Energy Saving

Agar sama dengan blog ini ini yg Go Green maka enak kalau membahas fitur Ramah lingkungan dalam dunia IT, Komputer yang hemat energi bergantung kepada berbagai komponen hardware pembangunnya. Namun, tetap campur tangan manusia sebagai penggunanya kunci utama yang menentukan hal itu terjadi. Mengefisiensikan daya yang digunakan komputer, sebenarnya tidak membutuhkan biaya yang banyak. Tentunya hal ini bila Anda sudah memiliki komputer. Lalu bagi mereka yang ingin membangun dari awal, kami juga sampaikan sedikit garis besar dalam hal memilih hardware yang memiliki karakteristik hemat energi. Saya mengatakan tidak dibutuhkan biaya banyak, karena dari awalnya untuk komputer-komputer yang ada saat ini, sudah distandarkan untuk memenuhi hal itu. Hal tersebut dinamakan power management dan standar ini sudah berkembang sedemikian rupa sehingga tidak lepas dari inti  operating system yang menjadi dasar untuk dapat mengoperasikan komputer dan juga hardware - hardware pembangunnya.

Standar ini dinamakan ACPI (Advanced Configuration and Power Management), yang merupakan standar industri terbuka yang dirilis kali pertama pada tahun 1996. Standar spesifikasi ini adalah elemen kunci bagi operating system dalam mengonfigurasi hardware, maupun memanajemen daya listrik agar dimungkinkan penghematan/efisiensi. ACPI juga yang membawa semua fitur power management dari komputer mobile (seperti notebook atau laptop) kepada komputer desktop, workstation, dan server. Sebelum hadir ACPI, sebenarnya sudah ada power management lainnya, yakni APM (Advanced Power Management).

ACPI (ADVANCED CONFIGURATION AND POWER INTERFACE)
Beberapa standar umum untuk kondisi konsumsi daya (power-state) dari suatu komputer berdasar standar spesifi kasi ACPI:
1.  Global State (mode umum)
•    G0 (S0) Working mode, yakni keadaan sistem dalam kondisi operasional standar. Dalam mode ini juga, komponen seperti processor maupun device-device seperti HDD, DVD drive, dan lain-lainnya dapat dikondisikan ke maupun kembali dari mode C – Cn atau D0 – Dn.

•    G1 Sleeping mode, kondisi komputer dalam keadaan G1 terbagi ke dalam empat kategori. Tingkatan waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke mode G0 yang paling cepat adalah S1, kemudian S2 dan S3 agak sedikit lebih lambat dibandingkan S1, terakhir waktu terlama adalah S4.

o    S1, ia adalah mode sleep yang paling banyak dalam asupan daya.
o    S2, ia merupakan mode sleep yang lebih mendalam dibandingkan S1, di mana processor di nonaktifkan. Hanya saja ia mode yang jarang sekali diimplementasikan.
o    S3, mode sleep ini lebih dikenal sebagai Suspend to RAM (STR) di dalam BIOS. Lalu di Windows XP ia biasa disebut Standby, untuk Windows Vista dan seven disebut Sleep. Satu-satunya komponen hardware yang masih tetap aktif dalam mode ini adalah main memory (RAM).
o    S4, ia biasa dikenal sebagai hibernate di dalam sistem Windows. Dalam kondisi ini, semua konten main memory di simpan kedalam memory non-volatile, seperti hard disk. Jadi sepenuhnya komputer dalam kondisi off.
•    G2 (S5) soft-off, mode ini hampir sama seperti mode G3 mechanical-off, namun beberapa komponen masih tetap ada yang mendapatkan daya listrik. Sehingga komputer tetap dapat dihidupkan dari input keyboard, modem, LAN, maupun USB device.
•    G3 Mechanical off, kondisi di mana konsumsi daya oleh komputer mendekati angka nol. Kondisi ini terjadi ketika power loss terjadi, seperti mati listrik.
•    Lebih lanjut lagi, adalah kondisi Legacy (state legacy). Di mana operating system tidak mendukung standar ACPI.

2.  Device State, kondisi ini berdasarkan operasional dari device yang ada di dalam komputer
•    D0, adalah mode full-on atau device dalam keadaan hidup.
•    D1 dan D2, adalah keadaan daya menengah dari suatu device yang nilainya bervariasi bergantung device itu sendiri.
•    D3, merupakan keadaan off dari suatu device.

3.  Processor State (CPU state)
•    C0, processor dalam keadaan aktif.
•    C1, biasa dikenal sebagai halt state, kondisi di mana processor sedang tidak mengeksekusi instruksi, namun dapat dikembalikan dalam kondisi eksekusi instruksi secara langsung. Implementasi dari produsen, seperti Intel C1E yang sudah dikembangkan lebih lanjut guna menurunkan konsumsi daya lebih jauh.
•    C2, biasa dikenal Stop Clock, merupakan kondisi di mana aplikasi masih tetap tersimpan di dalam processor.
•    C3, lebih dikenal sebagai sleep, merupakan kondisi processor yang tidak memerlukan cache dalam kondisi kerja normal.

4.  Performance State (P0 – Pn) : n<=16, ketika processor maupun device dalam keadaan beroperasi (C0 maupun D0), mereka bisa saja berada pada beberapa kondisi power performance state. Kondisi-kondisi ini bergantung kepada implementasinya oleh produsen yang membuat processor atau device tersebut. Namun tetap, P0 merupakan kondisi performa tertinggi. Sedangkan, P1 hingga Pn merupakan kondisi performa yang makin mengecil, namun hal ini tetap terbatas pada nilai n tertinggi tidak melebihi angka 16. Implementasi P-state ini biasa dikenal dengan:
•    Intel SpeedStep
•    AMD PowerNow! & Cool’n’Quite
•    VIA PowerSaver

Namun, sayangnya APM hanya berada di dalam BIOS. Sehingga ia memiliki banyak keterbatasan, bila dibandingkan terintegrasi dalam arsitektur operating system. Mengapa kami membuka dengan ACPI? Dikarenakan semua hal yang berhubungan penghematan/efisiensi penggunaan daya bagi komputer, semua berada di bawah naungan fungsi ACPI ini. Seperti mode komputer sleep, standby, hibernate,  dan penamaan-penamaan lainnya mengenai power management. Lalu dari sisi praktikalnya, terdapat beragam cara untuk mencapai hal itu. Namun, sebelum mencapai ke sana, tentunya harus terdapat perkenalan terlebih dahulu akan fitur-fitur dari komponen-komponen utama komputer maupun teknologi yang mendukung ke arah sana. Salah satu contohnya, adalah dari komponen processor. Intel yang dikenal dengan produk processor-nya Pentium maupun Core, ia memiliki teknologi yang dinamakan SpeedStep atau lebih lengkapnya EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology). Lebih lengkapnya sebagai berikut.

FITUR DAN TEKNOLOGI POWER SAVING
Mengenai fitur dan teknologi ini, rata-rata kesemuanya merupakan proprietary dari setiap produsen. Jadi, memang bukanlah sesuatu yang mutlak untuk dapat dijadikan patokan. Karena perkembangan dari setiap teknologi begitu dinamisnya, yang mengarah kepada ditemukannya hal-hal yang lebih baru lagi dan tentunya lebih canggih.

Processor AMD PowerNow!
PowerNow! Merupakan teknologi dalam hal penghematan energi dan pengaturan kecepatan dari processor AMD, yang digunakan hanya untuk komputer mobile (laptop, notebook). Melalui teknologi ini, kecepatan clock processor dan tegangan core secara otomatis diturunkan ketika komputer berada pada keadaan  load kecil atau  idle. Di mana ini bertujuan untuk mengurangi panas yang dihasilkan processor, noise dan juga tentunya hal ini akan menghemat energi dari baterai. Selain itu, umur dari processor juga akan meningkat karena berkurangnya proses electromigration yang bervariasi secara eksponen berdasar temperatur. Konsep dari teknologi ini cukup serupa dengan teknologi SpeedStep dari Intel. Lalu adaptasi PowerNow! ke dalam processor desktop dinamakan Cool’n’Quite. Selain adaptasi ke processor desktop, AMD juga membawa teknologi PowerNow! ke processor kelas profesional, yakni Opteron dengan nama Optimized Power Management.

AMD Cool’n’Quite
Teknologi Cool’n’Quite juga merupakan teknologi pengatur kecepatan dan penghematan penggunaan daya dari processor-processor AMD. Hanya saja, ia lebih diperuntukkan bagi jenis processor yang digunakan dalam komputer desktop. Selain itu, teknologi ini kali pertama diimplementasikan untuk jajaran processor Athlon 64. Sedangkan untuk processor sebelum generasi Athlon 64, tidak memiliki teknologi ini. Dengan teknologi ini, dalam penghematan penggunaan daya listrik juga dilakukan melalui cara menurunkan kecepatan clock dan tegangan dari core processor. Dengan tujuan utama agar processor mengonsumsi daya yang kecil, memungkinkan panas yang dihasilkan menjadi lebih rendah, dan ini juga memungkinkan operasional kipas processor yang lebih pelan sehingga makin sunyi. Dari tujuan inilah, AMD menamakan teknologi ini sebagai Cool’n’Quite. Teknologi Cool’n’Quite didukung penuh oleh operating system Linux mulai kernel 2.6.18 dan FreeBSD 6.0 hingga yang terbaru dengan menggunakan driver powernow-k8. Lalu untuk operating system Windows, tidak seperti Windows XP, Windows Vista maupun Windows 7 hanya mendukung teknologi ini pada motherboard yang sudah mendukung ACPI 2.0 atau lebih baru. Pada operating system Windows versi sebelumnya, tetap perlu diinstal terlebih dahulu driver processor atau software Cool’n’Quite terlebih dahulu untuk mendukung teknologi ini.

Intel SpeedStepSpeedStep merupakan  trademark dari beberapa seri teknologi (SpeedStep, SpeedStep II, dan SpeedStep III) yang diintegrasikan ke dalam beberapa jenis processor Intel, yang memungkinkan pengaturan kecepatan clock processor dapat diubah secara dinamis oleh software atau operating system. Secara konsep, processor yang berjalan pada clock yang tinggi memang akan menghadirkan kinerja yang tinggi juga. Hanya saja, ketika processor yang sama berjalan pada frekuensi yang lebih rendah, ia akan menghasilkan panas yang lebih rendah dan juga mengonsumsi daya lebih kecil. Teknologi ini memungkinkan penurunan kecepatan clock processor hingga setengahnya, dalam  bentuk step by step dari mengecilkan nilai multiplier hingga hanya sebesar 50% dari kecepatan penuh. Proses ini dilakukan dengan campur tangan operating system secara otomatis. Hanya saja fitur ini harus terlebih dahulu diaktifkan dari BIOS, meskipun rata-rata setting default BIOS pada awalnya sudah mengaktifkan fitur ini.

Intel Enhanced Halt State (C1E)
C1E ini adalah teknologi yang diambil langsung berdasar salah satu standar spesifikasi ACPI oleh Intel. Yakni, untuk standar mode operasi komponen processor yang terbagi menjadi empat mode, antara lain C0, C1, C2, dan C3. C1 sendiri, merupakan mode halt yang mana keadaan processor sedang tidak melakukan eksekusi instruksi apapun, namun dapat kembali ke dalam mode eksekusi secara spontan. Intel dalam mengimplementasikan teknologi ini di dalam produk processornya, mengembangkannya lebih lanjut menjadi C1E (Enhanced C1) untuk dapat menurunkan konsumsi daya processor.

VIA PowerSaver
Teknologi juga sama seperti penawaran Intel maupun AMD. Di mana berhubungan erat dengan pengendalian kecepatan clock processor, dan juga tingkatan tegangan yang dinamis yang disuplai ke processor. Sedikit perbedaan, pada teknologi yang VIA implementasikan proses peningkatan maupun penurunan clock bisa dilakukan dalam waktu satu clock saja. Dengan perubahan clock antara 400 MHz bahkan hingga 2 GHz dalam waktu satu clock saja. Teknologi dari VIA ini, menggunakan standar P-state. Sehingga dari tiap processor tertentu, akan memiliki 16 kombinasi perubahan clock.

Motherboard
ASUS EPU (Energy Processing Unit)
EPU adalah teknologi yang mengatur pasokan daya melalui pengaturan tingkatan fase daya, bagi komponen-komponen yang ada di motherboard berdasar tingkatan load-nya, terutama awalnya di sini bagi komponen processor. Pengaturan akan pasokan daya ini dilakukan oleh chip controller tersendiri yang ada di motherboard. EPU dapat beroperasi secara hardware langsung/otomatis, tanpa perlu ada campur tangan aplikasi pengatur tambahan. Meskipun ASUS tetap menyediakan aplikasi tambahan tersebut di dalam paket penjualan mother  board-motherboard-nya. EPU dalam memasok daya, terdapat dua mode. Pertama mode untuk pasokan daya rendah (menonaktifkan setengah dari total fase daya untuk processor) dan kedua untuk pasokan daya maksimal (seluruh fase daya aktif).
Lalu, pengembangan berikutnya ASUS mengeluarkan versi EPU 6-engine. Yang mana teknologi versi baru ini bukan hanya mengatur pasokan fase daya untuk processor saja. Namum juga, untuk komponen-komponen lain seperti, suplai daya port video card, memory, chipset, hard drive dan jalur power untuk kipas processor/system. Hal ini dimaksudkan agar didapatkan penghematan penggunaan daya yang lebih jauh lagi untuk sistem komputer keseluruhan.

Gigabyte DES (Dynamic Energy Saver)
Berbeda dengan ASUS, walau dalam bentuk konsep yang sama. Gigabyte DES juga merupakan teknologi yang mengatur pasokan daya dari processor berdasarkan tingkatan load-nya. Hanya saja, teknologi DES masih berbasis software yang harus diinstal dulu di dalam operating system untuk mengaktifkannya. Selain itu, dalam operasionalnya DES memiliki beberapa tingkatan dalam mengaktifkan maupun menonaktifkan fase daya. Sehingga keperluan daya menjadi lebih efi  sien. Batasannya sendiri, DES hanya baru diimplementasikan untuk fase daya bagi processor saja.

HARDWARE LOW-POWER
Untuk hal ini sebenarnya agak gampang - gampang susah. Mudahnya, fokus utama Anda hanya perlu memperhatikan jenis hardware yang low-power saja. Namun, dengan makin beragamnya model-model  komponen hardware komputer, menjadikannya agak sulit untuk ditentukan (sedikit membingungkan). Namun juga agar sedikit membantu Anda dengan beberapa patokan khusus dalam mempermudah pemilihan hardware yang low-power ini.

PSU
Dengan banyak inisiatif maupun direktif, memang cukup memudahkan akan pemilihan standar komponen komputer. Untuk PSU sendiri, standarisasi yang cukup baik adalah standar 80 PLUS. Di mana dengan standar ini, suatu komponen PSU sudah dapat dipastikan memiliki efisiensi daya di atas 80%. Yang dengan itu juga, ia sangat cocok sebagai komponen pondasi penyuplai listrik dari komputer hemat energi yang akan Anda buat.

Processor
Khusus komputer desktop, memang pilihan processor yang dikhususkan untuk jenis low-power rata-rata lebih banyak dikeluarkan oleh AMD. Sedangkan Intel, hampir tidak ada sama sekali. Hanya saja, produk processor Intel memiliki karakteristik maupun dukungan teknologi yang mengarah kepada low-power, dengan sedikit lebih baik. Pada processor AMD, pilihannya dapat Anda fokuskan kepada produk processor yang memiliki TDP (Thermal Design Point) 45 watt. Pada processor Intel, seri processor yang dapat dipilih adalah untuk jenis yang menggunakan node proses produksi 45nm. Seperti, AMD Athlon X2 BE-xxx dan Intel Core 2 Duo E8xxx.

MotherboardSebagai salah satu komponen terpenting sebuah komputer. Memang belum banyak pilihan akan produk yang benar-benar mengarah ke sana. Lagipula implementasi penghematan energi, memang baru dari sisi power phase (VRM) untuk processor.

Memory
Dari sisi kebutuhan akan memory utama, untuk saat sekarang, relevansi kebutuhan masih tetap berada pada jenis DDR2. Yang selain lebih terjangkau, mayoritas kompatibilitas motherboard masih merujuk ke memory jenis ini.

Storage
Terdapat tiga pilihan untuk storage yang dapat dipilih, yang mana masing-masing berdasar pada batasan harga, performa, dan kapasitas. Pertama untuk keunggulan sisi harga, datang dari tawaran harddisk standar 3.5”. Pilihan kedua, jenis harddisk 2.5” yang lebih hemat energi, dan ketiga harddisk SSD (Solid-State Disk) yang lebih jauh lagi dalam hal konsumsi daya yang hemat.

Optical Drive
Komponen yang satu ini, tidaklah terlalu berpengaruh terlalu banyak terhadap hubungannya dengan efisiensi daya. Karena untuk sebagian besar pemakaian komputer, komponen ini rata-rata berada pada keadaan idle, dan juga membutuhkan daya yang cukup rendah

Source:

Label: Technology

http://syah69.blogspot.com/2010/03/energy-saving.html