2021-4-9 | 計算機基礎教育論文
本文作者:于世梁 單位:中共江西省委黨校現代科技教研部
隨著計算機應用的普及,計算機節能環保問題越來越受到社會的重視。對大多數人來說,由于計算機知識的缺乏,對計算機應用過程中的能耗和對環境的影響等了解不多,從而造成計算機節能環保意識淡薄。目前,我國已經成為計算機消費大國,提高廣大民眾計算機節能環保意識,培養他們良好的計算機操作習慣,對于滿足“綠色環保,低碳生活”的社會需求,有著十分重要的意義。
一、計算機硬件的能耗及對環境的影響
計算機硬件由各種電子部件和設備組成,這些部件和設備在工作時都要消耗一定的電能。但一臺計算機工作時的能耗到底有多少,很多人沒有具體的數量概念。同時,由于組成計算機硬件的各種電子元件、電腦耗材本身包含一些對人體和環境有害的元素,所以對廢舊計算機及耗材的不當處理,會對環境造成一定的影響。
1.計算機硬件的能耗問題。計算機硬件是由各種電子部件和設備組成的,它主要包括:中央處理器(CPU)、內存儲器(RAM、ROM)、輸入設備(鍵盤、鼠標)、輸出設備(顯示器、打印機、音箱)、外存儲器(硬盤、U盤、光盤)、各種板卡(主板、顯卡、聲卡)等,這些部件和設備在工作時都有一定的能耗。圖1所示的是使用“魯大師”軟件測出的“聯想啟天M4780”臺式電腦各設備在最大工作負荷下的理論功耗(若顯示器改用16英寸液晶顯示器,則測得的顯示器功耗為20瓦)。據測算,一臺普通臺式計算機工作時的能耗大約在200~300W之間,假設一臺計算機的功耗為250W,一天工作8小時,則每天的耗電量為2000W,即2度。若一個月按30天計算,則一臺計算機的耗電量為60度。一個單位或學校往往有成百上千臺計算機,這些計算機的耗電量總和將是一個不小的數字。
2.計算機硬件對環境的影響。計算機和其他電子產品不同,它的硬件組成非常豐富。除了基本的設備如主機、顯示器、鍵盤和鼠標外,計算機還有大量的輔助設備,如打印機、掃描儀和外部存儲器等。由于計算機更新換代快,外部設備的耗材使用量大,所以在處理廢舊計算機和耗材時必須采用科學的方法,否則會對環境造成一定的影響。
(1)顯示器是計算機必備的設備之一。目前顯示器主要有兩大類,即CRT顯示器和液晶顯示器。傳統的CRT顯示器是靠電子束激發屏幕內表面的熒光粉來顯示圖像的,工作時會產生輻射,這種輻射對人體和環境都有一定的危害。液晶顯示器是采用液晶材料發光的方式來顯示圖像的,不僅省電而且環保,因此在選購計算機時應盡量選擇液晶顯示器。對于還在使用的傳統CRT顯示器,要養成暫時不用計算機時關閉顯示器電源的習慣,這樣不僅可以節能,而且可以減少對周圍環境的輻射影響。
(2)打印機是計算機重要的外部設備之一。打印機包括針式打印機、激光打印機和噴墨打印機。使用打印機需要消耗大量的耗材,這些耗材除紙張外,還包括針式打印機的色帶,噴墨打印機的墨盒,激光打印機的碳粉等。廢舊的色帶是不可降解的,而碳粉是一種對人體和環境有害的物質。所以,在使用打印機時要注意節約紙張,色帶、墨盒和碳粉等耗材不要作為普通垃圾隨意丟棄。
(3)計算機硬件構成中包含有豐富的金屬和非金屬材料。據測算,在一臺普通計算機中,鋼鐵約占54%,銅鋁20%,塑料17%,金、銀、錫、鉻、鉑、鈀等貴重金屬約占10%[1],這些材料都是可以回收的。另一方面,計算機的制造過程工序繁雜,例如,制造一塊計算機芯片要經過400多道工序,而且需要使用700多種原材料和化學物質,其中包括鉛、鎘、汞、鉻、阻燃劑、氫化物等大量有毒有害物質[1],這些有毒有害物質有部分會殘留在計算機產品中。在處理廢舊計算機時若將剩余的廢物當成普通垃圾處理,會對環境造成嚴重的污染。所以,對于報廢的計算機,要對其進行科學的利用、合理的回收、正確的處理。
二、計算機軟件設置與節能
計算機工作時的能耗具有一定的特殊性。在高負荷和低負荷情況下,計算機各部件的能耗有明顯的差異。以中央處理器(CPU)為例,Intel的P4主流CPU滿負載工作時的最大功耗約84W[2],而當它的使用率在50%左右時其功耗約在50W左右[2],使用率越低,功耗越小。所以,適當地對計算機系統進行優化配置,可以降低能耗。
1.電源節能設置。顯示器和硬盤是計算機的基本配置,計算機工作時它們的能耗占了較大的比重,在適當的時候關閉顯示器和硬盤,可以起到節能的作用。另外,暫時不用計算機時可以讓計算機進入“休眠”狀態,因為在這種狀態下計算機會自動關閉所有設備的電源。在“控制面板”的“電源選項”中可以設置這些節能方式,操作時只需打開“控制面板”中的“電源選項”對話框,在“電源使用方案”中可設置“關閉監視器”、“關閉硬盤”和“系統待機”等;在“休眠”選項中可設置“啟動休眠”。通過這些設置,可以降低計算機運行時的能耗。
2.減少啟動項。啟動項是隨計算機啟動時自動運行的軟件,這些已啟動的軟件有些是計算機工作時必須運行的,而有些則是為了增加應用軟件的某些特殊功能。對于前者必須在計算機啟動時自動啟動,而后者并不是必須的。已啟動的軟件都要占用一定的計算機資源,增大計算機的能耗,所以對于不必要的啟動項可將其設置為禁用。通過在“程序”|“運行”中輸入“Msconfig”命令可打開“系統配置實用程序”對話框,在其中可以禁用不必要的啟動項。
3.減少插件加載。插件是為了擴展某一軟件的功能而編寫的程序,目前種類最多的是瀏覽器插件。在上網過程中,為了滿足各類網站的瀏覽需求,瀏覽器經常會下載安裝不同的插件,而且每次打開瀏覽器時都會自動加載這些插件。過多的插件,不僅會占用計算機資源,而且會影響計算機運行速度,增加計算機能耗。要禁用插件,只需在打開的瀏覽器中單擊“工具”|“管理加載項”命令,在打開的對話框中將不必要的插件禁用即可。
4.其他軟件的設置與處理。“流氓軟件”是介于病毒和正規軟件之間的軟件,其表現形式是上網時會自動彈出窗口或在瀏覽器工具欄中增加相應的按鈕。大部分的“流氓軟件”都不會影響計算機的正常使用,但是會增加計算機運行的負荷,影響計算機的運行速度,增加計算機的能耗。要清除計算機中的“流氓軟件”,可以使用“360安全衛士”等軟件。另外,軟件升級時也會占用大量的計算機資源,頻繁地對硬盤進行讀寫操作,會增加計算機的能耗。因此,對一些更新非常頻繁的軟件(如殺毒軟件)可以將其“自動更新”改為“手動更新”,以減少軟件更新的次數,達到節能的目的。