IEC 626232022 台式和笔记本电脑.能量消耗的测量标准立项发展报告

台式和笔记本电脑能量消耗的测量标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DesktopandNotebookComputers-MeasurementofEnergyConsumption摘要随着全球信息化进程的持续深入，台式和笔记本电脑已成为社会生产与日常生活不可或缺的基础工具，其保有量与使用强度持续攀升，由此带来的能源消耗问题日益受到国际社会的高度关注。在此背景下，如何科学、统一、可重复地测量计算设备的能量消耗，已成为能效评估、绿色采购、生态设计和碳足迹核算等领域的关键技术基础。IEC62623:2022《台式和笔记本电脑能量消耗的测量》由国际电工委员会（IEC）正式发布，该标准系统规定了台式和笔记本电脑在产品层级上的能量消耗测量方法、测试条件、运行模式定义及结果报告要求，是当前国际上最具权威性和适用性的计算设备能效测量技术规范之一。本报告围绕该标准的立项背景、技术内容体系、国际国内标准化衔接情况以及推广应用前景展开深入分析。报告指出，该标准在继承上一版本技术框架的基础上，充分吸收近年来计算设备硬件架构演进、典型应用场景变化以及国际能效法规最新要求的核心要素，在测量方法学、负载定义、结果表征等关键维度实现了系统性升级。该标准的深入实施，对于统一全球计算设备能效测试基准、推动高效节能技术创新、支撑各国能效法规与标识制度落地以及促进国际贸易便利化，均具有重要的基础性支撑作用。关键词：能量消耗测量；台式计算机；笔记本计算机；能效测试；IEC62623；标准化Keywords:energyconsumptionmeasurement;desktopcomputers;notebookcomputers;energyefficiencytesting;IEC62623;standardization一、引言1.1标准立项背景全球范围内，信息与通信技术（ICT）产业的能源消耗正在以惊人的速度增长。据国际能源署（IEA）估算，全球ICT产业耗电量已占全社会总用电量的相当比例，且仍呈上升趋势。其中，台式和笔记本电脑作为终端用户最普遍使用的计算设备，其保有量已达数十亿台规模。在设备全生命周期中，使用阶段的电力消耗是最主要的能耗构成部分，因此，建立一套科学、统一、可比的能耗测量方法，已成为各国推进节能降碳工作的重要技术前提。然而，计算设备的能耗测量存在诸多技术难点：设备运行状态多样（空闲、待机、睡眠、满载等）、硬件配置差异显著（处理器、显卡、内存、存储等）、软件负载千差万别，加之不同厂商的电源管理策略各异，导致测量结果的可比性和可复现性面临严重挑战。在此背景下，制定一项国际统一的能耗测量标准，成为产业界、学术界和政策制定者的共同呼声。1.2标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC62623:2022||标准名称|台式和笔记本电脑能量消耗的测量||英文名称|Desktopandnotebookcomputers-Measurementofenergyconsumption||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分类号|微处理机系统||发布日期|2022-04-27||国别|国际组织||语言|英语+法语||版次|第二版（替代IEC62623:2012）|二、标准技术内容体系2.1标准适用范围IEC62623:2022适用于以下类别的计算设备：-台式计算机：包括传统塔式、小型化（SFF）及一体机等形态；-笔记本计算机：包括常规笔记本、轻薄本、移动工作站等形态。对于具备扩展坞、外置显卡坞等外围扩展能力的设备，该标准亦提供了相应的测量适配方案。需要指出的是，该标准主要面向完整产品（completeproduct）层级的能耗测量，即测量对象为可直接交付终端用户的整机系统，而非单一组件或板卡。该定位与IEC62301（家用电器待机功耗测量）形成了互补的标准化格局——后者侧重低功耗状态的测量，而IEC62623则覆盖了从关机、待机到满载运行的全功耗谱段。2.2标准适用的运行模式定义在测量方法学上，IEC62623:2022根据设备所处的不同运行状态，建立了系统化的模式定义框架。该框架参考了EPAENERGYSTAR计算机规范、欧盟ErP指令（2009/125/EC）生态设计法规等国际通行的能效法规中的模式分类，将设备状态分为以下五类：（1）关机模式（OffMode）：设备连接至供电电源，但未执行任何用户可感知功能的状态，此时系统功耗通常处于最低水平；（2）睡眠模式（SleepMode）：设备在接收到用户指令或预设条件后自动进入的低功耗状态，可通过网络信号、键盘/鼠标操作或定时器唤醒；（3）空闲模式（IdleMode）：操作系统已完全启动，用户未提交计算任务，但系统保持对用户输入的即时响应能力；（4）典型性能模式（TypicalPerformanceMode）：设备在该模式下执行具有代表性的典型应用负载，反映实际使用中的平均功耗水平；（5）最大性能模式（MaximumPerformanceMode）：设备在最大计算负载下的功耗表现，用于衡量系统在极限工况下的能耗上限。上述模式的定义与归属性既兼顾了不同操作系统（Windows、macOS、Linux等）的电源管理实现差异，又确保了测试的可操作性和结果的可比性。2.3测量条件与设备要求为确保测量结果的准确性和可复现性，IEC62623:2022对测量环境和仪器设备提出了明确要求：-供电条件：测试电压和频率应与设备铭牌标示一致，电压波动应控制在±1%以内，总谐波失真不超过5%；-环境温度：测试应在20℃±5℃的环境温度条件下开展；-功率测量仪器：功率计的精度应优于±1%，带宽应足以捕获设备功耗的瞬态变化（建议不低于1kHz采样率），对于待机和关机等低功耗状态的测量，功率计应具备相应的低量程精度；-照度条件：如设备配有自动亮度调节功能，测试过程中的环境照度应稳定在300勒克斯±10%的范围内，以避免显示亮度自适应对测量结果的影响。此外，标准还明确了测试样品的预处理要求——包括系统安装、驱动更新、电池状态管理（对于笔记本电脑，要求电池充满并保持连接电源适配器）以及操作系统电源选项的标准化设置等。2.4负载定义与测试程序IEC62623:2022的核心技术亮点之一在于其构建了分层的测试负载体系。该体系在原有版本的基础上进行了重要修订，以更准确地反映当代计算设备在真实使用场景中的功耗特征。对于台式计算机，标准规定的典型性能测试负载涵盖以下应用场景：-办公生产力应用（文字处理、电子表格、演示文稿）-网页浏览与在线媒体播放-图像处理与编辑-视频会议对于笔记本计算机，标准在台式机测试负载的基础上，增加了对电池供电模式下能耗表现的评估要求——这是衡量移动计算设备能效的关键维度。值得关注的是，2022版标准在负载定义方面强调了与传统基准测试工具的兼容性。在实际操作层面，标准推荐的负载执行方案可与业界广泛使用的SYSmark、PCMark等基准测试工具形成映射关系，这种务实的设计思路显著降低了标准落地的技术门槛。2.5结果计算与报告要求在测量结果的计算与表征方面，IEC62623:2022引入了多项改进：-加权能耗指数：标准给出了一套用于综合评估设备在不同运行模式下能耗表现的加权计算公式，权重分配的设定与设备典型使用场景中的时间分布相对应；-年度典型能耗（TEC）：提供了基于典型使用模式（TypicalEnergyConsumption）的计算方法，可将不同模式的实测功耗外推为年化能耗值（单位：kWh/年），便于与各国能效标识制度衔接；-测量不确定度评估：标准明确了测量不确定度的评定方法和报告要求，要求实验室在报告中提供扩展不确定度（k=2），确保测量结果的置信水平可被评价；-报告模板：标准附录中给出了统一的测试报告模板，规范了报告格式，提升了跨国互认的便利性。三、标准修订要点与技术创新3.1从2012版到2022版的关键变化IEC62623:2022是IEC62623:2012以来的首次系统性修订。相较于上一版本，新版标准在以下方面实现了重要更新：（1）适应硬件架构演进：2012版标准制定时，市场中主流计算设备仍以传统x86架构为主。而2022版正式将基于ARM架构的处理器平台（如AppleSilicon系列、高通骁龙计算平台等）纳入适用范围内，并相应调整了测试负载的兼容性要求。此外，针对近年来快速普及的独立显卡、高性能NPU（神经网络处理单元）等异构计算组件，标准亦给出了功耗测量的适配指导。（2）更新测试负载：新版标准充分吸收了过去十年间典型应用场景的变化趋势——在线视频会议、协同办公、云游戏等新兴应用形态已被纳入典型性能模式的负载定义中。（3）细化显示子系统测量要求：显示面板在整机能耗中的占比持续上升，2022版标准针对不同显示技术（LCD、OLED、mini-LED等）的功耗特征差异，进一步细化了显示亮度设定和测试条件的规定。（4）强化外部电源的效率考量：标准对外接电源适配器在10%、25%、50%、75%和100%额定负载下的效率提出了明确的测量和报告要求，与IEC62301及欧盟外部电源能效法规形成了更好的衔接。3.2与相关国际标准和法规的衔接IEC62623:2022作为计算设备能效测量的基础性技术标准，与多项国际标准和法规形成了紧密的衔接关系：-ISO/IEC30134系列（数据中心关键性能指标）——为该系列标准中涉及IT设备能效的指标提供了设备层级的测量基础；-EPAENERGYSTAR计算机规范（Version8.0）——ENERGYSTAR计算机认证的第三方测试明确引用IEC62623作为能耗测量的执行标准；-欧盟ErP指令生态设计法规（EU）2019/424——该法规对计算机产品的能耗要求直接引用了IEC62623的测量方法；-中国GB28380-2012《微型计算机能效限定值及能效等级》——该国家标准在制修订过程中参考了IEC62623的技术框架，并正在进行与2022版标准的对接评估。四、主要参与单位和机构介绍4.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）是全球最具权威性的国际电工电子标准化机构之一，总部位于瑞士日内瓦。IEC成立于1906年，目前拥有超过170个成员国（含正式成员和准成员），其制定的国际标准覆盖电气工程、电子技术、信息通信技术等广泛领域。IEC与ISO（国际标准化组织）分工协作，共同构成了全球自愿性工业标准体系的两大支柱。IEC62623:2022由IEC下设的第100技术委员会（TC100）——音频、视频及多媒体系统与设备技术委员会归口管理。TC100负责制定音频、视频和多媒体领域的国际标准，其工作范围涵盖消费电子设备、专业视听系统、多媒体内容分发和相关的能效评价方法。在TC100的架构下，IEC62623由多个国家的专家工作组参与制定，汇集了来自美国、中国、德国、日本、韩国等主要计算设备制造国和消费市场的技术专家、实验室代表和政策研究人员。4.2中国参与情况中国是该标准的积极参与方和重要贡献者。中国电子技术标准化研究院、中国质量认证中心等单位长期跟踪并参与IECTC100的工作。中国专家在以下方面为IEC62623:2022的修订作出了实质性贡献：-针对中国市场上广泛存在的异形计算设备形态（如迷你主机、一体机等），提出了测量适配的具体建议；-在测试负载的典型应用场景定义中，反映了新兴市场用户行为特征的数据支撑；-在测量不确定度评估方法方面，借鉴了中国在能效检测实验室认可和计量溯源领域的实践经验。五、标准的应用价值和发展展望5.1标准的多维度应用价值IEC62623:2022的发布和实施，对于推动计算设备能效提升和绿色低碳发展具有多方面的现实意义：（1）为能效法规和标识制度提供统一技术基准。随着全球主要经济体陆续出台计算机产品的能效最低限值要求和能效标识制度，统一测量标准成为制度落地的先决条件。IEC62623:2022所提供的测量方法框架，为各国监管机构提供了可直接引用的技术工具，有效提升了法规执行的一致性和跨国互认效率。（2）为制造商产品研发和能效优化提供技术指引。对于计算设备制造商而言，标准中明确的运行模式定义和负载条件，有助于产品设计团队在系统架构、电源管理策略、组件选型等方面建立量化的能效目标。标准提供的典型能耗（TEC）计算方法，也为产品在能效认证和市场推广中提供了可量化的性能指标。（3）为第三方检测实验室提供作业规范。标准的发布为具备能效检测能力的第三方实验室提供了统一、规范的测试作业依据，同时也为实验室认可（如ISO/IEC17025）中能效测试能力的评定提供了明确的技术准则。（4）为绿色采购和消费者选择提供参考依据。基于该标准测得的能效数据，可为政府绿色采购、企业可持续采购和消费者绿色消费决策提供可信的技术比较基础。5.2未来发展趋势展望未来，IEC62623标准体系的演进将面临以下趋势和挑战：（1）AI计算负载的能效测量方法。随着端侧AI算力的快速部署，神经处理单元（NPU）、AI加速器等专用计算单元在整机能耗中的占比日益提升。如何在标准中建立涵盖AI推理/训练场景的负载定义和测量方法，将是下一轮修订的重要课题。（2）低功耗待机技术的能效评估。面向物联网和常联网（AlwaysConnected）场景，计算设备的低功耗待机能力已成为重要技术竞争维度。如何在标准中合理表征ModernStandby等新型待机模式的能耗特征，需要进一步探索。（3）循环经济与可修复性维度。欧盟等地区正在推动将可修复性、可升级性纳入产品生态设计要求，未来的能效测量标准可能需要考虑与这些维度的协同。（4）数字孪生与虚拟化测试方法。随着数字孪生技术在制造业的深入应用，未来有望通过建立高保真度的设备能耗数字模型，实现部分测试场景的虚拟化验证，从而降低实物测试的成本和时间。六、结论IEC62623:2022《台式和笔记本电脑能量消耗的测量》作为国际电工委员会在计算设备能效测量领域的重要技术标准，系统构建了涵盖运行模式定义、测量条件控制、测试负载设计和结果表征方法在内的完整技术体系。该标准在2022版修订中充分吸纳了近十年间计算设备硬件架构的发展成果和全球能效法规的最新要求，在测量方法学的科学性、适用性和可操作性方面实现了显著提升。标准的深入实施，将有力支撑全球计算设备能效评价体系的统一与完善，促进节能技术创新和绿色消费转型，为全球ICT产业实现碳达峰、碳中和目标提供坚实的技术标准化基础。未来，随着人工智能、异构计算和新型低功耗技术持续演进，IEC62623标准体系也将在持续修订中不断适应产业发展的新需求，继续发挥其作为全球计算设备能效测量基准的重要作用。参考资料[1]IEC62623:2022,Desktopandnotebookcomputers-Measu