Frecuencias nominales y requisitos de potencia

Question

(Aquí es relativa, pregunta anterior.)

Dos microprocesadores son fabricados de forma idéntica. Sin embargo, después de probar los dos procesadores, el fabricante de bandejas, las tasas y las etiquetas de ellos para operar a frecuencias ligeramente diferentes, por ejemplo,

• Intel Core i5-3320M (2.6 GHz) y
• Intel Core i5-3360M (2.8 GHz),

cuyas especificaciones sólo se diferencian en la velocidad del reloj. Una vez que el fabricante ha enviado los dos procesadores, suponiendo que el cliente relojes de cada procesador en su respectivamente frecuencia nominal, he de cinco, estrechamente relacionadas con las preguntas, por favor:

1. Estoy en lo cierto que el procesador más rápido, consume más energía (y por lo tanto disipa más calor) bajo una carga computacional?
2. Si es así, es el de alimentación bajo carga computacional aproximadamente proporcional a la tensión nominal/velocidad de reloj de frecuencia? En otras palabras, ya que un procesador tiene una velocidad de reloj de 8 por ciento más rápido que el otro, hace que se ejecute sobre un 8 por ciento más caliente bajo carga? Otra forma de hacer la misma pregunta se pregunten: ¿cada procesador de proceso de aproximadamente la misma cantidad de datos por unidad de energía? o, si por batería, cada uno puede lograr sobre como mucho antes de que su batería se agota?
3. Cuando no está bajo carga, los dos procesadores de inactividad igualmente fresco, o hay práctica o teórica de los factores que hacen de el uno de inactividad más fría que la otra?
4. Incluso si el procesador es el precio eran indeterminadas, podría uno prefiere el procesador más lento simplemente por el bien de funcionamiento del refrigerador y la duración extendida de la batería?
5. Serían las respuestas difieren para procesadores embebidos?

Naturalmente, usted no necesita el número de sus respuestas del 1 al 5. Si la orientación general de mi investigación, parece claro que, a continuación, siéntase libre de responder en consecuencia. Incluso respuestas parciales sería leer las gracias.

La razón por la que la pregunta; además de que es interesante, es que Intel (por ejemplo) le da a cada uno de los transformadores se menciona una potencia de diseño térmico (TDP) de 35 vatios. Dicha información apenas le ayuda a uno a elegir entre dos procesadores (o entre dos microcontroladores por el BRAZO, etc.) como uno duda entre el pico rápido procesamiento y fresco operación extendida. La pregunta es, pues, un prudencial de ingeniería pregunta que las hojas de datos no parecen directamente a dirección.

Answer 1

TDP es para el diseño/la elección del disipador de calor - es la potencia máxima que el CPU puede disipar, generalmente el valor es el mismo para toda la gama de CPUs (de modo que usted puede utilizar cualquier CPU con el mismo cooler).

Ahora, la potencia disipada en realidad es proporcional a la frecuencia (es por eso que algunos CPUs más lento cuando no bajo carga) y el cuadrado de la tensión (es por eso que cuando se incrementa el voltaje, mientras que el overclocking de la CPU se vuelve mucho más). Así que, sí, una CPU más lenta va a usar un poco menos de potencia.

Esto es acerca de la PC de la Cpu, pero es probablemente cierto para los microcontroladores así.

Answer 2

Estoy en lo cierto que el procesador más rápido, consume más energía (y por lo tanto disipa más calor) bajo una carga computacional?

No necesariamente. Hay dos componentes principales de la disipación de potencia estática poder (el poder de grabar cuando el chip es) y/dinámico de conmutación de potencia (la potencia de quemado cuando el reloj está en marcha). Mientras se ejecuta el mismo chip en una frecuencia más alta que resultará en una mayor disipación de potencia, un chip puede tener una estática de la disipación de energía es demasiado alto cuando se combina con la más rápida velocidad de reloj para cumplir con el bin requisitos para el más rápido de la clasificación.

Si es así, es el de alimentación bajo carga computacional aproximadamente proporcional a la tensión nominal/velocidad de reloj de frecuencia? En otras palabras, en la medida en como un procesador tiene una velocidad de reloj de 8 por ciento más rápido que el otro, no correr alrededor de 8 por ciento más caliente bajo carga? Otra forma de hacer lo mismo la pregunta es preguntar: ¿cada procesador de proceso sobre el mismo la cantidad de datos por unidad de energía? o, si por batería, cada uno puede realizar acerca de como mucho antes de que su batería se agota?

Para un determinado chip correr idéntica cálculos, la dinámica de la porción del consumo de energía será proporcional a la frecuencia de reloj. El total de la disipación de potencia del procesador aumentará un poco menos del 8% para un incremento del 8% en la frecuencia de reloj debido a la estática de la disipación de energía.

Cuando no está bajo carga, los dos procesadores de inactividad igualmente fresco, o son allí práctica o teórica de los factores que hacen de el uno de inactividad refrigerador que el otro?

Si había dos idénticos chips de ralentí, el uno con la menor frecuencia de reloj de disipación de energía menor. Cuando las fichas están en ralentí, la energía estática se convierte en una parte mucho mayor de los activos de la disipación de energía, por lo que las diferencias no podría ser más evidente.

Incluso si el procesador es el precio eran indeterminadas, podría uno prefiere el procesador más lento simplemente por el bien de la operación más fresca y duración extendida de la batería?

Posiblemente, pero, de nuevo, usted tiene un montón de menos de una garantía de que este sería el caso. Si usted compró fichas con diferentes nominal TDPs, entonces usted podría hacer con seguridad este argumento. De lo contrario, está a la merced del algoritmo de agrupamiento y de la consistencia del fabricante del proceso. También, tenga en cuenta que estamos hablando de disipación de energía, no el consumo de energía. Un procesador más rápido puede ser capaz de completar un cómputo pesada tarea más rápido, y cambiar a una baja de energía en modo de reposo antes que un procesador más lento.

Serían las respuestas difieren para procesadores embebidos?

Sí. La estática de la disipación de energía es más importante en el filo de los procesos que Intel, TSMC, de IBM, y el Mundial de Fundiciones de uso. Procesadores embebidos son a menudo optimizado para bajo estática de la disipación de energía y el uso de procesos más amplios donde estática de la disipación de energía es mucho menor porción de la disipación de energía. La variación en los de más proceso de nodos es mucho menor, por lo que los microcontroladores son mucho menos susceptibles a la variación en la potencia y la frecuencia de rendimiento.