從節能的角度來看，運行任務能耗最低的是什么更好

Question

CPU頻率和CPU使用率是影響能耗的主要因素（據我所知）。 然而，從節能的角度來看，運行任務的最低能耗更好：

選項 1：使用最少的最大 CPU 頻率

選項 2：最小頻率下的最大 CPU 使用率。

Answer 1

每個時間的工作量與 CPU 頻率大致呈線性關系。 （比線性低一點，因為更高的 CPU 頻率意味着 DRAM 延遲是更多的時鍾周期）。

CPU 功率有兩個組成部分：開關（動態）功率，與 f ³成比例（因為電壓必須增加以獲得更高的頻率，晶體管開關更頻繁地泵送 V^2 電容器能量）； 和泄漏功率變化不大。 在高頻時，動態功率占主導地位，但當您降低頻率時，它最終會變得很重要。 晶體管越小，泄漏越嚴重。

在系統范圍內，對於 DRAM 之類的東西，還有其他功能不會隨 CPU 頻率變化太多或根本不會變化。

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最小頻率更有效，除非最小頻率遠低於單位能量工作的最佳頻率。 （功率的某些部分隨頻率降低，其他部分如漏電流和 DRAM 刷新則不會）。

低於最大值的頻率在一定程度上具有較低的單位能量工作（更好的任務效率）。 就像英特爾 14 納米工藝的 Skylake CPU 上的 800 MHz。 如果還有工作要做，那么低於該水平就沒有任何好處； 只是以最有效的頻率爭分奪秒。 （功率會降低，但工作率會在該點以下降低更多。）

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 中關於 Skylake 電源管理的幻燈片，很好地涵蓋了很多一般情況。 不幸的是，我不知道在哪里可以找到 Efraim Rotem 演講的音頻副本； 大約一年后它就出現了，但原來的鏈接現在已經死了。 ：/

如果您調整電壓和頻率，一般情況下動態功率（來自開關，而不是泄漏）隨頻率的立方縮放，請參閱現代微處理器 90 分鍾指南！ 和

• https://electronics.stackexchange.com/questions/614018/why-does-switching-cause-power-dissipation
• https://electronics.stackexchange.com/questions/258724/why-do-cpus-need-so-much-current
• https://electronics.stackexchange.com/questions/548601/why-does-decreasing-the-cmos-supply-voltage-also-decrease-the-maximum-circuit-fr