Piパワーコスト計算機

Pi Power Cost Calculatorは、Raspberry Piの電力コストを計算するツールです。多くのRaspberry Piノードを持つ企業にとって、この計算はコストを決定する上で重要な役割を果たします。

もっと詳しく知りたい方は、ツールの下の記事ですべての計算方法を説明しています。Raspberry Piの電力使用コストについて知っておくべきことをすべてお伝えします。

対話型ツール

これで、Raspberry Piが使用するエネルギー量と、電源にかかるコストがわかりました。

これらすべての仕組みについては、以下をご覧いただきたい。

基本

まずは基本的なことから始めよう：

アンペア電流、つまり導体や機器にどれだけの電力が流れるかを表す。アンペアは、1秒間にパイプを流れる電子の数と考えてください。
ボルトこれらは電位差である。これは、電子が流れる圧力と想像すればよい。
ワッツ実際のパワーは、アンペアにボルトを掛けたもので、1秒あたりの仕事量として定義される。

留意すべき重要な点は、ワットは電圧に関係なく、また使用されている直流・交流（DCまたはAC）にも関係なく、実際に供給される電力であるということです。

通常、電力会社はkWh（キロワット時）単位で料金を請求する。これは、供給された電力を供給された時間にわたって合計したものである。

キロワットアワーは、電力会社があなたのビジネスに送る実際の仕事量である。

Raspberry Pi 4を詳しく見てみよう。

Raspberry Pi 4の電力使用状況

Pi 4は電球ではありません。同じ量の電力をずっと安定して使う（供給する）わけではありません。何に使うかによって、SoC（Piに搭載されている銀色のチップで、Piの魔法の核となる独創的な装置）の一部がオンになったりオフになったりします。

Pi 4を人に例えることもできる。もしあなたが休んでいるとき、たとえば映画を見ながら KODIメディアセンターそれなら、マラソンを走るよりずっと少ないエネルギーで済む。それでも同じ人間だ。

そのため、Pi 4のアイドル時の消費電力だけでなく、高負荷時の消費電力にも注目したいところです。

ここには外部機器（外付けHDDやSSDなど、電力を消費するUSB機器）は含まれていませんが、以下の計算式を使えば簡単に追加することができます。

のパワー測定をしています。 e Raspi.TVのAlex Eames氏の優秀さをベースに計算しています。アレックスさん、ありがとうございました。

Pi 4は次のような電流を流しています。

アイドル時575mA
LXDEのロード中は885mA
1080pのビデオを見るために600mA
640mAで1080pのビデオを記録

一番下と一番上の値、575mAと885mAを取ります。Pi 4の平均的な電力使用量は、その中間の値になるはずです。

なぜなら、公式 USB C電源 5.1Vを供給することで、mA（mはミリ、1000分の1）をワットに変えることができます。

アイドリングストップで2,93W
Pi 4がLXDEをロードしている間の4,51W

Pi 4の平均消費電力は3～5Wです。

電源

電力会社から実際に引き出される電力を計算する上で重要な要素、すなわち電源そのものを省いてはならない。

にもかかわらず、公式には USB-C電源は非常に効率的ですが、完璧ではありません。自身の回路のために多少の電力を使います。

USB-C電源は、効率性マーキング・プロトコル（米国で導入された規格）に従って認証された。 PDFはこちらをクリックすると、背景情報が表示されます。

この規格は、多くの非効率的な電源（リニア・レギュレータを使用）が、電源となるデバイスがアクティブかどうかに関係なく、最大50 %の電力を消費していることに衝撃を受けた人々が立ち上げたものである！多くの人々は、2010年頃には、電源装置だけでアメリカの総電力の30 %を消費するだろうと予測していた。

もちろん、彼らはこの状況を解決する必要があった。

公式パワーサプライの電圧は5,1 Vで、供給できる電流は最大3 Aである。これは、Piに供給できる最大電力15,5 W (5,1 V * 3 A)である。Piは非常に短時間に多くの電力を消費するため、4,51W以上の電力が必要となります。時間をかけて平均すると、たとえ負荷がかかっていても、アレックスの消費電力が測定されるはずです。さらに、PiにUSBデバイスが接続されている場合、電源はUSBデバイスにも電力を供給しなければなりません。

パワー・マス

規格(VI)によると、公式Pi 4電源の最大消費電力は0.5Wです。 0,1 W Piが装着されていないアイドリング状態のとき。 (データシートに記載されている実際の値は、最大0.075Wです。）

さらに、この規格では、Pi 4に電力を供給する場合、電力変換効率が最低でも

0.0834 x ln ( Pout ) - 0.0014 x Pout + 0.609

これは自然対数であり、Poutはパイに出力される電力である。

Pi 4のアイドリング時の%効率が69%以上であること
LXDEをロードしている間、Pi 4で最低73の%の効率を実現する。

Pi 4の動作が重くなると、電源の効率化が求められます。

Pi 4電源のデータシートによると、10個の%負荷時の効率は最低72個の%、100個の%/75個の%/50個の%/25個の%負荷時の効率は最低81個の%となっています。上記で算出した値は、VI認証を取得した他の電源にも適用できるはずなので、引き続き使用していきたいと思います。

電源コンセントでは、Pi 4は実際に電力を消費します。

4,22 W アイドリング時の電力
LXDEのロード中に6,20Wの消費電力

通年で計算

1日は24時間、1年は365日です（ほとんどの場合）。キロワットアワーは、その言葉通りのものです。1000W * 時間の量。

アイドリング時の電力使用量36,98kWh/年
LXDEロード時の電力使用量54,28kWh/年
0.88kWh Pi 4の電源を365/24/7-Piなしでコンセントに接続した場合。(データシートでは最大0.075Wとなっているため、実際の値はもっと低い。)

コスト

現在、エネルギー価格は変動している。

ドイツでは、所得調整を考慮しても、ヨーロッパで最も高い水準にある。計算には32,8セント/kWhを使用した。これらの二ソース

その場合、価格はもっと安くなるかもしれません。その場合は計算をやり直してください。

また、英国で試算した価格も載せておく。使用したのはこののサイトをソースにしています。

平均して1kWhあたり13ペンス
20 % VAT
1,17783ユーロ／英ポンド
= 18,39ユーロセント/kWh

その結果は以下の通りです。

12,13 € のパワーコストがかかります。パイ4 アイドリング時 365 / 24 / 7
- 6,80 € 英国での電力コスト
17,80 € Pi 4の負荷時の電力コスト、365 / 24 / 7（1年中！）。
- 9,98 € 英国での電力コスト
00,29 € USB C電源の電力コストは、Piを使わずにソケットに差し込んだだけの状態で、1年間の
- イギリスでは0.16ユーロ
- この値は、Raspberry Piの電源がさらに効率的であるため、実際にはさらに低くなります。

付加価値税も含めてだ。

節約

この記事を使えば、デスクトップ・コンピュータの消費電力を大まかに比較することができる。

この記事は2007年のもので、実際の使用電力（電源効率以前）は120～150Wとされている。

しかし、本当に電力効率の良いx86コンピューターをミニサーバーとして使うとしよう。古いノートブックかもしれない。そして、このx86コンピューター（ソケットからの消費電力）は、Pi 4の10倍しか使わない：

平均で62W
543kWh/年
178,14ユーロの電力コスト/年（本当に電力効率の良いx86サーバーの場合
- 99,87 € 英国での電力コスト

Pi 4と "効率的なx86サーバー "の実際の差は、電力使用だけで年間160,34ユーロだ。

サーバーの重さや電源の効率の悪さによっては、さらに高い節約効果が期待できる。

消費電力が少ないインテルAtom SoCもあることに言及しておく。この記事へアイドリング時の消費電力は10～15Wといったところでしょうか。それでもPiの2〜3倍はありますね！)

小規模サーバーを24時間365日運用する場合 Pi 4コンフォートセット姉妹会社から buyzero.deそのため、従来のデスクトップPCをサーバーにするよりもコストを削減できる：

Pi 4 Comfort Set: 95 €
送料（ドイツ国内）4,99 €
電力使用量：17,80 €
1年目の総コスト117,79 €
x86との比較では、60,35ユーロの節約になります。

所有する最初の年に、すでにお金を節約することができる。

結論

Raspberry Piは、環境面でも経済面でも、あなたのビジネス目標をサポートします。