Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13371:2021 về Máy tính để bàn - Hiệu suất năng lượng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13371:2021

MÁY TÍNH ĐỂ BÀN - HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG

Desktop computers - Energy efficiency

Lời nói đầu

TCVN 13371:2021 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

MÁY TÍNH ĐỂ BÀN - HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG

Desktop computers - Energy efficiency

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định mức hiệu suất năng lượng và phương pháp xác định tiêu thụ năng lượng cho máy tính để bàn, kể cả máy tính để bàn tích hợp và được gọi chung là máy tính để bàn trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho máy bán hàng (POS), máy tính trạm, máy tính khách.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 11847:2017 (IEC 62623:2012), Máy tính để bàn và máy tính xách tay - Đo điện năng tiêu thụ

IEC 61966-2-1, Multimedia systems and equipment - Colour measurement and management - Part 2-1: Colour management - Default RGB colour space - sRGB

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 11847 (IEC 62623) và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Máy tính để bàn (desktop computer)

Máy tính có bộ phận chính được thiết kế để đặt ở một vị trí cố định, thường là trên bàn hoặc trên sàn. Máy tính để bàn không được thiết kế cho khả năng di động và sử dụng màn hình, bàn phím và chuột rời. Máy tính để bàn thường được thiết kế cho dải rộng các ứng dụng trong gia đình và văn phòng.

3.2

Máy tính để bàn tích hợp (intergrated desktop computer)

Máy tính để bàn có máy tính và màn hình máy tính hoạt động trong một khối duy nhất, nhận nguồn điện xoay chiều thông qua một cáp nguồn. Máy tính để bàn tích hợp thuộc một trong hai dạng sau:

- sản phẩm mà màn hình máy tính và máy tính được kết hợp vật lý trong một khối duy nhất; hoặc

- sản phẩm được đóng gói như một sản phẩm duy nhất mà màn hình máy tính nằm tách biệt nhưng được nối với khối chính bằng một dây nguồn một chiều và cả máy tính và màn hình máy tính đều được cấp điện từ một nguồn cấp điện duy nhất.

3.3

Máy bán hàng (Point of Sale)

POS

Thiết bị không sử dụng các thành phần bên trong như với một máy tính để bàn hoặc máy tính để bàn tích hợp thông thường, bao gồm các bộ vi xử lý, bảng mạch, bộ nhớ.

3.4

Máy tính khách (thin client)

Máy tính được cấp nguồn độc lập mà dựa vào đấu nối với các máy tính ở xa (ví dụ máy chủ, máy trạm) để thực hiện chức năng chính. Các chức năng tính toán chính (ví dụ thực hiện chương trình, lưu trữ dữ liệu, tương tác với các tài nguyên Internet khác) được cung cấp bởi tài nguyên máy tính từ xa. Các máy tính khách được đề cập trong phạm vi đặc điểm này chỉ giới hạn ở các thiết bị không có phương tiện lưu trữ tích hợp với máy tính và được thiết kế để sử dụng ở một địa điểm cố định (ví dụ bàn làm việc) và không di chuyển được.

3.5

Màn hình tích hợp hiệu suất nâng cao (Enhanced-Performance Integrated Display)

EP

Màn hình máy tính tích hợp có tất cả các đặc điểm và tính năng sau:

a) Tỷ lệ tương phản ít nhất 60:1 ở góc nhìn ngang ít nhất 85°, có hoặc không có kính che màn hình;

b) Độ phân giải gốc lớn hơn hoặc bằng 2,3 megapixel; và;

c) Gam màu ít nhất RGB theo định nghĩa của IEC 61966-2-1. Có thể cho phép thay đổi không gian màu với điều kiện hỗ trợ 99 % trở lên các màu RGB đã xác định.

3.6

Mức điện năng tiêu thụ điển hình (typical energy consumption)

TEC

Lượng điện năng tiêu thụ của một máy tính, được sử dụng để so sánh hiệu suất năng lượng của các máy tính tương tự, thường tập trung vào mức điện năng điển hình được tiêu thụ bởi một máy tính để bàn đối với một profin cho trước khi đang vận hành bình thường trong một khoảng thời gian đại diện. Trong tiêu chuẩn này áp dụng profin được quy định trong Bảng 1.

3.7

Mức điện năng tiêu thụ cơ bản (base energy consumption)

TEC_base

Lượng điện năng tiêu thụ của một máy tính để bàn có cấu hình cơ bản.

3.8

Mức điện năng tiêu thụ cộng thêm (adder energy consumption)

TEC_adder

Lượng điện năng tiêu thụ của các thành phần cộng thêm so với cấu hình cơ bản gồm: bộ nhớ, card đồ họa, lưu trữ, hiển thị và Ethernet...

3.9

Mức điện năng tiêu thụ điển hình lớn nhất (maximum TEC)

TEC_max

Tổng lượng điện năng tiêu thụ cơ bản và lượng điện năng tiêu thụ cộng thêm.

4  Yêu cầu về hiệu suất năng lượng

4.1  Thời gian kích hoạt chế độ ngủ của hệ thống

Thời gian kích hoạt chế độ ngủ của hệ thống không được quá 30 min.

4.2  Thời gian kích hoạt chế độ ngủ của màn hình hiển thị

Thời gian kích hoạt chế độ ngủ của màn hình hiển thị không được quá 15 min.

4.3  Mức điện năng tiêu thụ điển hình (Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS)

Mức điện năng tiêu thụ điển hình (TEC) của máy tính để bàn phải nhỏ hơn hoặc bằng mức điện năng tiêu thụ điển hình lớn nhất (TEC_max).

5  Phương pháp xác định

5.1  Điều kiện thử nghiệm

5.1.1  Yêu cầu về nguồn điện

Điện áp nguồn : 230 V ± 1 %

Tần số nguồn: 50 Hz ± 0,5 Hz

Hệ số điện áp đỉnh: 1,34 đến 1,49

Hệ số méo hài tổng (THD điện áp) < 5 % đối với nguồn điện có công suất lớn nhất danh định lớn hơn 1,5 kW và < 2 % đối với các nguồn điện khác.

5.1.2  Điều kiện môi trường

Nhiệt độ môi trường: (23 ± 5) °C

Độ ẩm tương đối: 10 % RH đến 80 % RH

Ánh sáng môi trường: (250 ± 50) lux

Tốc độ gió: ≤ 0,5 m/s

5.1.3  Thiết lập màn hình thử nghiệm

Màn hình thử nghiệm được thiết lập với RGB 255:255:255, độ chói tối thiểu 150 cd/m², nếu không đạt được giá trị này thì đặt độ chói đến mức tối đa.

5.2  Thiết bị đo

5.2.1  Thiết bị đo điều kiện sáng của môi trường

Cấp chính xác: ± 5 %:

Độ phân giải: 10 lux.

5.2.2  Thiết bị đo công suất

Thiết bị đo công suất phải đáp ứng các yêu cầu quy định trong 5.7 và 5.8 của TCVN 11847 (IEC 62623).

5.3  Quy trình đo

5.3.1  Thiết lập thử nghiệm

EUT và điều kiện thử nghiệm phải được thiết lập như quy định trong 5.2 của TCVN 11847 (IEC 62623) đối với máy tính để bàn, ngoại trừ sử dụng thiết lập màn hình như quy định trong tiêu chuẩn này.

5.3.2  Tiến hành thử nghiệm

5.3.2.1  Đo công suất chế độ tắt, P_off, kW

Tắt chức năng WoL, nếu có.

Áp dụng 5.3.2 của TCVN 11847 (IEC 62623).

5.3.2.2  Đo công suất chế độ ngủ, P_sleep, kW

Tắt chức năng WoL, nếu có.

Áp dụng 5.3.3 của TCVN 11847 (IEC 62623).

5.3.2.3  Đo công suất chế độ nghỉ dài, P_idle, kW

Áp dụng 5.3.4 của TCVN 11847 (IEC 62623).

5.3.2.4  Đo công suất chế độ nghỉ ngắn, P_sidle, kW

Áp dụng 5.3.5 của TCVN 11847 (IEC 62623).

5.3.3  Tính lượng điện năng tiêu thụ điển hình TEC, kWh

Để tính lượng điện năng tiêu thụ hàng năm của máy tính để bàn, áp dụng công thức sau:

trong đó T_off, T_sleep, T_idle , T_sidle, T_work là các thành phần của chu trình làm việc và thể hiện các trung bình có trọng số của thời gian sử dụng trong mỗi chế độ công suất tương ứng.

TEC_actual  lượng điện năng tiêu thụ trong một năm, kWh;

T_off  phần trăm thời gian sản phẩm sử dụng hàng năm trong chế độ tắt;

T_sleep  phần trăm thời gian sản phẩm sử dụng hàng năm trong chế độ ngủ;

T_idle  phần trăm thời gian sản phẩm sử dụng hàng năm trong chế độ nghỉ dài (màn hình trống);

T_sidle  phần trăm thời gian sản phẩm sử dụng hàng năm trong chế độ nghỉ ngắn (màn hình không trống);

T_work  phần trăm thời gian sản phẩm sử dụng hàng năm trong chế độ hoạt động (màn hình không trống);

Áp dụng thuộc tính chu trình làm việc theo quy định trong Bảng 1 dưới đây.

Bảng 1 - Các thuộc tính chu trình làm việc

	Máy tính để bàn
Toff	45 %
Tsleep + TsIeepWoL	5 %
Tidle	15 %
Tsidle	35 %
Twork	0 %

Khi đó công thức (1) tính mức điện năng tiêu thụ điển hình TEC sẽ là:

trong đó

TEC_estimate lượng điện năng tiêu thụ trong một năm, kWh, với thuộc tính chu trình làm việc như quy định trong Bảng 1.

5.4  Phương pháp xác định mức điện năng tiêu thụ điển hình lớn nhất, TEC_max

5.4.1  Xác định TEC_base

TEC_base được tra từ Bảng 2, dựa trên chỉ số hiệu suất p.

Bảng 2 - Bảng tra cứu TEC_base

Phân loại máy tính để bàn	Loại card đồ họa	Chỉ số hiệu suất, p *	TECbase, kWh
0	Loại bất kỳ	p ≤ 3	69.0
I1	Card đồ họa tích hợp hoặc có thể chuyển đổi	3 < p ≤ 6	112.0
I2		6 < p ≤ 7	120.0
I3		p > 7	135.0
D1	Card đồ họa rời	3 < p ≤ 9	115.0
D2		p > 9	135.0
* Chỉ số hiệu suất p được xác định như sau: p = [số lượng lõi (core) CPU] x [tốc độ CPU (GHz)]

5.4.2  Xác định TEC_adder

TEC_adder được tra cứu từ Bảng 3 dưới đây.

Bảng 3 - Bảng tra cứu TEC_adder

Thành phần cộng thêm		TECadder, kWh
TECmemory cho mỗi GB dữ liệu		0,8
TECgraphic	Loại G1: FB_BW ≤ 16	36
	Loại G2: 16 < FB_BW ≤ 32	51
	Loại G3: 32 < FB_BW ≤ 64	64
	Loại G4: 64 < FB_BW ≤ 96	83
	Loại G5: 96 < FB_BW ≤ 128	105
	Loại G6: FB_BW > 128; Frame Buffer Data Width < 192 bit	115
	Loại G7: FB_BW > 128; Frame Buffer Data Width ≥ 192 bit	130
TECswitchable (chỉ áp dụng cho card đồ họa tích hợp hoặc có thể chuyển đổi)		0,5 x G1
TECstorage (chỉ áp dụng khi máy tính có nhiều hơn một ổ cứng)		26
TECEEE		8,76 x 0,2 x (0,15 + 0,35)
TECINT_DISPLAY (chỉ áp dụng cho máy tính để bàn tích hợp)		8,76 x 0,35 x (1 + EP) x (4 x r + 0,05 x A)
Frame Buffer Data Width: Độ rộng vùng đệm dữ liệu khung hình, bit. FB_BW: Độ rộng băng tần bộ đệm khung, GB/s, do nhà sản xuất công bố. r: Độ phân giải của màn hình, tính bằng megapixel A: Diện tích phần hiển thị của màn hình, tính bằng inch2 EP là mức năng lượng bổ sung đối với màn hình có tăng cường hiệu suất hiển thị. EP được xác định như sau: + EP = 0: không tăng cường hiệu suất hiển thị + EP = 0,3: có tăng cường hiệu suất hiển thị d < 27 + EP = 0,75: có tăng cường hiệu suất hiển thị d > 27 trong đó d là đường chéo của màn hình, tính bằng inch.

5.4.3  Xác định TEC_max

Áp dụng công thức sau:

TEC_max = TEC_base + TEC_adder

với TEC_adder = TEC_memory + TEC_graphic + TEC_switchable + TEC_storage + TEC_EEE = TEC_{INT_DISPLAY}

trong đó

TECmax	: mức điện năng tiêu thụ điển hình lớn nhất
TECmemory	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm cho bộ nhớ
TECgraphic	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm cho card đồ họa
TECswitchable	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm cho card đồ họa loại tự động chuyển đổi được
TECstorage	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm cho hệ thống có nhiều hơn một phần tử lưu trữ nội bộ
TECEEE	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm áp dụng cho cổng Gigabit Ethernet
TECINT_DISPLAY	: mức điện năng tiêu thụ cộng thêm áp dụng cho (mỗi) màn hình tích hợp

6  Báo cáo kết quả

Kết quả thử nghiệm tối thiểu phải có các thông tin quy định trong 5.10 của TCVN 11847 (IEC 62623).

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ENERGY STAR Version 7.1

[2] ECMA- 383 - https://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/ECMA-383.pdf

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Yêu cầu về hiệu suất năng lượng

5  Phương pháp xác định

6  Báo cáo kết quả

Thư mục tài liệu tham khảo