщения
Темы
Глоссарий | DataBank
| Код | EG.USE.ELEC.KH.PC |
| Название индикатора | . электростанции и когенерационные электростанции за вычетом потерь при передаче, распределении и преобразовании и собственного использования теплоэлектростанциями. |
| Источник | Статистика МЭА © OECD/IEA 2014 (http://www.iea.org/stats/index.asp), с учетом https://www.iea.org/t&c/termsandconditions/ |
| Тема | Среда: Производство энергии и использование |
| Периодичность | Годовой |
| Метод агрегации | Средний средний |
СТАТИКАЛЬНЫЙ КОНСТРЕКТИЧЕСКИ электростанций и когенерационных электростанций за вычетом потерь при передаче, распределении и преобразовании и собственного использования теплоэлектростанциями, разделенных на среднегодовое население. Энергетические данные составляются Международным энергетическим агентством (МЭА). Данные МЭА по странам, не являющимся членами Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), основаны на национальных данных об энергетике, скорректированных в соответствии с ежегодными вопросниками, заполняемыми правительствами стран-членов ОЭСР. Потребление электроэнергии эквивалентно производству за вычетом собственного использования электростанций и потерь при передаче, распределении и преобразовании за вычетом экспорта плюс импорт. Он включает потребление вспомогательными станциями, потери в трансформаторах, которые считаются неотъемлемой частью этих станций, и электроэнергию, произведенную насосными установками. Там, где имеются данные, они охватывают электроэнергию, вырабатываемую первичными источниками энергии – углем, нефтью, газом, ядерной энергией, гидроэнергией, геотермальной энергией, ветром, приливами и волнами, а также горючими возобновляемыми источниками энергии. Ни данные о производстве, ни о потреблении не отражают надежность поставок, включая поломки, коэффициенты загрузки и частоту простоев. | |
| Значение для развития | Производство и потребление электроэнергии в экономике являются основными показателями ее размера и уровня развития. Хотя несколько стран экспортируют электроэнергию, большая часть производства предназначена для внутреннего потребления. Расширение поставок электроэнергии для удовлетворения растущего спроса во все более урбанизированной и промышленно развитой экономике без неприемлемых социальных, экономических и экологических издержек является одной из серьезных задач, стоящих перед развивающимися странами.
Современное общество становится все более зависимым от надежного и надежного электроснабжения, которое поддерживает экономический рост и процветание общества. Эта зависимость будет расти по мере того, как разрабатываются и внедряются более эффективные и менее углеродоемкие формы энергии, чтобы помочь обезуглерожить экономику. Поддержание надежных и безопасных услуг электроснабжения при одновременном стремлении к быстрой декарбонизации энергосистем является ключевой задачей для стран во всем мире. В развивающихся странах рост энергопотребления тесно связан с ростом в современных секторах — промышленности, автотранспорте и городских районах, — но энергопотребление также зависит от климатических, географических и экономических факторов (таких как относительная цена энергии). Потребление энергии быстро растет в странах с низким и средним уровнем дохода, но страны с высоким уровнем дохода по-прежнему потребляют почти в пять раз больше энергии на душу населения.
Правительства многих стран все больше осознают настоятельную необходимость более эффективного использования мировых энергетических ресурсов. Повышение энергоэффективности часто является наиболее экономичным и доступным средством повышения энергетической безопасности и сокращения выбросов парниковых газов. |
| Ограничения и исключения | Данные о производстве и потреблении электроэнергии собираются Международным энергетическим агентством (МЭА) от национальных энергетических агентств и корректируются МЭА для соответствия международным определениям. You may also likeКак подключить двухконтактный выключатель: Как подключить двухклавишный выключатель: схема подключения, инструкцияКак уменьшить отопление батарей: Как уменьшить нагрев батареи отопления?Декоративная штукатурка обычной шпаклевкой: Декоративная штукатурка своими руками из обычной шпаклевкиКак прикрутить унитаз к полу: Nothing found for Sposoby Krepleniya Unitaza K Polu %23Kak Pravilno Ustanovit I Zakrepit Unitaz |