Τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη των φορητών υπολογιστών υπήρξε ραγδαία και η απόσταση που τους χωρίζει από τα desktop μηχανήματα μειώθηκε σημαντικά. Οι σύγχρονοι φορητοί υπολογιστές ποικίλουν σε μέγεθος και βάρος, με όσους ανήκουν στις υψηλές κατηγορίες απόδοσης να ενσωματώνουν οθόνες υψηλής ανάλυσης, πολύ μνήμη, ισχυρούς επεξεργαστές, μεγάλο αποθηκευτικό χώρο και μία ποικιλία περιφερειακών συσκευών, μεταξύ των οποίων CD-ROM, DVD-ROM, υποστήριξη ασύρματων δικτύων, fax/modem και PC cards.
Όλες αυτές οι νέες δυνατότητες έχουν δημιουργήσει νέες ενεργειακές ανάγκες που εξαντλούν γρήγορα την μπαταρία των φορητών υπολογιστών. Αν και η ενεργειακή πυκνότητα που προσφέρουν οι μπαταρίες σήμερα έχει αυξηθεί σημαντικά, οι συσκευές αυτές θα πρέπει να ενσωματώνουν ολοένα πιο αποτελεσματικές μεθόδους διαχείρισης ενέργειας μόνο και μόνο για να διατηρηθούμε στα σημερινά επίπεδα ενεργειακής αυτονομίας. Για παράδειγμα, η χωρητικότητα των σκληρών δίσκων αυξάνεται κατά 60% κάθε χρόνο, κάτι που σημαίνει ότι η κατανάλωση ρεύματος ανά GB θα πρέπει να μειώνεται κατά 60% μέσα στο ίδιο χρονικό διάστημα, για να διατηρηθεί σταθερή η κατανάλωση του υποσυστήματος αποθήκευσης.
Τα πρώτα μοντέλα φορητών υπολογιστών, μεταξύ των οποίων ο Osborne και άλλα συστήματα μεγάλου μεγέθους σε σχέση με τα σημερινά, απαιτούσαν τόσο πολύ ενέργεια που δεν ενσωμάτωναν μπαταρίες αλλά έπρεπε να συνδέονται απαραίτητα με μία πρίζα ηλεκτρικού ρεύματος. Η ανάπτυξη των οθονών LCD οδήγησε στην κατασκευή πραγματικά φορητών συστημάτων την δεκαετία του 1980, ενώ από τότε η τεχνολογική εξέλιξη επέτρεψε συνδυασμένη αύξηση της απόδοσης και της αυτονομίας των φορητών υπολογιστών.
Παλαιότερα, οι επεξεργαστές που προορίζονται για φορητά συστήματα συνήθιζαν να λειτουργούν σε χαμηλότερη τάση ρεύματος (voltage) και να προσφέρουν χαμηλότερες επιδόσεις σε σχέση με τα desktop συστήματα. Η πρακτική αυτή γινόταν αποδεκτή, καθώς οι δίσκοι και η μνήμη των υπολογιστών την εποχή εκείνη ήταν πολύ αργοί και οι επεξεργαστές δεν χρησιμοποιούνταν πλήρως από τις τότε εφαρμογές.
Σήμερα η κατάσταση είναι πολύ διαφορετική, καθώς τα υποσυστήματα βελτιώθηκαν και το λογισμικό συχνά εξαντλεί τις δυνατότητες της CPU. Η αλλαγή αυτή υποχρέωσε τους κατασκευαστές να αναπτύξουν επεξεργαστές που υποστηρίζουν διαφορετικά επίπεδα απόδοσης, καταναλώνοντας ανάλογα επίπεδα ενέργειας και βελτιώνοντας την αυτονομία. Πραγματική επανάσταση στον τομέα αυτό, προκάλεσε η ανάπτυξη της τεχνολογίας SL από την Intel το 1989 (πρωτοεμφανίστηκε στους επεξεργαστές 386SL), που επιτρέπει την απενεργοποίηση ή μείωση της ταχύτητας του ίδιο του επεξεργαστή ή και ολόκληρου του συστήματος.
Θεωρητικά, η κατανάλωση ενέργειας από την CPU μπορεί να γίνει με δύο διαφορετικούς τρόπους. Είτε με την μείωση της τάσης λειτουργίας (voltage), είτε με την μείωσης της ταχύτητας ρολογιού (clock speed). Από τις δύο, πιο αποτελεσματική είναι η πρώτη μέθοδος, καθώς η κατανάλωση ενέργειας είναι ανάλογη με το τετράγωνο της τάσης λειτουργίας. Αντίθετα, τα οφέλη από την συχνότητα λειτουργίας είναι γραμμικά. Και οι δύο αυτές τεχνικές χρησιμοποιούνται σήμερα για την εξοικονόμηση ενέργειας στον mobile Pentium 4, μέσα από την τεχνολογία Enhanced Speedstep αλλά και στα προϊόντα των υπόλοιπων κατασκευαστών mobile επεξεργαστών.
Η desktop έκδοση του Pentium 4 δεν αναγνωρίζει την τεχνολογία Speedstep, όμως το πρότυπο ACPI καθορίζει έναν εναλλακτικό τρόπο μείωσης της κατανάλωσης μέσω των καταστάσεων "Full Speed" και "Throttling". Με την πρώτη ο επεξεργαστής προσφέρει την μέγιστη απόδοσή του, ενώ με την δεύτερη η CPU διατηρεί την μέγιστη συχνότητα για μικρό χρονικό διάστημα και τον υπόλοιπο χρόνο μειώνεται μέσα από το σήμα "Stopclock" που μπορεί να στέλνει το chipset. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι ο χρήστης δεν μπορεί να την ελέγξει, με αποτέλεσμα όταν ο επεξεργαστής λειτουργεί με μπαταρία η συχνότητά του να μειώνεται αυτόματα.
Ένα παράπλευρο αλλά εξίσου σημαντικό πλεονέκτημα από την μειωμένη κατανάλωση ενέργειας των mobile επεξεργαστών είναι ότι παράγουν λιγότερη θερμότητα και επομένως ο ενσωματωμένος ανεμιστήρας είναι μικρότερος, λειτουργεί λιγότερο και καταναλώνει επίσης λιγότερη ενέργεια.
Όλοι οι σκληροί δίσκοι που προορίζονται για φορητά συστήματα ενσωματώνουν κάποιας μορφής power management. Ένας τυπικός δίσκος λειτουργεί σε τέσσερις διαφορετικές καταστάσεις, τις active, idle, standby και sleep. Σε active mode ο δίσκος διαβάζει, γράφει, αναζητά δεδομένα, ή επεξεργάζεται τις εντολές που δέχεται. Η κατανάλωση ενέργειας στην κατάσταση αυτή κυμαίνεται μεταξύ 2.0 και 2.5 watt. Σε idle mode ο δίσκος καταναλώνει λιγότερο ρεύμα, απενεργοποιώντας ορισμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Η κεφαλή του δίσκου μετακινείται σε ένα ειδικό σημείο και ο σερβομηχανισμός που την κινεί σβήνει ή λειτουργεί με μειωμένο ρεύμα. Ο ίδιος ο δίσκος συνεχίζει να περιστρέφεται και είναι έτοιμος να δεχθεί νέες εντολές, ενώ η κατανάλωση ενέργειας δεν ξεπερνά το 1 watt. Δυστυχώς, το drive θα χρειαστεί περίπου 40 msec για να επιστρέψει σε active mode, κάτι που έχει αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις του. Σε standby mode ο δίσκος δεν περιστρέφεται και τα περισσότερα ηλεκτρονικά του απενεργοποιούνται. Η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται σε περίπου 0,3 watt και η επαναφορά σε active mode αυξάνεται σε μερικά δευτερόλεπτα. Τέλος, το sleep mode προορίζεται για μεγάλες περιόδους χωρίς χρήση και απενεργοποιεί όλα τα ηλεκτρονικά, εκτός από αυτά που απαιτούνται για την επαναφορά του δίσκου σε active mode. Η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται σε 0,1 watt και ο χρόνος επαναφοράς αυξάνεται ακόμη περισσότερο.
Η εκθετική αύξηση των επιδόσεων στις κάρτες γραφικών, είχε ανάλογες επιπτώσεις στην κατανάλωση ενέργειας. Σήμερα, οι ATI και nVidia έχουν αναπτύξει τις δικές τους τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας, που όπως είναι φυσικό βασίζονται σε παρόμοιες μεθόδους επίτευξης των επιθυμητών αποτελεσμάτων. Πάντως, σε γενικές γραμμές τα προϊόντα της ATI καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από ότι της nVidia.
Στο στρατόπεδο της ATI, μία από τις πρώτες πρωτοβουλίες της εταιρείας για την μείωση της κατανάλωσης αφορούσε στο λεγόμενο clock gating, που αυτόματα απενεργοποιεί ορισμένα μέρη του chip της κάρτας γραφικών όταν δεν χρησιμοποιούνται. Για παράδειγμα, όταν δεν χρησιμοποιείται η μηχανή τρισδιάστατων γραφικών δεν υπάρχει λόγος να τροφοδοτούνται με ενέργεια τα μέρη του chip που ευθύνονται για την επιτάχυνσή της. Η απόδοση της μεθόδου αυτή έχει βελτιωθεί με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα υποσυστήματα που μπορούν να απενεργοποιηθούν αυξήθηκαν.
Παράλληλα, η εταιρεία έχει αναπτύξει την τεχνολογία PowerPlay με στόχο να προσφέρει την καλύτερη δυνατή ισορροπία μεταξύ των επιδόσεων και της κατανάλωσης ενέργειας. Η τεχνολογία αυτή ενσωματώνεται στη σειρά προϊόντων Mobility Radeon και -όπως συμβαίνει με τους κεντρικούς επεξεργαστές- προσφέρει υψηλές επιδόσεις όταν το λογισμικό απαιτεί κάτι τέτοιο και μειωμένες σε όλες τις άλλες περιπτώσεις. Το PowerPlay επιτρέπει στις συγκεκριμένες κάρτες γραφικών να μειώνουν τόσο την τάση λειτουργίας όσο και την συχνότητα τους, ενώ οι χρήστες μπορούν επίσης να απενεργοποιήσουν το χαρακτηριστικό αυτό ώστε η κάρτα να λειτουργεί με τις μέγιστες επιδόσεις που προσφέρει. Το PowerPlay δεν απαιτεί την παρεμβολή του χρήστη όταν ο φορητός είναι συνδεδεμένος με το ρεύμα, όταν όμως χρησιμοποιούνται οι μπαταρίες επιτρέπει τη ρύθμισή του για καλύτερες επιδόσεις ή για μικρότερη κατανάλωση ενέργειας. Με το χαρακτηριστικό Power-on-Demand που ενσωματώνει, η τάση και η συχνότητα λειτουργίας ρυθμίζονται αυτόματα ανάλογα με τις ανάγκες επεξεργαστικής ισχύος. Τέλος, η τεχνολογία αυτή μειώνει την συχνότητα ανανέωσης της οθόνης LCD όταν αυτή λειτουργεί με μπαταρίες, μειώνοντας την κατανάλωση του πιο ενεργοβόρου υποσυστήματος του φορητού υπολογιστή.
Η Nvidia έχει αναπτύξει την τεχνολογία PowerMizer 4.0 που περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά clock gating, clock και voltage scaling, καθώς και την τεχνολογία SmartDimmer. Οι κάρτες GeForce FX Go ενσωματώνουν δυνατότητες παρακολούθηση των αναγκών επεξεργασίας για διάφορα modules της GPU και -όπως και στην περίπτωση της ATI- μπορεί να αλλάξει δυναμικά την τάση και την συχνότητα λειτουργίας της κάρτας γραφικών, αλλά και να απενεργοποιήσει όσα μέρη του chip δεν χρησιμοποιούνται.
Η τεχνολογία SmartDimmer που πρωτοεμφανίστηκε στην έκδοση 4 του PowerMizer επιτρέπει στον χρήστη να ρυθμίσει τα δικά του επίπεδα αντίθεσης για την οθόνη LCD μέσα από το Control Panel, ενώ η κάρτα αναλαμβάνει την λειτουργία της οθόνης εντός των ορίων που δόθηκαν και ανάλογα με τις ενεργειακές απαιτήσεις. Όπως και με την τεχνολογία PowerPlay, η τεχνολογία PowerMizer ενεργοποιείται όταν ο φορητός υπολογιστής λειτουργεί με μπαταρίες, ενώ τέλος η ενσωματωμένη μηχανή CineFX αντικαθιστά τον κεντρικό επεξεργαστή κατά την αναπαραγωγή ταινιών MPEG-2.
Τέλος, η τεχνολογία συμπίεσης δεδομένων Intellisample μειώνει το bandwidth μνήμης που απαιτείται και η ίδια η μνήμη υποστηρίζει καταστάσεις μειωμένης τάσης λειτουργίας με στόχο την περαιτέρω μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας. Σύμφωνα με την nVidia, τα χαρακτηριστικά αυτά δεν έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην ποιότητα των γραφικών.
Για την αγορά μίας μπαταρίας, δύο είναι οι τιμές που ενδιαφέρουν τους χρήστες: τα volt και τα milliamp ανά ώρα (mAh). Τα volt καθορίζουν την τάση λειτουργίας της μπαταρίας και η τιμή αυτή θα πρέπει να ταιριάζει με τις προδιαγραφές του φορητού υπολογιστή. Αντίθετα, τα milliamp ανά ώρα καθορίζουν την συνολική χωρητικότητα που προσφέρουν οι συσσωρευτές και δεν αποτελούν πηγή ασυμβατότητας.
Το πρόβλημα με τις μπαταρίες είναι ότι οι κατασκευαστές θα πρέπει να ισορροπήσουν μεταξύ διαφορετικών χαρακτηριστικών. Παρόλο που μία μπαταρία μπορεί να προσφέρει τεράστια ενεργειακή πυκνότητα, ελάχιστο όγκο ή πολύ μεγάλο αριθμό φορτίσεων πριν εξαντληθεί, καμία μπαταρία δεν μπορεί να προσφέρει και τα τρία αυτά χαρακτηριστικά συγχρόνως. Ένας συσσωρευτής μπορεί να σχεδιαστεί με γνώμονα το μικρό μέγεθος και την μεγάλη ενεργειακή αυτονομία, όμως θα έχει μικρή διάρκεια ζωής. Ένας άλλος μπορεί να προσφέρει μεγάλο χρόνο ζωής, όμως θα έχει μεγάλο μέγεθος και μικρή χωρητικότητα. Οι κατασκευαστές μπαταριών γνωρίζουν τις ανάγκες της αγοράς και προσφέρουν προϊόντα που ανταποκρίνονται καλύτερα στις ανάγκες αυτές. Έτσι, για παράδειγμα, η βιομηχανία κινητών τηλεφώνων δίνει έμφαση στο μικρό μέγεθος και στην μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα, εις βάρος όμως της διάρκειας ζωής. Το πρόβλημα αυτό δεν είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς οι συσκευές αυτές αντικαθίστανται αρκετά συχνά.
Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες χωρίζονται σήμερα σε τρεις κυρίως κατηγορίες, τις NiCad, NiMH και Li-ion, εκ των οποίων οι δύο πρώτοι τύποι δεν χρησιμοποιούνται πλέον για την τροφοδότηση φορητών υπολογιστών. Οι τρεις αυτές κατηγορίες έχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ τους και δεν μπορούν να αντικατασταθούν με μπαταρίες άλλου τύπου, εκτός και εάν η συσκευή στην οποία χρησιμοποιούνται φέρει σχετική ένδειξη. Η ασυμβατότητα αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε τύπος μπαταρίας απαιτεί διαφορετικό τρόπο φόρτισης και εκφόρτισης, επομένως θα πρέπει να συμβουλευτείτε το βιβλίο οδηγιών του κατασκευαστή σας σχετικά με το είδος μπαταριών που δέχεται η συσκευή που διαθέτετε.
Οι περισσότεροι κατασκευαστές φορητών υπολογιστών πωλούν σήμερα τα προϊόντα τους με τις ενσωματωμένες μπαταρίες σχεδόν άδειες ή με πολύ λίγο φορτίο. Η πρώτη φόρτιση καλό είναι να διαρκεί 5 - 6 ώρες, αφού σε αρκετές περιπτώσεις η ενδεικτική λυχνία που ειδοποιεί ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί ανάβει πρόωρα. Αρκετοί είναι επίσης εκείνοι που προτείνουν την πλήρη φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας για 3 με 4 φορές πριν από την χρήση της, έτσι ώστε να μπορεί να αποδώσει την μέγιστη χωρητικότητά της.
Εάν δεν προτίθεστε να χρησιμοποιήσετε τον φορητό υπολογιστή για μεγάλο χρονικό διάστημα (πάνω από ένα μήνα), θα πρέπει να την απομακρύνεται την μπαταρία και να την αποθηκεύσετε σε ένα δροσερό, καθαρό μέρος χωρίς υγρασία. Εάν σχεδιάζετε να μην την χρησιμοποιήσετε για πολύ καιρό, καλό θα ήταν να μην την αφήσετε εντελώς απενεργοποιημένη, αλλά να την «ασκείτε» κάθε 2 με 3 εβδομάδες. Πριν την χρησιμοποιήσετε, καλό θα ήταν να ακολουθήσετε ξανά την αρχική μέθοδο της πλήρης φόρτισης που περιγράψαμε στην προηγούμενη παράγραφο για να επανέλθει στην αρχική της κατάσταση.
Η υγρασία, η σκόνη και τα χτυπήματα έχουν ιδιαίτερα αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοσή και στην διάρκεια ζωής μίας μπαταρίας, ενώ εάν τις βραχυκυκλώσετε ηθελημένα το πιθανότερο είναι ότι θα τις καταστρέψετε εντελώς. Τέλος, καλό θα ήταν να καθαρίζεται τα σημεία επαφής της με τον φορητό υπολογιστή με ένα καθαρό βαμβάκι και οινόπνευμα, έτσι ώστε να μην εμποδίζεται η τροφοδοσία του φορητού με ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι πρώτες μπαταρίες που χρησιμοποιήθηκαν στους φορητούς υπολογιστές ήταν οι Νικελίου – Καδμίου (Nickel Cadmium Ni-Cd) που συναντάμε ακόμη και σήμερα σε διαφορετικές χρήσεις όμως. Ο τύπος αυτός αποδίδει καλύτερα σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας και προσφέρει 500 περίπου κύκλους φορτίσεων και εκφορτίσεων. Το μεγαλύτερο μειονέκτημά του είναι ότι αναπτύσσει το λεγόμενο "memory effect", το οποίο παρατηρείται όταν οι μπαταρίες δεν φορτίζονται και δεν εκφορτίζονται πλήρως. Όταν οι συσσωρευτές φορτίζονται –για παράδειγμα- στο 70% της χωρητικότητάς τους, τότε μετά από μερικούς κύκλους φορτίσεων – εκφορτίσεων οι μπαταρίες αρχίζουν να «θυμούνται» το ποσοστό αυτό και το αντικαθιστούν με την συνολική χωρητικότητα. Το "memory effect" μειώνει την συνολική χωρητικότητα και επομένως την αυτονομία που προσφέρουν οι μπαταρίες, οδηγώντας σε συχνότερες επαναφορτίσεις και επομένως σε μικρότερη διάρκεια ζωής. Για τον λόγο αυτό, οι συσσωρευτές Ni-Cd θα πρέπει να εκφορτίζονται και να φορτίζονται πλήρως πριν από τη χρήση. Τέλος, για την κατασκευή των μπαταριών Ni-Cd χρησιμοποιούνται βαρέα μέταλλα, τα οποία καταστρέφουν το περιβάλλον.
Μπαταρίες Li-Ion με μια ματιά
Οι μπαταρίες φορτίζουν σε περίπου 3 ώρες και δεν θερμαίνονται κατά την φόρτιση.
Εάν οι μπαταρίες αποφορτιστούν πλήρως, το κύκλωμα προστασίας μπορεί να απενεργοποιηθεί.
Μην αποθηκεύεται την μπαταρία για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς χρήση.
Βέλτιστη αποθήκευση με 40% φορτίο στους 15°C.
Ο ρυθμός μείωσης φορτίου σε αποθήκευση είναι 5% εντός των 24 πρώτων ωρών και 1 έως 2% για κάθε μήνα μετά. Το κύκλωμα προστασίας καταναλώνει επιπλέον 3% κάθε μήνα.
Οι μπαταρίες Νικελίου – Μετάλλου Υδριδίου (Nickel Metal Hydride Ni-MH) αποτέλεσαν το επόμενο τεχνολογικό βήμα, εμφανίζοντας μικρότερη ευαισθησία στον φαινόμενο της «μνήμης». Οι συσσωρευτές Ni-MH προσφέρουν 30% έως 50% μεγαλύτερη χωρητικότητα σε σχέση με τις Ni-Cd και αποδεικνύονται περισσότερο φιλικές προς το περιβάλλον. Η διάρκεια ζωής τους υπολογίζεται σε περίπου 600 κύκλους φορτίσεων – εκφορτίσεων.
Τέλος, οι μπαταρίες Ιόντων Λιθίου (Lithium Ion Li-Ion) αποτελούν σήμερα κοινό τόπο στη βιομηχανία φορητών υπολογιστών, καθώς βελτιώνουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά των προκατόχων τους. Οι συσσωρευτές Li-Ion δεν πάσχουν από το φαινόμενο «memory effect», προσφέρουν μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα σε σχέση με τους προηγούμενους τύπους, ενώ ο ρυθμός αποφόρτισή τους είναι περίπου μισός σε σχέση με τους υπόλοιπους τύπους. Οι μπαταρίες Li-ion polymer παρουσιάζουν παρόμοια χαρακτηριστικά με τις απλές λιθίου, προσφέροντας μικρότερο όγκο με μειωμένη όμως ενεργειακή πυκνότητα.
Η διάρκεια ζωής τους υπολογίζεται σε 300 έως 500 κύκλους φόρτισης – εκφόρτισης, που αντιστοιχούν σε 2 έως 4 χρόνια χρήσης κατά μέσο όρο. Θα πρέπει εδώ να σημειώσουμε ότι ο χρόνος ζωής αρχίζει να μειώνεται από την πρώτη κιόλας ημέρα που η μπαταρία βγαίνει από το εργοστάσιο παραγωγής, ανεξάρτητα εάν χρησιμοποιείται ή όχι. Αυτό σημαίνει ότι οι χρήστες δεν θα πρέπει να προμηθεύονται επιπλέον μπαταρίες σε περίπτωση που δεν τις χρειάζονται άμεσα, ενώ για την αγορά τους θα πρέπει να δίνουν έμφαση στον χρόνο παραγωγής που αναγράφεται πάνω στον συσσωρευτή.
Το κόστος των μπαταριών Li-Ion είναι αρκετά αυξημένο, όμως αποδεικνύονται πιο φιλικές για το περιβάλλον, ενώ οι κατασκευαστές αναπτύσσουν συνεχώς νέους χημικούς συνδυασμούς με βελτιωμένα χαρακτηριστικά.
Σε αντίθεση με τους προηγούμενους τύπους μπαταρίας που περιγράψαμε, οι Li-Ion δεν θα πρέπει να εκφορτίζονται πλήρως. Η πρακτική αυτή θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο, καθώς έχει αρνητικές επιπτώσεις στην λειτουργία του συσσωρευτή. Παρόλο που οι μπαταρίες αυτού του τύπου δεν αναπτύσσουν το φαινόμενο «μνήμης», καλό θα ήταν οι χρήστες να τις εκφορτίζουν και κατόπιν να τις φορτίζουν πλήρως κάθε μήνα ή κάθε 30 φορτίσεις περίπου. Σε διαφορετική περίπτωση, ο μετρητής φορτίου της μπαταρίας θα αρχίσει να χάνει την αξιοπιστία του. Ο ρυθμός με τον οποίο μειώνεται η χωρητικότητά των μπαταριών Li-Ion (εξαιτίας της οξείδωσης που αναπτύσσεται στο εσωτερικό τους) εξαρτάται από την θερμοκρασία και το επίπεδο φόρτισης. Αυτό σημαίνει ότι ο καλύτερος τρόπος για να φυλάξετε την μπαταρία για μακρό χρονικό διάστημα είναι να την φορτίσετε σε ποσοστό 40% περίπου, ενώ ως προς την θερμοκρασία αξίζει να σημειώσουμε ότι οι κατασκευαστές διατηρούν τον περιβάλλοντα χώρο στους 15°C. Αντίθετα, το χειρότερο που έχετε να κάνετε είναι να αποθηκεύσετε την μπαταρία πλήρως φορτισμένη σε υψηλή θερμοκρασία, όπως φαίνεται και στον σχετικό πίνακα που παραθέτουμε. Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε ότι κίνδυνος υπερφόρτωσης των μπαταριών Li-Ion δεν υφίσταται, καθώς όσες προορίζονται για φορητούς υπολογιστές ενσωματώνουν ένα κύκλωμα προστασίας. Εάν το κύκλωμα αυτό δεν υπήρχε η υπερφόρτωση θα μπορούσε να οδηγήσει όχι μόνο σε καταστροφή της μπαταρίας, αλλά ακόμη και σε έκρηξή της.
Ίσως το μεγαλύτερο πεδίο αντιπαράθεσης μεταξύ των χρηστών φορητών υπολογιστών είναι κατά πόσο θα πρέπει να αφαιρούμε την μπαταρία του φορητού υπολογιστή, όταν αυτός είναι συνδεδεμένος συνεχώς με το ηλεκτρικό ρεύμα. Δυστυχώς η απάντηση δεν είναι τόσο απλή, όσο αρχικά φαίνεται, επομένως θα πρέπει να εξετάσουμε τα υπέρ και τα κατά σε κάθε περίπτωση. Εάν αφήσουμε την μπαταρία στον υπολογιστή, τότε σε περίπτωση πτώσης του ηλεκτρικού ρεύματος η μπαταρία θα λειτουργήσει σαν UPS και δεν θα χάσουμε την εργασία μας. Επίσης, ο κίνδυνος υπερφόρτωσης της μπαταρίας θα πρέπει να αποκλειστεί, εξαιτίας του ενσωματωμένου προστατευτικού κυκλώματος που αναφέραμε και προηγουμένως.
Τα προβλήματα ξεκινούν από την θερμοκρασία του συστήματος, που κατά την λειτουργία του ανεβαίνει σε αρκετά υψηλά επίπεδα και οι επιπτώσεις πάνω στην μπαταρία είναι ιδιαίτερα αρνητικές. Για τον λόγο αυτό, ορισμένοι κατασκευαστές συμβουλεύουν τους χρήστες να αφαιρούν την μπαταρία όταν το σύστημα είναι συνεχώς συνδεδεμένο στο ηλεκτρικό ρεύμα. Την αντίθετη άποψη έχουν κάποιοι άλλοι κατασκευαστές, που θεωρούν ότι ο μεγαλύτερος κίνδυνος προέρχεται από την υγρασία και την σκόνη. Η υγρασία μπορεί να επιταχύνει την οξείδωση στο εσωτερικό της μπαταρίας και να μειώσει την χωρητικότητά της, ενώ η σκόνη και άλλες φθορές στα σημεία σύνδεσης του υπολογιστή και της μπαταρίας έχουν ανάλογα αρνητικές επιπτώσεις. Τέλος, μία ακόμη παράμετρος που θα πρέπει να εξετάσουμε είναι η συνεχείς φορτίσεις που δέχεται η μπαταρία όταν μένει συνδεδεμένη με τον υπολογιστή. Παρόλο που η μπαταρία δεν υπερφορτώνεται, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα το φορτίο της θα μειωθεί (έστω και ελάχιστα) με αποτέλεσμα ο υπολογιστής να ξεκινήσει την εκ νέου φόρτισή της.
Παλαιότερα, οι συνεχείς αυτές μικρο-εκφορτίσεις και επαναφορτίσεις μείωναν σημαντικά τον χρόνο ζωής της μπαταρίας, όμως σήμερα οι φορητοί υπολογιστές ενσωματώνουν «έξυπνα» κυκλώματα που δεν επαναφορτίζουν την μπαταρία παρά μόνο εάν πέσει κάτω από ένα προεπιλεγμένο όριο. Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός των φορτίσεων μειώνεται σημαντικά, χωρίς όμως να εξαλείφεται τελείως το συγκεκριμένο πρόβλημα. Μετά από όλα αυτά, το καλύτερο που έχετε να κάνετε είναι να ακολουθήσετε την συμβουλή του κατασκευαστή σας. Εάν δεν βρείτε σχετικές πληροφορίες στο manual ή στον δικτυακό τόπο του, τότε εάν δεν σας είναι απαραίτητη η λειτουργία UPS θα σας προτείναμε να αφαιρείτε την μπαταρία και να την αποθηκεύετε προσεκτικά.
Η ευρύτερη στρατηγική της Microsoft για την μεταφορά του υπολογιστή στο κέντρο του σπιτιού σχετίζεται άμεσα με την διαχείριση ενέργειας και την πρωτοβουλία OnNow που πρωτοεμφανίστηκε το 1996. Στόχος της εταιρείας είναι οι υπολογιστές του μέλλοντος να είναι συνεχώς ενεργοί και έτοιμοι να δεχθούν τις εντολές του χρήστη, καταναλώνοντας παράλληλα το ελάχιστο δυνατό ποσό ενέργειας. Πρόκειται για μία ολοκληρωμένη προσέγγιση στο θέμα της διαχείρισης ενέργειας, αφού επιτρέπει στο λειτουργικό σύστημα, στις εφαρμογές και στο hardware να συνεργάζονται αρμονικά μεταξύ τους αποφασίζοντας σε ποια υποσυστήματα θα πρέπει να διατεθεί ενέργειας και πόση. Το σύστημα δεν απαιτεί την παρέμβαση του χρήστη και στην τελική του μορφή θα φέρει τους υπολογιστές πιο κοντά στις καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές, όπως την τηλεόραση, που ανά πάσα στιγμή μπορούν να ενεργοποιηθούν μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα. Σύμφωνα με τον Jim Allchin της Microsoft, «οι χρήστες απαιτούν εύκολη και άμεση πρόσβαση στους προσωπικούς υπολογιστές τόσο στο σπίτι όσο και στο γραφείο. Θέλουν το PC τους να είναι άμεσα διαθέσιμο ώστε να απαντήσει σε ένα τηλέφωνο, να προβάλλει ένα email, να συνδεθεί με το διαδίκτυο ή να εκτελέσει μία εφαρμογή». Με απλά λόγια, η εταιρεία έχει κατανοήσει ότι οι καταναλωτές σήμερα ζητούν υπολογιστές που να ανοίγουν με το πάτημα ενός πλήκτρου και είναι ενεργειακά αποδοτικοί, κάτι που η πρωτοβουλία OnNow μπορεί να προωθήσει αποτελεσματικά.
Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός συστήματος OnNow είναι ότι ο υπολογιστής θα πρέπει να μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα πατώντας τον διακόπτη On, θα θεωρείται ανενεργός όταν δεν χρησιμοποιείται (όμως θα μπορεί να ανταποκρίνεται σε wake-up events από συσκευές ή το λογισμικό), ενώ τέλος το software θα μεταβάλλει την συμπεριφορά του ανάλογα με το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας του PC.
Αυτό σημαίνει ότι το λειτουργικό σύστημα και οι εφαρμογές θα συνεργάζονται μεταξύ τους με στόχο την αποδοτική κατανάλωση ενέργειας σε συνδυασμό με την ικανοποίηση των αναγκών του χρήστη. Για παράδειγμα, οι εφαρμογές δεν θα κρατούν ενεργοποιημένο τον υπολογιστή όταν κάτι τέτοιο δεν απαιτείται, αλλά αντίθετα θα συμμετέχουν στην γρήγορη απενεργοποίησή του μόλις το έργο που επιτελούν ολοκληρωθεί.
Για να πραγματοποιηθεί η πρωτοβουλία της Microsoft στον βαθμό που η εταιρεία την οραματίστηκε, θα πρέπει οι κατασκευαστές να αναπτύξουν συστήματα και περιφερειακές συσκευές που θα επικοινωνούν με το λειτουργικό σύστημα και την πολιτική διαχείρισης ενέργειας που έχει ορίσει ο χρήστης. Για το λόγο αυτό, το OnNow καθορίζει ορισμένα standards για την διαχείριση ενέργειας σε συσκευές όπως τα CD-ROM, τις κάρτες δικτύου, τους σκληρούς δίσκους, τους εκτυπωτές κ.λπ.. Μέρος της πρωτοβουλίας OnNow αποτελεί το πρότυπο Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) που παρουσιάσαμε σε προηγούμενη ενότητα, το οποίο για πρώτη φορά ενοποίησε την τεχνολογία διαχείρισης ενέργειας σε φορητούς υπολογιστές, desktops και servers.
Καθώς η διαχείριση ενέργειας στους προσωπικούς υπολογιστές βελτιώνεται, πολλοί είναι εκείνοι που θεωρούν ότι είναι καλύτερο να διατηρεί κανείς τον υπολογιστή του ανοικτό συνεχώς, σε αντίθεση με άλλους που πιστεύουν ότι η κατανάλωση ενέργειας προκαλεί σημαντική οικονομική αιμορραγία. Οι οπαδοί της δεύτερης άποψης υποστηρίζουν ότι οι υπολογιστές καταναλώνουν σήμερα 300 watt ανά ώρα, επομένως εάν υποθέσουμε ότι ένα PC μένει ανοικτό για έναν ολόκληρο χρόνο θα καταναλώσει 2.628 kilowatt με κόστος 262,8 ευρώ. Η οικονομική απώλεια φαντάζει - και είναι –εξωπραγματική.
Στην πραγματικότητα, οι υπολογιστές που ενσωματώνουν τροφοδοτικά των 300 watt δεν καταναλώνουν ποτέ την ισχύ αυτή, παρά μόνο εάν έχουν υπερφορτωθεί με συσκευές οι οποίες δουλεύουν όλες μαζί ταυτόχρονα. Μία πιο ρεαλιστική εκτίμηση είναι η κατανάλωση ρεύματος μαζί με την οθόνη CRT να κυμανθεί στα 150 - 200 watt (έστω 175 watt), ενώ η καθημερινή χρήση δύσκολα θα ξεπεράσει τις 5 ώρες. Με βάση τα στοιχεία αυτά, η κατανάλωση μετά το πέρας ενός έτους θα είναι μόλις 319,375 kilowatt με κόστος 32 περίπου ευρώ. Το ποσό αυτό είναι πραγματικά ασήμαντο, ενώ εάν λάβουμε υπόψη μας το power management ή ότι αρκετοί υπολογιστές εξοπλίζονται με οθόνες LCD πολύ χαμηλότερης κατανάλωσης, οι οικονομικές επιπτώσεις γίνονται αμελητέες. Ακόμη πιο ενθαρρυντικά είναι τα αποτελέσματα για φορητούς υπολογιστές, όπου η μέση κατανάλωση δεν ξεπερνά τα 70 watt, ενώ με τη βοήθεια του power management και λειτουργία με μπαταρίες μειώνεται μέχρι και τα 26 watt. Ακόμη και στην περίπτωση που ένα σπίτι έχει περισσότερους από έναν υπολογιστές, το οικονομικό κόστος είναι πολύ μικρό.
Από την άλλη πλευρά, το βασικό επιχείρημα των οπαδών της άποψης ότι οι υπολογιστές δεν πρέπει να κλείνουν είναι ότι η συνεχής ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των υπολογιστών επιβαρύνει το hardware. Παλαιότερα, η άποψη αυτή βασιζόταν σε πραγματικά στοιχεία καθώς οι υπολογιστές υπέφεραν από τα ηλεκτρικά σοκ, όμως σήμερα το φαινόμενο αυτό έχει ουσιαστικά εξαλειφθεί. Το μόνο που απομένει είναι το θερμικό σοκ στο εσωτερικό του συστήματος, το οποίο όμως δεν έχει παρά αμελητέες επιπτώσεις στο χρόνο ζωής του υπολογιστή.
Επιστρέφοντας λοιπόν στο αρχικό μας ερώτημα, για περιβαλλοντικούς περισσότερο και όχι για οικονομικούς λόγους, καλύτερα είναι να κλείνουμε τον υπολογιστή μας όταν δεν τον χρησιμοποιούμε. Τέλος, θα πρέπει να τονίσουμε ότι οι screen savers δεν μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας και ο μόνος λόγος για τον οποίον χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν ήταν για να προστατεύσουν την εσωτερική επίστρωση φωσφόρου των οθόνων CRT που μπορούσε να καταστραφεί από την συνεχή προβολή της ίδιας εικόνας.
ΔΕΙΤΕ ΣΤΟ ΙΝΤΕΡΝΕΤ
Microsoft OnNow