Сравнительный анализ энергопотребления ноутбуков при разных режимах работы

1.

Министерство образования Оренбургской области ГАПОУ «Новотроицкий строительный техникум»
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ
по дисциплине ООД.12 «Информатика»
на тему «Сравнительный анализ энергопотребления ноутбуков при разных
режимах работы»
Специальность:
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Обучающегося 1 курса
группы С-102
Носок А.И.
Руководитель
Пилюкшин В.В.
2026 г

2.

ВВЕДЕНИЕ
В условиях быстрого развития информационных технологий и широкого использования мобильных устройств особую значимость
приобретает энергоэффективность. Ноутбуки, как одни из самых распространённых портативных устройств, потребляют
значительное количество электроэнергии, причём уровень энергопотребления зависит от режима работы. Это влияет на
продолжительность автономной работы и эксплуатационные затраты.
Актуальность исследования связана с ростом количества мобильных устройств, необходимостью снижения затрат на
электроэнергию, увеличением требований к автономности ноутбуков, экологическими факторами и недостатком
систематизированных данных о реальном энергопотреблении устройств.
Цель исследования — провести сравнительный анализ энергопотребления ноутбуков в различных режимах работы и
разработать рекомендации по его оптимизации.
Для достижения цели необходимо: изучить теоретические основы энергопотребления, определить основные режимы работы
ноутбуков, разработать методику измерения энергопотребления, провести экспериментальные замеры, проанализировать
полученные данные и сформулировать практические рекомендации.
Гипотеза исследования заключается в том, что энергопотребление ноутбуков существенно различается в зависимости от режима
работы, а правильный выбор настроек и сценариев использования позволяет снизить энергозатраты без значительной потери
производительности.

3.

ГЛАВА I. Теоретические основы изучения энергопотребления
ноутбуков
Энергопотребление ноутбуков: основные понятия и факторы
• Энергопотребление ноутбука — количество электрической энергии, потребляемой устройством за определённый
период времени. Показатель влияет на автономность, тепловыделение и стоимость эксплуатации устройства.
Основные показатели энергопотребления:
• Мощность (Вт) — мгновенное потребление энергии
• Энергоёмкость (Вт·ч) — суммарное количество потреблённой энергии
• Коэффициент энергоэффективности — соотношение производительности и энергопотребления
• Время автономной работы
• Пиковое энергопотребление
Факторы, влияющие на энергопотребление:
• Аппаратная конфигурация (процессор, видеокарта, память, накопитель, экран)
• Программное обеспечение (операционная система, приложения, фоновые процессы)
• Настройки энергосбережения и яркость дисплея
• Внешние условия и подключённые устройства
• Состояние аккумулятора и системы охлаждения
Механизмы оптимизации энергопотребления:
• ACPI — управление состояниями питания
• DVFS — динамическое изменение частоты процессора
• Отключение неактивных компонентов и интеллектуальные алгоритмы энергосбережения
07.03.2026
3

4.

Режимы работы ноутбука и методы измерения энергопотребления
Основные режимы работы ноутбука:
• Режим ожидания (Idle) — минимальная нагрузка на систему и минимальное энергопотребление
• Офисная работа — умеренная нагрузка (браузер, документы, офисные приложения)
• Мультимедиа — повышенная нагрузка на процессор и графическую систему
• Игровая и ресурсоёмкая нагрузка — максимальная производительность и энергопотребление
• Режим энергосбережения — снижение производительности для увеличения времени автономной работы
• Sleep и гибернация — глубокие режимы экономии энергии
Методы измерения энергопотребления:
Аппаратные методы:
• Цифровой ваттметр
• Токовые клещи
• Мультиметры
✔ высокая точность измерений (1–2%)
Программные методы:
• PowerCfg (Windows)
• Activity Monitor (macOS)
• HWMonitor и AIDA64
• BatteryMon, 3DMark
Условия корректных измерений:
• стабильные условия тестирования
• несколько повторных измерений
• учёт температуры окружающей среды и состояния батареи
07.03.2026
4

5.

ГЛАВА II. Эмпирический анализ энергопотребления ноутбуков в различных режимах
Методика эксперимента
Параметр
Типы устройств
Описание
Ультрабук, офисный ноутбук , игровой
ноутбук
Измерительное оборудование
Цифровой ваттметр (погрешность ~1 %
Основной показатель
Потребляемая мощность (Вт)
Дополнительные параметры
Время работы от батареи ,температура CPU
, загрузка CPU/GPU
Сценарии текстирования
Idle, офисная работа , мультимедиа ,игры ,
максимальная нагрузка
Условия тестирования
Температура 22 градуса по цельсии
,одинаковая яркость экрана ,3 повторных
измерения
07.03.2026
5

6.

Результаты измерений энергопотребления
Режим работы
Ультрабук (Вт)
Офисный ноутбук (Вт)
Игровой ноутбук (Вт)
Ожидание (Idle)
6,2
7,8
11,4
Офисная работа
12,5
16,3
24,1
Мультимедиа
18,7
22,4
35,6
Игровая нагрузка
38,9
45,2
82,3
Максимальная
производительность
42,1
58,7
115,6
07.03.2026
6

7.

Результаты измерений энергопотребления
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Ожидание
Офисная работа
Ультрабук
Мультимедиа
Офисный ноутбук
Игровой ноутбук
Игры
• энергопотребление
увеличивается с ростом
нагрузки
• игровой ноутбук показывает
наибольшее потребление
энергии
• ультрабуки остаются
наиболее
энергоэффективными
07.03.2026
7

8.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель исследования: анализ энергопотребления ноутбуков в различных режимах работы.
Основные результаты:
• энергопотребление значительно увеличивается при росте нагрузки (в 5–10 раз от режима ожидания до максимальной
нагрузки)
• игровые ноутбуки потребляют в 2,5–3 раза больше энергии, чем ультрабуки и офисные модели
• наибольший рост энергопотребления связан с графически интенсивными задачами (игры, рендеринг)
• при высоких нагрузках возможен перегрев и троттлинг, снижающий эффективность работы
Практические рекомендации:
• использовать режимы энергосбережения
• снижать яркость экрана и отключать ненужные устройства
• регулярно очищать систему охлаждения
• использовать интегрированную графику при обычной работе
Вывод:
рациональное управление энергопотреблением позволяет увеличить время автономной работы, снизить
энергозатраты и продлить срок службы ноутбука.
07.03.2026
8

9.

07.03.2026
9