TL;DR
¿Cómo puedo medir el consumo de energía de un sistema que utiliza fuentes de alimentación con múltiples salidas de tensión?
Antecedentes
Necesito realizar algunas pruebas de consumo de energía en un ordenador de sobremesa. Voy a ejecutar varias cargas de trabajo en él, y quiero medir la respuesta energética a nivel de placa. Utiliza un estándar Conector ATX de 24 pines que suministra tensiones de +3,3V, +5,0V, +12,0V y -12,0V. Quiero ejecutar cargas de trabajo activas y pasivas, y registrar el consumo de energía mientras el sistema está dormido, si es posible.
Sé que hay numerosos componentes en un sistema de sobremesa que pueden afectar a las mediciones de potencia, como las tarjetas WiFi, SSD/HDD, PCH, etc. La mayoría de estos efectos son realmente deseables, porque quiero ver cuando las características de gestión de energía del sistema no reducen su consumo de energía adecuadamente en varios estados S, P y C. He determinado que la fuente de error más importante que queda en mi infraestructura de pruebas es la fuente de alimentación. Estoy tratando de eliminar la fuente de alimentación como una fuente de error.
Puedo abrir y modificar libremente el suministro según sea necesario, incluso cortar y empalmar los cables.
He aquí algunas características de una solución ideal:
- El inicio de la medición, la detención de la misma y la recogida de resultados pueden automatizarse con scripts de Python
- Error de medición de <25mW cuando el sistema consume <1A
- El menor coste posible
- Puede cambiar el sistema bajo prueba fácilmente
- Mide el consumo de energía de toda la placa base y de todo lo que está conectado a ella, excluyendo el propio suministro, si es posible
Posibles soluciones
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Utilizar varios medidores de potencia
Podría conectar cuatro medidores de potencia discretos a las salidas de la fuente de alimentación, uno para cada tensión.Pros:
- Probablemente la más precisa de las opciones
- Utilizable en todos los estados de reposo/despertar del sistema
Contras:
- Cuatro medidores de potencia es una inversión muy grande para medir sólo un sistema a la vez
- Dificultad para cambiar el sistema en prueba
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Software de prueba de destino
Tanto Windows como Linux (no me importa MacOS) tienen la capacidad de acceder a los registros de hardware que rastrean el consumo de energía. Podría leer estos registros para estimar el consumo de energía.Pros:
- No hay requisitos de hardware
- Fácil de replicar en múltiples sistemas de prueba
- Gratis
Contras:
- No se puede medir la potencia durante los estados de sueño
- No puede dar mediciones precisas de la potencia total del sistema, sólo de los componentes del sistema que tienen registros configurados para ello
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Mide la entrada de la fuente de alimentación en su lugar
Existen herramientas como ¿Watts Up? medidores de potencia que miden el consumo de energía, según la toma de corriente.Pros:
- Un coste mucho menor que el de cuatro medidores de potencia
- Facilidad para cambiar el sistema en prueba
Contras:
- Incluye el consumo de energía de la fuente de alimentación
- Todavía no he encontrado uno que sea lo suficientemente preciso y que al mismo tiempo ofrezca una interfaz programable y la capacidad de medir tanto la corriente como la tensión al mismo tiempo (o la potencia directamente)
La pregunta
¿Hay otras soluciones o técnicas que haya dejado fuera de esta lista, o aspectos de las ideas incluidas que debería considerar? ¿Existe un enfoque estándar en la industria para medir el consumo de energía en los dispositivos de voltaje mixto, o son generalmente personalizados para cada aplicación?
Nota
He echado un vistazo a estas otras preguntas relacionadas del EESE, pero no me han servido para esta pregunta:
Consumo de energía de mi dispositivo
Medición del consumo de energía
Medición de los amperios de salida de una fuente de alimentación
Fuente de alimentación de múltiples tensiones de salida
Medición precisa de la eficiencia de un convertidor de potencia
