电子与环境五大技术看点：LED固态照明引节能风暴

——对地球未来却有着重要影响的话题：减少能源消耗

随着现代电子历史出现的80多年，重点一直集中在怎样使得商品更快、更小且更便宜。除了摩尔定律之外，没有别的能够更精确的捕捉到了时代的精髓。

现在，人们不断对电子做出研究以便完成一些并非行业内关注的任务，但是对地球未来却有着重要影响的话题：减少能源消耗。更具体点说，就是减少社会对化石燃料的依赖，例如石油和煤，以便二氧化碳的排放量---许多科学家都认为二氧化碳是引起气候变化的最主要因素。

电子技术的演进和能源效率的关系引发了一种趋势线，比摩尔定律还要深远。例如，当今流行的笔记本电脑，相比20世纪50年代由千瓦时来衡量的真空管电脑来说，其能效要高出许多。顺应此趋势，有人认为将会出现依靠周围光照运行的笔记本电脑，而不需要接入任何外接电源。

下面，我们来看看在目前功率变革中起着重要作用的五种电子技术。该列表并非是一个排名，也不是绝对的；而是一个创新的集合体，将为整个社会带来一些不同的反响。

转变：3D技术

想象一下，如果固态变革从未出现过，我们任然生活在电子管的世界。我们现在所用的笔记本将会更加庞大（四个卧室那么大），还将需要非常大的电力来进行同样的操作---大约是现有时间的一万亿倍多。

斯坦福大学顾问教授、2009年一篇讲述计算机能源使用和其性能关系的论文的合著者Jonathan Koomey指出，从50年代和60年代的电子管数字积分（ENIAC）时代到目前的微积分时代，千瓦时计算每隔1.6年就翻翻了。

根据Koomey的调查显示，ENIAC运行速率小于1 kiloflops（每秒运行103个浮点）每千瓦时；而当今的笔记本理论上讲，运行速率为1 petaflops（1015个浮点）每千瓦时。

英特尔早在五月就宣布推出了22纳米微处理器3D“Trigate”晶体管，作为摩尔定律的延续体。英特尔指出，由于这种“Trigate”晶体管的创新鳍型构架，使得其小号的能源只有32纳米芯片2D平面晶体管的一半不到。并且这种晶体管体型更小、运行速度更快、价格也更便宜…也更加节能。

试想在能源/性能趋势线出现以前，Koomey相信它对移动计算的演进会有这深远的影响；尤其是对无线感应网络信息收集潜能的利用。

而这也并非是其全部真相。随着数据中心不断增加，它们进行的操作也将越来越节能。近日，全球数据中心耗能约占全部电力消耗的1%。理论上讲，在同等条件下，翻番使用3D晶体管IC架构的数据中心数量对整体能源需求影响不大。

Koomey指出，“想想我们现在拥有多么庞大的数据库。让我们拭目以待吧。”

固态照明：LED带来的巨大的能源节约

在过去的六年里，使用发光二极管或者有机发光二极管的固态照明（SSL）系统几乎渗透到了所有的照明市场，从住宅和消费照明到工业和商业照明市场。市场渗透率将不断加速。

美国能源部规划，在未来的20年内，SSL将占有照明用用市场，而商业照明将引领照明变革。DOE预测，LED照明将在2025年取代80%的白炽灯具和卤素灯具。

我们只需要看看沃尔玛公司采用LED之后的情况。在2005年，全球最大的零售商沃尔玛，每天盈利达10亿之多；该公司在位于德克萨斯麦金尼的店铺中的冷冻柜中安装了首个LED照明系统。之后的数据显示，该LED照明系统减少了该店铺70%的能源消耗；散热更低、寿命更长、并节省了维护成本。

沃尔玛开始扩大其全球店铺SSL的使用，包括在停车场也安装LED灯具。沃尔玛指出，该公司2009年将波多黎各22个停车位的灯具换成LEDs之后，节约了约800万千瓦时的电量。沃尔玛大多数停车场照明灯具都是由位于美国北卡罗来纳州亨德森维尔的通用电力公司生产。