EPU a DES: Desky se smyslem pro ekologii

16. 4. 2008

Asus Energy Processing Unit (EPU)

Asus Enegry Processing Unit (EPU)

O technologii EPU jsem vám již celkem podrobně psal v recenzi základní desky Asus P5E3 Premium. Podle marketingových materiálů by měla nová funkce EPU ušetřit při provozu desky až 80,23 % energie. Dále se v propagačních materiálech uvádí, že EPU redukuje emise CO2 rovnající se práci 17 285 833 stromů. Jak Asus tato čísla získal, jsem se zeptal přímo v jejich zastoupení. Zde je odpověď:

„Přispění technologie EPU firmy ASUS Zemi Technologie EPU firmy ASUS pomáhá životnímu prostředí i jiným způsobem. Jedna základní deska s EPU může ušetřit 33 000 wattů elektrické energie po jednom roce nepřetržité činnosti, což představuje omezení emisí CO2 o zhruba 20,7423 kg. Pokud by bylo vydáno deset miliónů základních desek s technologií EPU, emise CO2 by mohly být redukovány až o 207 430 000 kg. Firma ASUS v podstatě pomáhá vyrůst ekvivalentu 17 285 833,33 stromů na Zemi během jednoho roku (pokud jeden strom spotřebuje za rok 12 kg CO2).“

Přeloženo z reklamštiny to v podstatě znamená, že když Asus prodá 10 milionů EPU desek místo těch normálních, vy si EPU zapnete a pojedete v idle 24/7, tak se za rok ušetří tolik CO2, kolik by jinak muselo přeměnit 17 285 833 stromů. Pojďme se ale podívat na používání EPU v praxi.

Aby mohla být deska oproti ostatním takto úsporná, vybavil ji Asus osmifázovým napájením. To má oproti čtyřfázovému větší efektivitu a tím pádem menší ztráty. Vícefázové napájení používá Asus u této desky nejen pro procesor, ale i pro čipšet (dvoufázové) a paměti (třífázové). Jaké konkrétní modely ale Asus pro měření použil, se nikde neuvádí. V prezentacích jsou ostatní porovnávané kousky skryty pod názvem „Others“. Hlavním aktérem v této hře je ale malý čip, který řídí napětí a rychlost FSB v závislosti na aktuálním vytížení procesoru, který se ukrývá pod jedním z pasivů kolem procesoru.

Dost ale marketingových propagací ze strany Asusu, pojďte se nyní podívat, jak EPU funguje v praxi. Pokud počítač nastartuje v běžném režimu, je AI Gear3+ nastaven na hodnotu Performance. V tomto nastavení běží procesor i napětí na základních hodnotách. Bohužel jsem nikde nenašel zatržítko nebo cokoli jiného, co by AIGear3+ donutilo naběhnout po startu systému v úsporném režimu. To považuji za poměrně zásadní chybu.

Pokud chcete používat EPU, musíte v BIOSu nastavit hodnoty FSB i napětí na automatiku, stejně tak jako profil pro přetaktování. Pak můžete v AI Gear3+ změnit hodnotu na Auto Mode, čímž se aktivuje řízení pomocí EPU. Pokud nemáte vše na automatice, AI Gear vás na to upozorní.

Bez zatížení klesla hodnota FSB u našeho Q6600 z 266 MHz na 240 a napětí bylo poníženo na velmi nízkých 0,976 V.

V zátěži se pak systém automaticky přetaktoval na 280 MHz na FSB, přičemž napětí bylo zvýšeno na 1,224 V, což je stále méně, než zvolila automatika bez EPU s vypnutým C1E a EIST (1,281 V).

Gigabyte Dynamic Enegry Saver (DES)

Gigabyte jde na šetření energie trochu jinou cestou než Asus, která je možná o něco složitější. DES jsem zkoušel na dvou velmi podobných základních deskách s čipovou sadou Intel X48. V podstatě se jednalo o téměř shodné desky ze série DQ6, které se od sebe lišili paměťovým řadičem. Verze X48T-DQ6 podporuje paměti DDR3, X48-DQ6 pak paměti DDR2.

Ke snižování spotřeby Gigabyte využívá svého dvanáctifázového napájení procesoru. Systém DES pak základní desce umožňuje vypínat jednotlivé napájecí fáze podle aktuální zátěže procesoru. DES tak žádným způsobem nezasahuje do frekvence systémové sběrnice nebo napětí procesoru, které se řídí podle funkce C1E. Pro správné fungování DES je také třeba mít v BIOSu povolený EIST, nebo se můžete dočkat velmi nemilých překvapení v podobě neuvěřitelných výkonnostních propadů. Ty se s novějšími verzemi BIOSu daří částečně eliminovat.

Neoddělitelnou součástí DES je graficky velmi povedená aplikace stejného jména, tedy Dynamic Energy Saver. V ní můžete DES zapnout a oproti EPU zvolit i jeden ze tří provozních režimů. V reálném provozu se rozdíl mezi prvním a třetím stupněm na celkové spotřebě sestavy bez zátěže projevil ale jen jedním wattem. Podstatnější změny doznal wattmetr po aktivaci throttlingu procesoru.

Zde se údaj na wattmetru ponížil o dalších 8 W. To se ale bohužel neobešlo bez propadu výkonu o přibližně jednu třetinu. Kromě toho můžete přímo v reálném provozu sledovat aktivitu jednotlivých fází, které jsou zde symbolizovány jako písty. Také zde můžete sledovat aktuální odběr procesoru a ušetřené watty.

Při různých nastavení CPU Level se mírně měnilo i napětí procesoru. Bez aktivovaného DES napětí kolísalo v rozmezí 1,136–1,248 V. Při nastavení na Level 1 kolísalo v rozmezí 1,024–1,216 V. Na nejůspornější režim (Level 3) se napětí pohybovalo mezi 1,024 až 1,216 V.

DES a problémy s Intel EIST

Již na našem fóru řada lidí řešila, že DES je velký podvod a má drasticky negativní vliv na výkon. Není to tak úplně pravda. Pravdou je, že Gigabyte problematiku DES ještě neustále dolaďuje a pro správnou funkčnost je potřeba mít v BIOSu zapnuté funkce EIST a C1E (pokud ji procesor podporuje). V opačném případě se ve většině případů dočkáte po zapnutí DES dramatického poklesu procesorového výkonu. Paradoxně lepší výsledky dosáhnete se zapnutým throttlingem procesoru, než bez něj. Pokud jej zapnete, dočkáte se "jen" přibližně třetinové ztráty výkonu. Pokud jej vypnete, procesor se zpomalí přibližně o dvě třetiny. Na obranu Gigabytu je třeba uvést, že v návodu základních desek s podporou této funkce je uvedeno, že před používáním DES je potřeba obnovit BIOS do základního nastavení. Tímto krokem právě mimo jiné i povolíte funkce EIST a C1E, které jsou primárně zapnuty.

Tento problém jsem celkem podrobně zkoušel na základní desce X48-DQ6, kde s původním BIOSem F6 (běžně dostupný na stránkách Gigabytu) skutečně docházelo k takovýmto výrazným výkonnostním poklesům. Přímo od Gigabytu jsem však na poslední chvíli obdržel nový beta BIOS F7b, který se již i s vypnutým EIST choval naprosto korektně. Po zapnutí EIST na CPU Level 1 se výkon téměř nehnul (rozdíly se pohybovali spíše v odchylkách měření, které u PCMarku05 nejsou zrovna nejmenší) a snížil se až při aktivování funkce CPU Throttling. Procesorový výkon poté klesnul v PCMArku05 přibližně o 2000 bodů, což koresponduje i s výsledky při zapnutém EIST. Již z toho se dá usuzovat, že řádná funkčnost DES se bude teprve dolaďovat s novými BIOSy. Kdo bude chtít DES aktivně používat, tomu vřele aktualizace BIOSu doporučuji.

Bez zapnutého EIST a C1E se spotřeba chovala tak jak má. V idle i EPU klesla o 16 W, u DES o 10 W. V zátěži se vlivem přetaktování u EPU naopak zvýšila o 4W, u DES vypínáním fází poklesla. V tomto směru je chování obou technologií korektní a předvídatelné.

Nepředvídatelné bylo ale chování DES ve výkonnostních testech PCMarku05, kde došlo k propadu výkonu procesoru přibližně o 18 %. Ještě před větším propadem procesor zachránil zapnutý throttling, který by měl paradoxně procesor ještě více brzdit. Propad na procesoru se pak v PCMarku automaticky promítá i do výkonu pamětí a grafiky. Celkové skóre se tak propadlo o téměř 1300 bodů.

Porovnání spotřeby

V porovnání spotřeby a celkové úspory energie jednoznačně vyhrává Asus. Jeho deska odebírala i bez spuštěného EPU ze sítě o 4 W méně a po spuštění EPU se spotřeba vlivem razantního snížení napětí na procesoru (až na 0,976 V) snížila až na celkových 103 W.

Naopak v zátěži Asus na spotřebu těžce prohrál, protože systém přetaktuje a napětí na procesoru zvedá. Gigabyte drží napětí při stále ve stejném rozmezí a vypíná jednotlivé fáze podle zátěže. Spotřeba mu tak na rozdíl od Asusu i v zátěži klesá, a to i o víc než 20 W.

Otázkou ale je, co je pro uživatele přínosnější. DES je bezesporu technologicky náročnější, nicméně lepšího výsledku dle mého soudu dosáhnete u spotřeby s Asusem. Procesor přece jen většinu času stráví bez zátěže než v plném zatížení. V zátěži se vám naopak bude výkon navíc hodit, nehledě na to, že mírným přetaktováním, které EPU provádí, se doba zátěže zkrátí.

Porovnání výkonu v PCMark05

Ve stejném duchu se u EPU nesou i výsledky z jednotlivých částí testu PCMark05. Téměř u všech z nich došlo vlivem přetaktování procesoru v zátěži k jejich zlepšení. Trochu jiná situace panovala v případě DES, kde v jednotlivých testech při aktivaci různých nastavení docházelo k různým výkonnostním ztrátám. Největší ztrátu výkonu pochopitelně zaznamenalo nastavení se zapnutým throttlingem, kde původní výkon klesnul u procesoru na 78 % a u grafiky dokonce na 68 %.

V PCMarku05 jsem také dodanými aplikacemi zkusil změřit, kolik energie deska ušetří při jednom průběhu PCMarku05. Vzhledem k tomu, že byl procesor během testu hodně zatěžovat, tak lepšího výsledku dosáhl Gigabyte. Ten totiž již z principu DES šetří energii i v zátěži. Výsledek u něj činil něco málo přes 5 W. V případě Asusu, který měl procesor naopak velkou část testu přetaktovaný se úspora projevila 1,5 W. Otázkou je, nakolik lze hodnotám z aplikací od výrobců věřit.

Kdo šetří nejvíc?

Ve výsledku si prvenství zaslouží Asus. I když v zátěži se zapnutým EPU sestava spotřebovává energie více než bez něj, je třeba si uvědomit, kolik času procesor v tomto stavu během provozu absolvuje. Tento čas se dá počítat v jednotkách procent (pokud denně osm hodin nepracujete s videem). Sofistikovanější technologie u Gigabytu bohužel zatím trpí dětskými nemocemi, které by ale měly vyřešit upgrady BIOSu.

Obě technologie je nutné provozovat se základním nastavením BIOSu, takže není možné manuální přetaktování. Asus se to snaží u EPU vynahradit lehkou změnou FSB v rozmezí 240–280 MHz (v případě Core 2 Quad Q6600 s FSB 266 MHz).

Jasnou nevýhodou Asusu je, že se režim EPU neaktivuje automaticky po náběhu systému, ale musí se zvolit ručně. Asus to brání svým pohledem na „běžného uživatele“, který by se tak mohl dostat do situace, že mu počítač poskytne nižší výkon, než jaký čekal a proto nechávají zapínání EPU na něm. To je ale svým způsobem hloupost, protože abyste měli systém připravený na zapínání EPU, nemůžete jej mít přetaktovaný.

Navíc samotné EPU systém v zátěži samo lehce přetaktuje, takže se paradoxně tímto postojem o část výkonu připravíte. Je ale docela pravděpodobné, že když se najdete větší množství lidí, kterým tato nelogičnost bude vadit, tak v příští verzi AI Gear již bude automatické nastavení po náběhu systému zakomponováno.

Gigabyte má tuto funkci ošetřenou dobře a po náběhu je systém ve stavu, v jakém jste jej vypnuli. Až se Gigabytu povede finálně dořešit propady výkonu při různých nastavení systému, bude jejich DES skutečně použitelnou technologií. Prozatím jsou ale vítězné ovace na straně Asusu.