Workshop Zuinig(e) hardware kopen

Toon van Daele

Sta je op het punt computers of randapparatuur aan te schaffen en vind je laag energieverbruik belangrijk, dan kun je enkele vuistregels volgen. Zo zijn laptops meestal zuiniger dan desktopcomputers, zijn ssd’s energie-efficiënter dan harde schijven, verbruiken inkjetprinters doorgaans minder stroom dan laserprinters (vooral bij licht tot gemiddeld gebruik), en zijn (o)led-schermen meestal energiezuiniger dan lcd-schermen (met CCFL-achtergrondverlichting). led-schermen zijn wel vaak efficiënter dan oled-schermen bij het weergeven van witte of heldere, kleurrijke inhoud.
Wil je toch een type apparaat dat wat minder zuinig is, zoals een desktop-pc met groot scherm en laserprinter, dan moet je wat grondiger zoeken naar het meest energiezuinige model. Immers, ook hier kunnen er grote verschillen zijn tussen apparaten en is bijvoorbeeld de ene desktopcomputer lang de andere niet.

Even googelen en je zit zo op het spoor van verschillende bedrijven met refurbished computers

Hergebruik

We bespreken eerst kant-en-klare modellen. Daarna gaan we wat dieper in op afzonderlijke, energiezuinige componenten, bijvoorbeeld voor een zelfbouwcomputer of om deze bij defect (en wellicht buiten de garantieperiode) zelf te vervangen.
Voor pre-built-exemplaren kun je ook gebruikte toestellen overwegen vanwege de lagere milieu-impact. Je kunt hiervoor op diverse tweedehands-sites terecht maar ook in webshops met refurbished toestellen. Deze zijn gerepareerd, schoongemaakt en getest, en komen meestal met garantie.

Er zijn diverse keurmerken met aandacht voor milieu (zoals duurzaamheid en energie-efficiëntie)

 Keurmerk

Controleer alvast of het toestel een keurmerk voor energie-efficiëntie heeft, zoals het Zweedse TCO Certified, of het Amerikaanse EPEAT (met milieuniveaus Bronze, Silver, Gold) of Energy Star. Zie ook www.keurmerkenwijzer.nl/overzicht/elektronica-en-apparaten. De EU werkt overigens aan nieuwe richtlijnen voor computers met eisen voor energieprestaties en repareerbaarheid (Right to repair) om een meer circulaire economie te bevorderen. We verwijzen hiervoor ook naar nl.ifixit.com/repareerbaarheid.

AMD Ryzen 9 en Intel Core i9: hoe meer stroom, hoe beter de prestaties (bron: Anandtech)

Laptop

Zoek je een mobiel apparaat en is een tablet geen optie, dan is een laptop vaak de beste keuze. Bij laptops gaat het vrijwel altijd om pre-built-exemplaren. Let wel op de volgende kenmerken. Controleer de processor (cpu) en de bijbehorende TDP-waarde (Thermal Design Power), die de maximale hoeveelheid warmte aangeeft die het koelsysteem van een chip moet kunnen afvoeren. Een lagere TDP-waarde betekent meestal minder stroomverbruik (zie ook verder). ULV-processoren bijvoorbeeld (ultra-low voltage; vaak herkenbaar aan de letter U in het processortype) zijn erg zuinig, weliswaar met relatief bescheiden prestaties. Kijk tevens naar de batterijlevensduur, meestal uitgedrukt in wattuur (Wh), want een langere batterijduur duidt vaak op efficiënter energieverbruik. Voor niet-intensieve grafische taken is een geïntegreerde grafische kaart (gpu) zuiniger dan een afzonderlijk exemplaar. Zoals reeds aangegeven zijn (o)led-backlit schermen iets energiezuiniger dan lcd-schermen. Vermijd hierbij de hoogste resoluties, tenzij nodig.

Desktopcomputer (pre-built)

Zoek je een vaste computer voor je bureau en laat je (doorgaans zuinige) minicomputers buiten beschouwing, dan kom je uit bij desktop-pc’s. Het keurmerk of certificaat kan een leidraad zijn en houd ook rekening met de TDP-waarden van de processor. Er zijn verschillende energiezuinige cpu’s voor desktopcomputers, van Intel en AMD, maar neem ook de prestaties mee in rekening.

Er zijn gelukkig handige websites waar verschillende desktop-modellen op hun energie-efficiëntie vergeleken worden, zoals www.sust-it.net/energy-saving/desktop-computers&tariff=26. Deze lijst, gebaseerd op Energy Star TEC (Typical Energy Consumption), toont de gemiddelde energiekosten van bekende computermodellen als Acer, Dell, HP en Lenovo. Je kunt deze informatie hier ook opvragen voor laptops en monitors.

Enkele desktopcomputers, gerangschikt volgens de Energy Star TEC-waarde

Moederbord en chipset

VRM’s moeten voorkomen dat foute stroomspanningen tot bij de componenten geraken (bron: MSI)

Over nu naar enkele relevante componenten van desktopcomputers. Een van de belangrijkste is natuurlijk het moederbord. Dit laat zich natuurlijk niet zomaar vervangen maar het is wel een onmisbaar onderdeel indien je zelf je computer in elkaar steekt. Een aandachtspunt zijn de ingebouwde energiebeheerfuncties. Zo kunnen moderne moederborden de processor in verschillende slaap- en prestatieniveaus (zogeheten C-states en P-states) zetten om energie te besparen. Sommige beschikken over extra efficiënte voltage-regulator modules (VRM’s), die samen met de chipset zorgen voor een stabiele stroomtoevoer naar de cpu en andere componenten. Dit vermindert warmteproductie en energieverlies. Een chipset regelt de communicatie tussen de processor, het geheugen, de opslag en andere hardwarecomponenten. Relatief energiezuinige exemplaren zijn bijvoorbeeld Intel B760, H770 en Q670, en AMD A620, B650 en B750.

Processor

We hebben al gesproken over de TDP van processoren (cpu en gpu), wat een goede indicatie is van het energieverbruik onder volle belasting. Houd er evenwel rekening mee dat de werkelijke energieconsumptie kan variëren afhankelijk van de werklast en de cpu-efficiëntie. De meeste cpu’s beschikken daarom over functies die de kloksnelheid en het energieverbruik dynamisch aanpassen aan de belasting (denk aan SpeedStep en Turbo Boost bij Intel, Cool’n’Quiet en Precision Boost bij AMD). Een vergelijkbare techniek vind je trouwens bij veel gpu’s (dynamic clock adjustment). Bij sommige krachtige cpu’s dan weer, zoals de AMD Ryzen 7 7700x, kun je een eco-modus activeren die ze ongeveer even zuinig maakt als hun minder krachtige tegenhangers, maar je levert dan wel iets in op prestaties.

Bij het vervangen van een processor moet je wel met verschillende zaken rekening houden. Zo moet bij een cpu niet alleen de processorvoet compatibel zijn, ook de chipset moet de nieuwe cpu ondersteunen, de VRM’s van je moederbord moeten voldoende stroomcapaciteit leveren, en je RAM-geheugen moet compatibel zijn.

Bij een gpu ga je vooraf na of je (PCIe-)slot compatibel is, of de kaart in je behuizing past en of je voeding over voldoende vermogen en voedingsconnectoren beschikt.

Koeling

Wanneer een cpu of gpu oververhit raakt, zullen ze automatisch hun prestaties verminderen om schade te voorkomen (thermische throttling), waardoor de efficiëntie afneemt. Daarom is goede koeling essentieel. Dit begint eigenlijk al met de keuze van de behuizing, gezien deze mee bepaalt hoeveel en welke types ventilatoren je kunt installeren.

PWM-ventilatoren (Pulse Width Modulation), bij voorkeur met FDB- of MagLev-lagers, zoals bijvoorbeeld Corsair AF120 Elite, zijn vaak erg efficiënt omdat ze hun snelheid kunnen aanpassen aan de temperatuur van de componenten.

Cooler Master MasterLiquid ML360L: ‘cool’ in alle betekenissen van het woord

Bij systemen met laag energieverbruik, zoals mini-pc’s, kunnen ook koellichamen zonder ventilatoren (passieve koeling) effectief zijn. Voor zwaar belaste systemen dan weer kun je waterkoeling overwegen. Een AIO waterkoeler, zoals deze van Corsair of Cooler Master, combineert waterpomp, radiator en koelslangen in één gesloten systeem, wat de installatie vergemakkelijkt.

Zorg zeker ook voor een goede luchtstroom in je behuizing. De plaatsing van componenten, zoals schijven en uitbreidingskaarten, evenals het kabelbeheer spelen hierbij een belangrijke rol.

Voeding (certificering)

Veel gebruikers letten vooral op het wattage van de voeding (power supply unit of psu) om te zorgen dat alle componenten voldoende stroom krijgen. Een optimaal wattage is inderdaad essentieel, want een voeding die constant op zijn maximum werkt, is minder efficiënt en duurzaam. Anderzijds moet je niet overdimensioneren, want een te krachtige psu werkt niet optimaal bij lage belasting.

Daarnaast zijn er andere factoren belangrijk voor de energie-efficiëntie. Deze wordt namelijk vaak gemeten door de 80 PLUS-certificering, die aangeeft hoe efficiënt de voeding is bij verschillende belastingniveaus. Hoe hoger het niveau, hoe minder stroom er verloren gaat als warmte. Bij middelmatig gebruik kan het verschil in stroomverbruik tussen voedingen met bijvoorbeeld standaard 80 PLUS en 80 PLUS Titanium jaarlijks gemakkelijk 30 euro bedragen.
Je vindt de diverse certificeringen met de energie-efficiëntie in de tabel:

Voeding (andere criteria)

Kies bij voorkeur ook voor een psu met een intelligente ventilatorregeling en eventueel ook met ‘active PFC’ (Power Factor Correction). Dit zorgt ervoor dat de voeding de stroom van het elektriciteitsnet efficiënter gebruikt. Eventueel kies je voor een (semi-)modulaire psu, die je toelaat alleen de kabels aan te sluiten die je daadwerkelijk nodig hebt, wat bijdraagt aan een betere luchtstroom. Ga ook na hoeveel de psu in stand-by verbruikt. Moderne voedingen hebben namelijk vaak energiebesparende functies die dit verbruik significant verminderen.

                                                                                                                          Zo ziet een psu er van binnen uit. De controller-chip, en grote spoel en condensatoren wijzen op active PFC

Opslag

Het maximale, gemiddelde en stand-by stroomverbruik van enkele zuinige ssd’s (bron: Storedbits)

Op bijvoorbeeld Chromebooks na beschikken de meeste computers over een of meer opslagmedia, dus is het logisch hier aandacht aan te besteden. In het artikel ‘Randbesparing’ lees je dat een ssd ruwweg de helft minder energie verbruikt dan een klassieke harde schijf – en ook veel sneller werkt. Vooral bij laptops is dit belangrijk, omdat de accu dan langer meegaat. Let bij de aankoop van een ssd ook op extra specificaties. Controleer of de ssd energiezuinige slaapmodi ondersteunt (zoals DEVSLP of ASPM).

Sommige ssd-controllers, zoals de Phison E13T, zijn geoptimaliseerd voor energie-efficiëntie. Ook de ssd-firmware kan de energie-efficiëntie beïnvloeden. Je gaat daarom best even na of de fabrikant regelmatig firmware-updates biedt die gericht zijn op energieverbruik. Op storedbits.com/ssd-power-consumption vind je meer criteria (zoals het NAND Flash-geheugentype) en uitleg over het stroomverbruik van ssd’s. Volgens een hier vermelde studie zou een Crucial MX500-ssd (sata) gemiddeld het minste energie verbruiken van 17 geteste, populaire modellen.

Monitor

Zonder monitor valt er uiteraard weinig te beleven op een desktopcomputer. We hebben al vermeld dat (o)led-schermen doorgaans iets energiezuiniger zijn dan veel lcd-schermen, maar er zijn nog andere criteria om bij aankoop of vervanging rekening mee te houden. Net als computers hebben monitors vaak een energiecertificering zoals Energy Star, TCO of EPEAT, of een etiket dat de efficiëntieklasse aangeeft (van A+++ tot D). Kies bij voorkeur een monitor die in slaapmodus niet meer dan circa 0,5 watt verbruikt. Sommige monitoren hebben sensoren die de helderheid automatisch verlagen wanneer er minder licht nodig is (maar hier zijn ook softwarematige oplossingen voor, zie het artikel ‘Randbesparing’).

Veel ‘gewone’ monitors hebben een verversingsfrequentie van 60 tot 75 Hz (wat voor normaal gebruik kan volstaan)

Verder moet je ook zelf een balans vinden tussen zuinigheid en comfort. Een hogere verversingsfrequentie, tot wel 360 Hz, verhoogt het energieverbruik, maar is iets minder vermoeiend voor de ogen – vooral bij intensief gebruik, zoals gaming. Een IPS-paneel (In-Plane Switching) dan weer verbruikt vaak meer stroom dan een TN-paneel (Twisted Nematic), maar biedt over het algemeen een betere beeldkwaliteit.