Стандарты пониженного энергопотребления

Эти стандарты определяют допустимые уровни мощности, потребляемой устройством, находящемся в неактивном режиме и призваны обеспечивать экономию энергии. Данные стандарты можно применять не только к мониторам, но к другим периферийным устройствам компьютера (лазерным принтерам, модемам, внешним накопителям и т. д.), а также самому системному блоку.

Наиболее распространенный и известный стандарт этого класса определен в программе Energy Star, разработанной американским Агентством по охране окружающей среды (EPA — Environmental Protection Agency).

В нем заданы допустимые нормы энергопотребления для компьютеров и периферийных устройств, находящихся в так называемом “ждущем” режиме, то есть в том случае, когда устройство включено, но активно не используется. Данный режим может также называться дежурный, ожидания, экономичный, низкого энергопотребления, ”спящий” и т. д. При этом допустимое значение энергопотребления любого из устройств (за редким исключением) не должно превышать 30 Ватт. Производители самых распространенных устройств (системных блоков, дисплеев, принтеров) добиваются выполнения этих требований различными способами.

Главным аргументом в пользу покупки устройства (графический адаптер и монитор), в которой монитор является основным потребителем электроэнергии, забирающем в активном режиме работы от 60 до 250 и более Ватт, в ждущем режиме уровень мощности не должен превышать 30 Ватт.

Стандарта EPA выполняется двумя способами.

Первый способ — мониторы и графические карты поддерживают стандарт энергосбережения “Сигнализация для управления энергопотребление дисплеев”, разработанного ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA DPMS — Video Electronics Standard Association Display Power Management Signaling). В нем заданы три сберегающих режима работы дисплея и их включающие характеристики управляющих сигналов. Уровни значения энергопотребления в различных режимах, определяются работой его отдельных узлов:

· Standby Mode (дежурный режим): отключена горизонтальная развертка дисплея, а яркость и контрастность видеосигнала снижены до минимума, потребляемая мощность уменьшена на 20 – 30 % от уровня нормальной работы, возможность почти мгновенного восстановления работоспособности.

· Suspend Mode (ждущий режим): сигнал горизонтальной развертки подается, но вертикальная синхронизация и высокое напряжение отключены, энергопотребление — 20 – 30 % от нормального уровня, для выхода в режим работы необходимо 3 – 5 секунд.

· Power Off (квазивыключенный режим): отключены все узлы, кроме блока управления, обеспечивается самый низкий уровень потребляемой мощности — 5 – 10 % от рабочего состояние, для перехода в которое, может понадобиться до 10 секунд.

Если монитор соответствует стандарту Energy Star, тогда выдача сигналов на перевод дисплея в указанные режимы выполняется программно-аппаратным способом.

Этот способ реализуется под управлением микросхемы BIOS, находящейся на материнской плате, или же с помощью графического адаптера.

Программное решение основывается на режимах работы монитора, которыми управляют программы-менеджеры питания (также как и раздел программы Setup — Power Management) и заставляющие графический адаптер посылать управляющий сигнал в стандарте VESA DPMS на монитор. При этом в большинстве случаев пользователь может сам задать или выбрать из предложенных значений время, определяющее момент перехода с одного режима потребления энергии на другой. Но существенным недостатком спецификации является зависимость от аппаратных или программных средств.

Второй способ — это работа специальных резидентных программ-хранителей экрана (Screen-Saver’ов), к примеру, After Dark Started Edition и Ecologic Power Manager. Переход дисплея в ждущий режим происходит сразу же после гашения экрана, не используя многорежимность, а восстановление активного состояния происходит с незначительной задержкой. Применение данного способа позволяет выполнить требования EPA даже тем, кто не является обладателем “бережного” монитора или графическим адаптером от VESA DPMS.

Данные о стандартах для мониторов обобщены и приведены в таблице 6. Здесь же помечены основные категории параметров, определяемые различными стандартами.

Таблица 6

Параметры мониторов, определяемые стандартами

Стандарт, спецификация	Регулируемые параметры
Качество	Безопасность	Эргономичность	LR	Рентген	ЭМ совместимость	Экология	Энергосбережение
ISO 9001	*
IEC 950		*
CE mark		*				*
D,N,S		*
UL,CSA		*
MPR II				*
TCO`91				*
TCO`92				*				*
TCO`95			*	*			*	*
FCC A,B						*
DOC B,VCCI						*
CSPR 22						*
ISO 9241-3			*	*
DHHS,PTB,DNHW					*
EPA En St, NUTEC								*
DPMS								*
TUV/Rh Erg		*
TUV/Rh GS	*

Мультимедиа мониторы

Сегодня, когда большинство компьютеров имеют CD-приводы, появились дисплеи с динамиками, расположенными по бокам или внизу передней панели, то есть встроенные в монитор. Теоретически они, конечно, представляют собой изящное и сравнительно недорогое решение для пользователей, которые хотят иметь простую звуковую систему и в то же время слушать нечто большее, чем жалобный писк обычного динамика.

У некоторых из таких мониторов даже имеются встроенные микрофоны, которые позволяют записывать голосовые команды. Если вы пользуетесь голосовой почтой или управляете своим компьютером с помощью голоса, то это заметно облегчит вашу работу.

Однако создание мультимедиа мониторов связано с некоторыми довольно существенными проблемами.

Во-первых, встроенные микрофон и динамики расположены на слишком близком и зафиксированном расстоянии друг от друга; и если микрофон достаточно чувствителен для того, чтобы “поймать” ваш голос с некоторого расстояния, то весьма вероятно, что шум из динамиков также будет записываться и усиливаться. В результате будет слышен постоянный шум в качестве фона записи.

Ну а, во-вторых, т. к. размеры встроенных громкоговорителей ограничены, вряд ли можно получить качественный звук. Мощность даже средних по размеру шестидюймовых динамиков достигает уже 4 Вт (RMS), что превосходит мощность звука любого из встроенных в монитор динамиков, выпущенных на данный момент.

Кроме того, в некоторых мультимедийных мониторах при максимальной мощности громкоговорителей изображение начинает “дрожать”.

Активная матрица

На сегодняшний день монитор на электронно-лучевой трубке громоздок и потребляет много энергии. Поэтому, чтобы избавиться от кинескопов, продолжаются интенсивные разработки новых типов персональных компьютеров и дисплеев к ним.

Так появились газо-плазменные дисплеи, проработавшие недолгое время, применявшиеся в портативных компьютерах. Наибольшее распространение в портативных компьютерах notebook получили монохромные и цветные жидкокристаллические LCD-дисплеи. Технология LCD-дисплеев быстро прогрессирует и весьма совершенствуется. Черно-белые LCD-дисплеи сегодня не уступают VGA-мониторам на кинескопах.

Недостатки жидкокристаллического монитора: высокая инерционность изображения и медлительность, особенно заметные при работе с мышкой или трекболом в графических приложениях (Windows).

Перспективным и важным достижением в этой области сегодня является цветной TFT-дисплей или его др. название — активная матрица. Активно-матричные тонкопленочные транзисторные дисплеи имеют большое отличие от обычных LCD-дисплеев, использующих пассивно-матричную технологию.

Каждый единичный пиксель TFT-дисплея содержит отдельный транзистор, управляющий группой из трех цветных точек. Это так называемый “логический пиксель”, состоящий из трех жидкокристаллических элементов, видимых сквозь три основных цветовых фильтра: красный, синий и зеленый. Изнутри пиксели подсвечиваются флюоросцентным цветом. В выключенном состоянии жидкокристаллический элемент поворачивает поляризацию света, проникающего через задний фильтр, на 90°. В результате свет не может проникнуть через передний поляризующий фильтр. Но при включении в сеть поляризация света поворачивается на 90°, и свет становится видимым.

Использование различных комбинаций пропускания света через красный, синий и зеленый фильтры, можно в каждом логическом пикселе создать практически любой оттенок с высокой яркостью и насыщенностью цветов и с чрезвычайно высокой контрастностью.

Внутри TFT-дисплей похож на многослойный “бутерброд” из транзисторов и химических жидкокристаллических материалов, зажатых между двумя стеклянными панелями. Число управляющих транзисторов в таком активно-матричном VGA-дисплее с диагональю 10,4 дюйма приближается к 1 миллиону. По этой причине, цена сегодня TFT-дисплея составляет более тысячи долларов.

Активно-матричный дисплей обладает поразительными возможностями. Изображение на экране TFT-дисплея обновляется 80 раз в секунду, тогда как в пассивно-матричных LCD-дисплеях картинка обновляется примерно 10 раз в секунду.

Впервые активно-матричные TFT-дисплеи появились в 1991 году, когда на рынке появились портативные компьютеры фирм Dolch, Sharp и Hitachi с такими цветными жидкокристаллическими дисплеями, воспроизводящими до восьми цветов.

Современный TFT-дисплей воспроизводит быстро обновляющуюся картинку с разрешением 800 х 600 точек, состоящую одновременно из 256 цветов (из палитры в 16 миллионов оттенков). Столь широкий спектр цветовых оттенков позволяет выводить на экране изображения, которые выглядят весьма четко, естественно и живо.

Использование активной матрицы в портативных компьютерах открывает широкие области применения во всех сферах деятельности, где качество графических образов имеет особое важное значение — в системах автоматизированного проектирования, в настольных издательских системах, в деловой и компьютерной графике, в архитектуре и других подобных областях. Возможно, в будущем времени активная матрица, вероятно, вытеснит обычные мониторы в настольных компьютерах и может быть даже кинескопы в телевизорах.

Заключение

Улучшения параметров мониторов, безусловно, следует ожидать в ближайшие годы. Совершенствуются технологии ЭЛТ. Основные направления здесь: “уплощение” экрана, минимизация размеров люминофорных элементов до 0.2 мм, повышение эффективности использования площади кинескопа (за счет либо овальных люминофорных элементов, либо более широкого применения апертурных масок) и разработка новых покрытий: антибликовых и антистатических, а также покрытий, повышающих контрастность изображения и увеличивающих качество цветопередачи. Распространение динамической фокусировки.

Повышения частот электронных систем мониторов начнут развиваться в направлении синхронизации и полосы частот видеотракта, чтобы при эффективном разрешении частота обновления кадров была не ниже 80 – 85 Гц.

Обязательное применение экранного меню на всех моделях. Расширения возможностей органов управления монитором и коррекции любых видов искажений — это позволит несколько увеличить реальные размеры изображения. За счет увеличения количества заводских установок можно будет вообще исключить процедуру ручной регулировки.

Скорее всего, большее распространение получит интерфейс DDC 2AB (если его не опередит USB). Он позволит производить настройки при помощи мыши или клавиатуры.

Должен появиться новый эргономический стандарт по уровням излучений, более жесткий, чем устаревший ТСО’91.

Следует ожидать развития мультимедиа-мониторов, которые смогут действительно обеспечивать хороший звук без ущерба для изображения, что пока остается только пожеланием. В норме должно стать оснащение мониторов микрофоном и видеокамерой.

Сейчас все чаще встает вопрос о необходимости внедрения шины USB (Universal Serial Bus), которая позволит решить ряд проблем, в том числе и мультимедиа-мониторов.

Универсальная последовательная шина — шина USB — должна заменить параллельные, последовательные, клавиатурные и “мышиные” порты. Абсолютно все устройства (принтер, модем, колонки сканер, клавиатуру и т. п.) можно будет подключать к стандартному разъему и производить любое изменение конфигурации за счет простых взаимных соединений: к примеру, к USB-монитору подключить клавиатуру и аудиосредства мультимедиа; к клавиатуре, в свою очередь, модем и мышь, и т. д.

Скорость обмена на уровне 12 Мбит/с и при этом шина USB должна легко реализовывать функции Plug and Play. Для подключения видеокамеры потребуется другой, более скоростной интерфейс (SCSI или новый стандарт IEEE-1394, известный как FireWire).

Шина USB может сделать ненужным стандарт DDC, а с клавиатуры могут осуществляться регулировки монитора. Однако внедрение этого стандарта потребует адаптации некоторых традиционных составляющих компьютера, но его разработчики сулят большие выгоды за счет устранения конфликтов распределения системных ресурсов. Будет возможна простая и быстрая коммутация различных элементов компьютера.

В будущем жидкокристаллические мониторы станут серьезными конкурентами мониторов на ЭЛТ. LCD-дисплеи обладают целым рядом преимуществ перед любыми CRT-моделями: занимают меньше места на рабочем столе, значительно уменьшен уровень излучения и энергопотребления и, следовательно, существенно надежнее своих собратьев. Показатели изображения этих аппаратов пока не так хороши, как у мониторов на основе ЭЛТ, однако быстрое и успешное совершенствование ЖК-дисплеев и технологичность их производства позволят ожидать в будущем оптимального баланса цена/качество.

⇐ Предыдущая123456

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: