คอมพิวเตอร์ของฉันใช้ไฟฟ้ามากขึ้นเมื่อทำการชาร์จอุปกรณ์ USB หรือไม่?

บางสิ่งที่ฉันสงสัยอยู่เสมอ ถ้าฉันต่อโทรศัพท์มือถือฮาร์ดไดรฟ์และสิ่งที่ชอบผ่าน USB เข้ากับคอมพิวเตอร์ของฉันตลอดเวลามันจะกินมากขึ้นในค่าไฟฟ้าหรือไม่ หรือพอร์ต USB นั้นใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงแค่เปิดใช้งานอยู่ดังนั้นจึงไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้พลังงานหรือไม่

คำตอบสั้น ๆ : อาจเป็นไปได้ แต่ไม่จำเป็นต้อง; มันจะไม่เป็นเช่นนั้น พลังงานฟรีแต่อาจได้รับอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น. ขึ้นอยู่กับกราฟประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟโดยเฉพาะและจุดที่คุณใช้งานที่ (และการใช้พลังงาน) คือ รับผลกระทบจากซอฟต์แวร์)

คำตอบยาว:

พอร์ต USB สามารถส่งออกสูงสุด 500mA (USB1&2) และ 950mA (USB3) ที่ 5V ซึ่งให้สูงสุด 2.5W (USB1&2) และ 4.75W (USB3)

พอร์ต USB ไม่สิ้นเปลืองพลังงาน ด้วยตัวเอง. พวกเขาเป็นเพียงวงจรเปิด

ตอนนี้ถ้าคุณได้รับ 1A (5W) พอร์ต USB3 มันมักจะเพิ่มการใช้พลังงานทั่วโลก โดย ~ 6W (ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟของคุณ) ซึ่งจะเพิ่มขึ้น 2% ถึง 5% ของการใช้พลังงานคอมพิวเตอร์ของคุณ

แต่ในบางกรณีอาจแตกต่างกัน

ถ้าคุณดูที่กราฟประสิทธิภาพของ PSU (จาก AnandTech):

คุณจะเห็นว่าประสิทธิภาพไม่ใช่ค่าคงที่ แต่จะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับโหลดที่ใช้กับ PSU คุณจะเห็นว่า 900W PSU ที่ใช้พลังงานต่ำ (50W ไปยัง 200W) กราฟโค้งชันมากจนการเพิ่มขึ้นของโหลดจะเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก

หากการเพิ่มประสิทธิภาพสูงพอก็หมายความว่า ในบางกรณีคอมพิวเตอร์ของคุณอาจไม่จำเป็นต้องวาดรูปเพิ่มเติม 5W จากเต้ารับ เมื่อคุณวาดรูปเพิ่มเติม 5W จากพอร์ต USB

ลองมาเป็นตัวอย่างของการวาดภาพคอมพิวเตอร์ 200W บน PSU ด้วยประสิทธิภาพที่แท้จริงของ 80% ที่ 200W :

Computer power consumption : 200W
USB device power consumption : 5W
PSU efficiency at 200W  : 80.0%
Wall power consumption without USB : 200W / 80,0% = 250.00W

ตอนนี้ขึ้นอยู่กับเส้นโค้งประสิทธิภาพของ PSU ระหว่าง 200W และ 205Wการใช้พลังงานสัมพัทธ์ของอุปกรณ์ USB อาจแตกต่างอย่างสิ้นเชิง:

<Case 1>
PSU efficiency at 205W  : 80.0%
Wall power consumption with USB : 205W / 80.0% = 256,25W
Wall power consumption of the USB device : 6.25W

นี่เป็นเรื่องปกติ ง่าย กรณีที่ประสิทธิภาพเหมือนกันดังนั้นการใช้พลังงานของอุปกรณ์ USB จึงเท่ากับ 5W / 80.0% = 6.25W

<Case 2>
PSU efficiency at 205W  : 80,5%
Wall power consumption with USB : 205W / 80,5% = 254,66W
Wall power consumption of the USB device : 4.66W

ในกรณีนี้ประสิทธิภาพ PSU จะเพิ่มขึ้นระหว่าง 200W และ 205Wดังนั้นคุณไม่สามารถอนุมานถึงพลังที่เกี่ยวข้องได้การใช้อุปกรณ์ USB โดยไม่คำนึงถึงการใช้พลังงานของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดและคุณจะเห็นการเพิ่มขึ้นแบบสัมพัทธ์ที่เต้ารับบนผนังอาจต่ำกว่า 5W.

พฤติกรรมนี้เกิดขึ้นเพราะในกรณีนี้ PSU นั้นมีการโหลดน้อยเกินไปดังนั้นจึงไม่ใช่ ตามปกติ กรณี แต่ก็ยังเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ

<Case 3>
PSU efficiency at 205W : 82%
Wall power consumption with USB : 205W / 82% = 250,00W
Wall power consumption of the USB device : 0W

ในกรณีนี้ PSU ดึงพลังงานเดียวกันจากเต้ารับติดผนังอะไรก็ตามที่มันรับ นี่คือพฤติกรรมของเครื่องปรับความดันซีเนอร์ซึ่งพลังงานที่ไม่จำเป็นทั้งหมดถูกกระจายไปสู่ความร้อน เป็นพฤติกรรมที่สามารถสังเกตเห็นได้ใน PSU แบบโลว์เอนด์บางชนิดที่โหลดน้อยมาก

<Case 4>
PSU efficiency at 205W : 84%
Wall power consumption with USB : 205W / 84% = 244,00W
Wall power consumption of the USB device : -6W

กรณีสุดท้ายนั่นคือเรื่องหมดจด น่าสงสัย กรณีที่ PSU ใช้พลังงานจริงน้อยลงเมื่อโหลดสูงขึ้น เช่น @ Marcks โทมัส กล่าวว่านี่ไม่ใช่สิ่งที่คุณสามารถสังเกตได้จากแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ได้จริง แต่ก็ยังคงอยู่ ตามหลักวิชา เป็นไปได้และพิสูจน์ว่าสัญชาตญาณ TANSTAAFL กฎไม่สามารถนำไปใช้ได้อย่างง่ายดายเสมอไป