Время работы без зарядки. Батареи и прочие TDP.

174 прочитали

Очень частые вопросы от покупателей это:
- "А сколько он работает без зарядки?";
- "А я тут на официальном сайте видел что он 30 часов должен работать, а у меня только 6 показывает, у меня сломанный ноутбук?";
- "Наверное мне нужно срочно менять аккумулятор, раз я не могу играть весь день на 1 заряде батареи".
И вот чтобы поставить точку в данном обсуждении и нам не приходилось каждый раз объяснять одни и те же моменты пишем эту статью.

Начнем с банального, с аккумуляторов ноутбука. Возьмем для изучения стандартную батарею от Lenovo ThinkPad.
Постараюсь не сильно нагружать техническими терминами.

Model name: обозначает всю серию батарей 100% подходящих для нужной модели;
ASM P/N: ASM ( Assembly manufacturing part number)- заводской номер детали для сборки. Не употребляется при поиске.
FRU P/N: FRU Field Replacement Unit (FRU) Номер запчасти доступной для приобретения. Для одной и тоже запчасти может быть несколько FRU номеров. отличается ревизией, датой производства, заводом производителем.
Вольтаж(на фото это 11.25V). То напряжение которое выдает аккумулятор, обычно соответствует тому, что необходимо для правильного питания всех компонентов ноутбука.
Typical Capacity - это максимальное значение емкости для используемого аккумулятора. Для перевода в общепринятое значение производим умножение вольтажа на ёмкость(11.25V * 8000) получаем ёмкость батареи будут 90Wh.
Rated Capacity - расчетная(номинальная) ёмкость батареи. Меньше чем Typical Capacity.
Переходим на проверку в операционной системе. Для тестов рекомендую программу BatteryInfo (ничего лишнего, минимальный размер)

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-2

BatteryName: здесь это FRU номер Вашей батареи.
Manufacture Name: производитель АКБ. Тут хочется отметить что батареи для Lenovo ThinkPad производятся не заводом с названием Lenovo, не ждите этого названия.

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-3

Вот например для одной модели Lenovo ThinkPad T14 может быть больше 10 совместимых батарей.
Full Charged Capacity. Максимальная ёмкость батареи при полном заряде.
Designed Capacity. Расчетная ёмкость с завода, соответствует Typical Capacity на самом аккумуляторе.
Battery Health. "Здоровье" аккумулятора. Разница между заводской ёмкостью и текущим состоянием. У новой батареи не всегда 100% это может быть и 110% и 98%.
Charge/Discharge Rate. Показывает текущий расход или заряд батареи.
Chemistry. Тип батареи: Li-ion, Li-Pol, Ni-Mg и прочие.
Number of Charge/ discharge cycles. Количество циклов зарядки/перезарядки АКБ. Не подлежит изменению, зашито в контроллере АКБ. Данный пункт позволяет косвенно понять наработку ноутбука.

Теперь переходим к ноутбуку. При работе основные потребители питания:
-
CPU. Всё зависит от TDP(максимальная мощность, которую потребляет чип и которую должна рассеивать система охлаждения) конкретного процессора. Если мы берем процессор Intel Core M5-6Y57 то его TDP 4.5W, а если взять процессор рабочей станции P16 то у него 55W при долговременной нагрузке на процессор и до 157W при краткосрочных нагрузках.
-
Экран ноутбука. Тут снова несколько параметров. Это яркость матрицы, её размер и разрешение экрана. То есть экран 12.5 дюйма с разрешением HD и яркостью в 220 нит способен работать с минимальным в 1.5W потребления. А вот OLED 4K с яркостью в 500 нит будет потреблять уже 10W.
- S
SD диск от 0.1W в простое до 10W в режиме максимальной нагрузке. Не зря на некоторые модели ставят дополнительные радиаторы. А Lenovo почти все диски устанавливает с обязательным термоинтерфейсом между платой и диском.
-
дискретная видеокарта. Если она есть это еще дополнительный расход. GeForce RTX 3070 Max-Q до 80W, RTX A1000 Mobile от (35 - 95 Вт TGP)
- прочие потребители: система охлаждения, сама материнская плата, клавиатура, Wifi.

И вот теперь вопрос - а как долго может проработать Lenovo ThinkPad P16 при продолжительной нагрузке с расходом в 96000mW и АКБ ёмкостью в 100WH. Правильный ответ - около часа.

Расход аккумулятора при максимальной нагрузке ноутбука Lenovo ThinkPad P16
Расход аккумулятора при максимальной нагрузке ноутбука Lenovo ThinkPad P16

Или возьмем модель 2019 года, к примеру Lenovo ThinkPad P53.
Ёмкость АКБ 90Wh, расход без нагрузки, в простое 10.000mW

Расход в простое
Расход в простое

То есть условно эта рабочая станция может проработать на одном заряде до 9 часов.

Скриншот с официальной страницы ThinkPad P53 на официальном сайте
Скриншот с официальной страницы ThinkPad P53 на официальном сайте

Но если смотри официальный сайт Lenovo то видим уже какие-то невероятные 16,5 часа работы, правда это при тестировании программой MobileMark 2014 (в более новых ноутбуках это будут MobileMark 2018 или Jeita 2.0).
В тестах установлены следующие параметры:
- непрерывное воспроизведение видео в формате 1080p
- уменьшенная до 150нит яркость матрицы( то есть при стандартной в 300 нит вы должны понизить яркость на 50%)
- стандартная громкость
- отключена коммуникация
Учитывая что воспроизведение видео 1080p не дает серьезной нагрузки на процессор и видеокарту у нас два самых главных потребителя уходят в режим ограниченной производительности, условно простоя. Поэтому мы и видим цифры в 10-16 часов в программах тестировщиках. На практике же добиться результата на Lenovo ThinkPad P53 потребления ниже 10000 mW удается только если просто смотреть на рабочий экран с уменьшенной на 50% яркостью.

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-7

А вот при активном серфинге, открытии программ, вкладок, и другой обычной работе потребление у нас в диапазоне от 14000 до 30000 mW.

Минимально при работе
Минимально при работе
 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-9

При работе с нагрузкой в 100% на процессор удалось заметить расход в 60000 mW, что соответствует 90 минутам работы. При тестировании с помощью программы UNIGINE (Heaven Benchmark) за 20 минут тестов мы потеряли 25% заряда аккумулятора.

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-10

Так что когда Вы читаете заявленное производителем ноутбука время беспрерывной работы можете смело делать его в два, три, а то и 5 раз. Если Вы конечно не покупаете ноутбук чтобы любоваться на картинку на рабочем столе.

Примечание: Данные замеры проводились на стандартных образах системы Windows 10 Pro, со стандартными устройствами и драйверами. Тонкая настройка системы позволяет снизить нагрузку на процессор, а следовательно убрать задачи выполняемые в фоне и как следствие уменьшить энергопотребление. Но тонкая настройка не доступна большей части пользователей поэтому обсуждать это не будем.

Зарядка от Power bank. большая часть современных моделей Lenovo ThinkPad позволяет осуществлять зарядку от внешних аккумуляторов (Power bank), это бывает даже удобнее чем съемные аккумуляторы Lenovo в моделях Thinkpad T480.

Объясню позицию. Дано:

  • Первая модель с универсальным портом Type-C поддерживающим Power Delivery и возможностью зарядки практически от любого Power Bank.
    В этом случае можно:
    - зарядить ноутбук от любого PowerBank;
    - можно заряжать PB отдельно от ноутбука, попросить кого-то подключить в зарядку и оставить на время, а самому в это время работать на ноутбуке;
    - использовать PB для зарядки своего телефона или другого гаджета;
    - возможно просто попросить(взять в аренду как это становиться популярно) у кого-то PB и зарядить им ноутбук.
  • Вторая модель с проприетарным аккумулятором предназначенным только для ограниченного количества моделей ноутбука(пример ThinkPad T470/T480)
    - в случае с съемным АКБ вы должны зарядить его только от сети с помощью ноутбука. Оставить его на ресепшене в отеле или где-то на розетке будет довольно рисковано;
    - попросить у кого-то аккумулятор на время. Ну Вы сами в это верите что рядом кто-то окажется с такой же моделью?

В итоге получается что плюсов у модели со съемным аккумулятором особо никаких.

Поэтому компания Lenovo пересмотрела политику съемных аккумуляторов и отказалась от них. Это так же касается АКБ большого объема на небольших ноутбуках, к примеру 86Wh на ноутбуке
T14 gen.3. Почему его не ставили там ставить? Да потому что 80% ноутбуков будет либо работать стационарно либо передвигаться от розетки к розетке с наработкой между этими передвижениями не более 2 часов. Стоит ли утяжелять ноутбук, добавлять к стоимости устройства дополнительные средства если по факту это не будет сильно востребовано. Да, есть люди проводящие много времени в поездках и кому нужна хорошая автономность, но посчитайте сколько их среди Ваших знакомых. Думаю не так сильно много чтобы ради них создавать трудности для производства.
Это же было не спонтанное решение компании Lenovo. Этому предшествовало накопление опыта от моделей Lenovo ThinkPad T440/T440s до T480. Компания провела анализ и подвела итог:
- продаж новых ноутбуков с усиленными АКБ не так много;
- продаж аккумуляторов увеличенной ёмкости на послегарантийном обслуживании и в рамках продаж запчастей тоже не много.

Давайте момент на который нужно обратить внимание. Спасибо нашим друзьям из ТЛГ канала, которые озвучили проблему зарядки от PowerBank.
Происходило следующее: при подключении PB ноутбук считал что его подключили к сети и переходил на режим высокой производительности из-за чего происходил скорее не заряд АКБ а быстрый разряд PowerBank. Чтобы избежать этого необходимо в Bios поменять схему энергопотребления на "Battery Optimized" в старых Bios и на "Balanced" в новых Bios.

Это позволит системе потреблять намного меньше энергии при работе. Ниже пример максимальной производительностью и с режимом оптимизации батареи.

Расход 43W при максимальной производительности у ноутбука X1 Carbon Gen.7. Питание от сети, схема питания в Bios "Maximum Perfomance"

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-12

Расход 26W при режиме "Battery Life" в Windows у ноутбука X1 Carbon Gen.7. Питание от сети, схема питания в Bios "Maximum Perfomance"

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-13

Расход 14W при режиме "Максимальная производительность" в Windows у ноутбука X1 Carbon Gen.7. Питание от сети, схема питания в Bios "Balanced".

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-14

Расход 9W при режиме "Battery Life" в Windows у ноутбука X1 Carbon Gen.7. Питание от сети, схема питания в Bios "Balanced".

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-15

При полном бездействии ноутбука на максимальном сбережении АКБ удавалось добиться показателя в 2-3W, но это скорее красивая картинка, чем реальная информация.

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-16

Ниже попробуем вести замеры потребления у разных моделей мин/макс. Это носит скорее ознакомительный характер поскольку не учитаны процессор, разрешение экрана.

Ёмкость АКБ Wh Расход mW Расход Макс mW

ThinkPad L13 Gen. 2 46 5.138 32.023
ThinkPad L13 Yoga Gen. 2 46 5.898 23.238
ThinkPad L14 Gen. 2 45 7.983 18.009
ThinkPad P14s Gen.4 52 22.001 40.000
ThinkPad T14p 57 54.142
ThinkPad T14 Gen.2 51 8.545 24.645
ThinkPad T14 Gen.3 52 3.421
ThinkPad T14 Gen.4 39 7.979 21.422
ThinkPad T14s Gen.2 57 5.353 15.420
ThinkPad T14s Gen.4 57 6.967
ThinkPad T16 Gen.1 86 7.401 22.183
ThinkPad T15v Gen. 3 68 10.569 67.620
ThinkPad T15g 94 73.542
ThinkPad P51 91 7.361 23136
ThinkPad P1 Gen. 5 90 37.640 69.000
ThinkPad P16. 93 38.712 96.000
X1 Carbon Gen.10 57 8.713 30.925
X1 Carbon Gen.11 57 8.174 20.189
X13 Gen.4 54 8.092 29.559
X1 Nano Gen.2 50 29.338
X13 Yoga Gen.2 53 4500 19.624
X1 Yoga Gen.2 56 16.094
X1 Yoga Gen.7 57 7.358 19.330

О других моделях Lenovo ThinkPad вы сможете почитать тут.

Наш Телеграм канал https://t.me/ThinkPad_History

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-17

Наш Телеграм чат для живого общения и оперативных вопросов https://t.me/ThinkPadRussia

 Очень частые вопросы от покупателей это:
 - "А сколько он работает без зарядки?-18