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从节能的角度来看,运行任务能耗最低的是什么更好

[英]What is better from an energy-saving perspective to run task minimum energy consumption

CPU频率CPU使用率是影响能耗的主要因素(据我所知)。 然而,从节能的角度来看,运行任务的最低能耗更好:

选项 1:使用最少的最大 CPU 频率

选项 2:最小频率下的最大 CPU 使用率。

每个时间的工作量与 CPU 频率大致呈线性关系。 (比线性低一点,因为更高的 CPU 频率意味着 DRAM 延迟是更多的时钟周期)。

CPU 功率有两个组成部分:开关(动态)功率,与 f 3成比例(因为电压必须增加以获得更高的频率,晶体管开关更频繁地泵送 V^2 电容器能量); 和泄漏功率变化不大。 在高频时,动态功率占主导地位,但当您降低频率时,它最终会变得很重要。 晶体管越小,泄漏越严重。

在系统范围内,对于 DRAM 之类的东西,还有其他功能不会随 CPU 频率变化太多或根本不会变化。


最小频率更有效,除非最小频率远低于单位能量工作的最佳频率。 (功率的某些部分随频率降低,其他部分如漏电流和 DRAM 刷新则不会)。

低于最大值的频率在一定程度上具有较低的单位能量工作(更好的任务效率)。 就像英特尔 14 纳米工艺的 Skylake CPU 上的 800 MHz。 如果还有工作要做,那么低于该水平就没有任何好处; 只是以最有效的频率争分夺秒 (功率会降低,但工作率会在该点以下降低更多。)

https://en.wikichip.org/wiki/File:Intel_Architecture,_Code_Name_Skylake_Deep_Dive-_A_New_Architecture_to_Manage_Power_Performance_and_Energy_Efficiency.pdf是 IDF2015 中关于 Skylake 电源管理的幻灯片,很好地涵盖了很多一般情况。 不幸的是,我不知道在哪里可以找到 Efraim Rotem 演讲的音频副本; 大约一年后它就出现了,但原来的链接现在已经死了。 :/

如果您调整电压和频率,一般情况下动态功率(来自开关,而不是泄漏)随频率的立方缩放,请参阅现代微处理器 90 分钟指南!

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