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第7回【Librettoの消費電力を測定する】

ものすごく久々に電気の話を書くことになります。
今回は、Libretto(東芝のノートパソコンです)がどれくらい電気を消費するかを測定してみました。

ノートPCをモバイル用途として利用するときは、どうしても速度とバッテリーでの駆動時間が気になります。
このごろのノートPCには、CPUの処理能力などを変化させることで、コンセントで使う、バッテリーで使うといった状態で適した環境を提供できるようになっています。
LibrettoにはCrusoeというCPUが使用されていて、これはアプリケーションの負荷に応じて処理速度が変化します。
パソコンの処理速度は、デスクトップやショップの類似CPUから機種によって大きくはずれることもなくベンチマークなど比較的簡単に比較が可能です。
一方、バッテリーの駆動時間はというと、カタログの駆動時間以外では、利用方法によってまちまちの回答となってしまいますし、詳しい情報というのはあまり入手することが出来ません。
今回は実際に消費電力を測定してバッテリー駆動時間を予想してみることにします。

測定方法

測定では、ノートPCをコンセントで使用して、100V側の電圧と電流から消費電流を測定しました。電圧はコンセント電圧(約100V)、電流はクランプ方式(CT)として非接触の測定を行っています。
この方法では、ACアダプタ(AC/DC変換)の電力も測定してしまいます。
そのため、ACアダプタ単体の消費電力を測定しました。アダプタは、0.90Wの電力を消費していました。負荷の変動にかかわらず、一定量を消費するとして、表では測定した消費電力から0.90Wを引いた値を掲載しています。
またノートPCは消費電力が少ないため、電流測定精度を上昇させるため、測定電流を10倍にするCTを使用しています。

CPU処理速度を100%にするためスーパーπを使用し、CPU100%+HDD連続アクセス状態をつくるためにノートンアンチウィルスでウィルス検索を実施させました。
画面輝度は処理パターンによって変化しないよう、中間輝度の輝度4としています。

測定はACアダプタを接続した状態で行っていますが、バッテリー駆動状態の測定を行うときには、バッテリー動作中のCPU環境設定をコピーして測定しました。


測定中の様子
左側は測定器、モニタに情報が表示され印刷も可能

モニタ部分のアップ、左側から電圧・電流・電力などが表示されている

処理速度と消費電力

注)消費電力は、ACアダプタ0.90Wを引いた値を掲載している。

駆動状態 CPU&HDD状態 消費電力(W) その他事項 電圧(V) 電流(mA) スーパーπ
13万桁処理時間
バッテリー有
フルパワー
CPU0%
HDDアクセスなし
10.79 AC状態の標準
バッテリー接続中
103.8 102.5
フルパワー CPUほぼ0%
HDDアクセスなし
アイドリング状態
8.52 AC状態の標準
バッテリー取り外し
103.5 88.8
フルパワー CPU100%
HDDアクセスなし
15.16 AC状態の標準
バッテリー取り外し
103.1 142.5 24秒
フルパワー CPU100%
HDDアクセス有
16.17 AC状態の標準
バッテリー取り外し
102.6 146.9
フルパワー
FAN運転中
CPU100%
HDDアクセス有
16.50 AC状態の標準
バッテリー取り外し
nonDATA nonDATA
バッテリー駆動
ハイパワー
CPU100%
HDDアクセスなし
15.80 バッテリー駆動状態
バッテリーでの最速
バッテリー取り外し
nonDATA nonDATA 24秒
バッテリー駆動
ハイパワー
CPU100%
HDDアクセス有
14.49 バッテリー駆動状態
バッテリーでの最速
バッテリー取り外し
nonDATA nonDATA
バッテリー駆動
ノーマル
CPU100%
HDDアクセスなし
12.97 バッテリー駆動状態
バッテリーでの標準
バッテリー取り外し
102.0 120.7 28秒
バッテリー駆動
ノーマル
CPU100%
HDDアクセス有
14.56 バッテリー駆動状態
バッテリーでの標準
バッテリー取り外し
101.6 129.5
バッテリー駆動
ロングライフ
CPU100%
HDDアクセスなし
11.48 バッテリー駆動状態
バッテリーでの低速
バッテリー取り外し
103.7 107.6 46秒
バッテリー駆動
ロングライフ
CPU100%
HDDアクセス有
12.57 バッテリー駆動状態
バッテリーでの低速
バッテリー取り外し
101.9 113.5
アイドリング状態では、駆動状態による変化はなかったためデータは省いている

画面輝度と消費電力

注)消費電力は、ACアダプタ0.90Wを引いた値を掲載している。

画面輝度(暗い←→明るい)
消費電力(W) 7.13 7.60 8.08 8.57 9.06 9.60 10.13 10.73
画面輝度を上げる(明るくする)ほど消費電力が増加することがわかる。

その他の測定結果

状態 消費電力(W) 備考
ACアダプタ 0.90 アダプタ単体の消費電力
ACアダプタ+PC 1.56 PCは電源OFF状態
一般的に待機電力といわれる
休止状態へ 10.10 約15秒
休止状態からの復帰中 17.23 約30秒
スタンバイ状態へ 12.50 約5秒
スタンバイ状態 0.97 スタンバイ状態の消費電力
スタンバイ状態からの復帰中 12.10 約12秒

バッテリー駆動時間の推定

標準バッテリーは、10.8V・1900mAh
大容量バッテリーは10.8V・5700mAh の定格容量をもっている。
標準バッテリー容量の80%がPC表示上の0%と仮定して駆動時間を求めた。
駆動状態はCPU100%、HDDアクセスなしで計算している。

駆動状態 標準(時間) 大容量(時間)
CPU0%、HDDアクセスなし 1時間55分 6時間44分
フルパワー15.16W 1時間05分 3時間47分
ハイパワー15.80W 1時間02分 3時間38分
ノーマル12.97W 1時間16分 4時間26分
ロングライフ11.48W 1時間26分 5時間00分

実際にはCPU100%状態が続くというとはないため、駆動時間は2〜3割程度延長されると考えられます。実際に利用している時間にかなり近い結果になっているようです。

スタンバイと休止の使い分け

スタンバイ(作業状態をメモリ上へ待避させ待機する状態)と休止(作業状態をHDDへ待避させ待機する状態)を使い分ける時間の境目はどれくらいでしょうか。

その他の測定結果(表)を利用して計算すると、約475秒=7分55秒となりました。
この時間を超えると、休止を利用した方がバッテリーの持ちが良くなるはずなのですが、実際とは異なるような気もします。

ひょっとして計算が間違っているかも(・_・ゞ−☆
計算違いだったら、掲示板やメールで教えてくださいね。
それでは。


記事について

2002年11月8日に掲載された