軟硬體雙管齊下 達成主機板產品節能目標

技嘉科技主板事業群服務暨業務行銷中心副總 陳振順

從事主機板設計、製造、行銷已有10餘年歷史的技嘉科技，為了減少公司產品對於環境的衝擊與影響，分別採用電源效率最佳化設計，以降低電腦耗電量；運用高品質零組件與獨特功能設計，以延長產品使用壽命；開發多樣的節能軟體，降低電腦運作功率消耗，以提升消費者環保意識，以及在公司內部執行一系列能源/資源回收政策，以善盡企業對社會環保的責任…等4大層面開始著手，逐步達成其節能減碳的最終目標...

技嘉科技主板事業群服務暨業務行銷中心副總陳振順表示：「過去公司在設計研發新產品時，只是一昧的追求降低成本，在生產製造上常會使用較差材質的零組件，因而常造成產品執行效能不佳及資源浪費…等種種問題。」為了改善此一不良狀況，從2006年開始，技嘉科技即大量投入資源，進行一系列節能技術的研究，如重新設計主機板電源、採用Ultra Durable技術的全固態電容設計、對風扇/硬碟/記憶體/晶片組…等耗能周邊進行管理、推出如On-off-charge/Auto-Green/ DualBIOS…等獨特節能環保軟體，以及動態多段電源相位切換軟體技術…等，無一不是希望能藉此提供消費者最高品質的服務。

超耐久主機板 超越環保節能標準

以技嘉科技第3代超耐久主機板為例子，為達到所預期的超長效、超低溫、超低功耗及超低阻抗…等環保節能目標，技嘉科技在設計產品時，便採用日系全固態電容、主動式電晶體、亞鐵鹽芯電感與2盎司純銅電路板…等高品質零組件。陳振順強調，這樣的主機板設計製造理念，再搭配技嘉領先業界所研發出的各項獨特功能，不僅可以改善產品在作業時的效能，減少功耗損失，同時還能大幅延長整體使用年限，避免因某部分的零件失效，即導致產品無法繼續使用，而必須重新購置的問題發生。

舉例來說，「傳統電容在長期處理重負載的狀況下，其所內含電解液很容易發生爆漿，而導致整個主機板因此報廢。」為此技嘉科技第3代超耐久主機板即改用來自日系領導廠商所生產的高品質全固態電容，以提供產品更高的穩定性、可靠性和更長的使用壽命。「經過測試，在攝氏85度的工作條件之下，技嘉所採用的此款全固態電容平均使用壽命可長達50,000小時，足足是其他一般固態電容的2倍。」陳振順說，這表示即便是1天24小時、1年365天進行不間斷的運作，產品在5年之內因電容損壞問題而導致產品作業停擺的機率是很低的。

主動式電晶體 提升電源轉換效率

而針對現在CPU效能快速提升，其所需要的電力也不斷增加的趨勢，技嘉科技第3代超耐久主機板也透過採用主動式電晶體的方式，將驅動晶片(Driver IC)與金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)進行緊密整合，以降低其阻抗，讓電源的轉換效率與切換頻率都能因此而提高，並進而達到省電與低溫的效果。「傳統的做法是使用3顆獨立晶片，以1顆驅動晶片搭配2顆MOSFET晶片進行作業。」陳振順表示，由於這種方式需要經由PCB的金屬線路(Trace)進行電力傳導，因此不僅所需佔用的空間較大，也容易產生延遲與電力不穩定現象。

「主動式電晶體可將原來獨立分散的3顆晶片整合成1顆，在體積上較原有的做法小了50%。」陳振順補充，這是因為由驅動晶片到MOSFET晶片的傳輸距離縮短，因此不僅可以提供CPU更快、更順暢的電流傳輸，同時也能在處理器高負載的狀態下，維持穩定的電壓。「特別是在低負載的狀況下，其電流轉換效率更要比傳統方式高出甚多。」這種特性除了可減少技嘉產品電源耗損及熱量產生，更能強化其超頻能力，讓使用者能以便宜的價格成本，取得2倍以上的高運算效能(如將1G MHz的CPU超頻成2G MHz)。

另一方面，以往基於成本的考慮，主機板廠商多半都採用鐵芯電感元件，不僅作業效率的表現不彰，在如台灣這種高溫、高溼的地區也很容易因為生鏽的問題，導致其磁滯損失增加，讓主機板很快也跟著報銷。陳振順說：「亞鐵鹽芯電感比傳統鐵芯電感擁有更好的儲電效能，並減低25%的電能功率消耗，在防鏽及耐腐蝕性能上有較好的表現。」這除了能有效節省電能耗損之外，還能夠減輕電磁波干擾的現象。

「技嘉科技還是第1家在主機板電源層和接地層採用2盎司純銅，並將其運用在全系列主機板上的業者。」陳振順表示，根據技嘉科技以「電子穿過銅箔模擬狀況」的實驗數據顯示，與1盎司純銅電路板相比，2盎司純銅電路板可降低電流阻抗值高達50%，因此可有效減少電源功率浪費與廢熱產生的問題。「在CPU 100%負載，並且系統配有水冷裝置的情況下，兩者的CPU與電壓調整模組(VRM)工作溫度甚至可相差達攝氏50度。」對於工作效率會受到溫度強烈影響的半導體裝置來說，可說有著非常決定性的影響。

獨家節能軟體 讓裝置省電又高效

除了在硬體元件上的改進之外，技嘉科技還進行大量獨家節能軟體與控制方式的開發。如第2代動態節能器，除可動態切換並關閉未使用的CPU電源，以大幅降低電力消耗之外，搭配Intersil最新的PWM控制器，動態偵測CPU功率需求，即能以多段切換技術，在系統不同負載下自動調整電力供應，提升高達20%的電源效率。陳振順表示：「傳統無多段切換的電源設計，在輕負載時電源效率較差，一直要到處理器負載夠高之後才能達到其高峰值。」而技嘉動態多段電源相位切換設計則能依據處理器的工作量，自動切換電源相位的開啟或關閉，讓系統的電源效率無論是處在低負載還是高負載，都能維持在最高的狀態。

此外還有自動雙電源切換的設計，能允許系統在偵測到處理器負載較低時，自動關閉一半的電源相位。「系統會將電源相位區別為兩組，並在每次電腦開機或雙電源切換功能啟動時，自動交替使用。」陳振順說，這能避免因工作量分配勞逸不均，而導致系統過度集中使用某些電源相位，造成主機板電源供應模組使用壽命縮短的問題。「至於對想用USB插槽幫手機、MP3或是平板電腦充電的使用者來說，運用技嘉科技獨家On/Off Charge快充功能，無論電腦是處在啟動/待機/睡眠/關閉狀態，都能進行充電，從而節省許多不必要的電力浪費。」

「技嘉科技是環保節能技術的領導者。」陳振順強調，除了發展上述的各項軟硬體設計與功能之外，技嘉還針對製造過程中的各項有害物質及廢棄物，採行許多限制使用與回收措施，以符合ROHS的規範和能源之星4.0對於硬體的需求。而午休時間熄燈、在會議室不使用時，嚴格執行關閉空調和燈光、在非尖峰使用時間，僅啟用1台電梯、在總公司及工廠落實資源回收，以及領先加入業界的綠色電腦計畫，更是技嘉科技不忘落實企業環保責任的證明。「在過去的4年，技嘉科技已經實施了許多環保方案。」陳振順承諾：「而未來我們會更加努力。」