计算机架构中的动力优化涉及在保持性能的同时降低能量消耗的技术,这些策略对于提高效率,延长设备电池寿命,减少热量发电至关重要,本条探讨了现代计算系统中用于优化动力的实用方法和计算方法.

动态电压和频率放大(DVFS)

DVFS根据工作量需求调整处理器的电压和频率. 闲置或低强度任务期间降低电压和频率会显著降低功耗. 处理器使用的功率可以大致按照公式来表示:

P = C × V ]2 → f → E ]] (中文(简体) ).

其中P是功率,C是电容,V是电压,f是频率,E是活动因子. 通过降低V和f,功耗分别四倍和线性下降.

动力定位

电动配电需要关闭芯片内不活动部件的电源。 这一技术可以防止漏流,这是静电消耗的重要来源。 执行电动配电需要额外的电路,但在闲置期间可以大量节省能量。

时钟显示

时钟显示功能在不使用时会使时钟信号无法使用。 这样做会减少动态电源消耗, 因为切换活动被最小化 。 适当的时钟显示功能设计可以导致总电源使用量的大幅降低 。

实际计算

如果处理器的操作速度为1.2V和2GHz,电容为10pF。使用电源公式:

P=10×10-12]F×(1.2 V)2]]×2×109]Hz]]]].

计算这种电压的功率约为28.8毫瓦。如果电压减少到1.0伏,频率减少到1GHz,功率消耗将下降到8.3毫瓦左右,从而证明电压和频率缩放的影响。