Процессор потребляет меньше энергии в режиме ожидания?
Любой современный процессор: да. И старый 6502 на частоте 980 кГц или аналогичный из той эпохи, вероятно, не будет. Он всегда потреблял более или менее один и тот же ток при одном и том же напряжении, и, если ему нечего было делать, он переходил в состояние ожидания ожидания. По сути, он всегда был занят, даже если только делал это: 1. «У меня есть работа?'2.' нет, тогда давайте вернемся к пункту 1`
Однако упомянутые вами скорости (800 МГц и 4,0 ГГц) указывают на современную настройку. Как и термин speedstep, который я больше всего помню по ранним процессорам Intel в ноутбуках.
Работа на процессоре обычно происходит по следующей схеме:
- Счетчик команд на ядре считывается, увеличивается на единицу.
- Инструкция читается с этого места.
- эта инструкция декодируется (если необходимо) и обрабатывается.
- Обычно возвращаются к началу.
Это означает, что процессор постоянно занят работой. Вещи означают изменения состояния транзисторов, которые потребляют энергию. Более высокие скорости означают больше изменений, и, следовательно, больше потребляемой мощности.
Теперь, если бы мы могли остановить весь процессор, используя инструкцию HTL, когда он не имеет ничего общего, он бы не потреблял (или значительно меньше) энергии.
Это означает, что вы ничего не получите от более быстрого процессора, выполняющего те же операции за меньшее время.
Например
- Медленная загрузка процессора занимает 20 секунд на работу, постоянно потребляя 35 Вт.
- Быстрый процессор выполняет ту же работу за 10 секунд, но за это время ему требуется 70 Вт.
Используемая мощность (только для процессора) в обоих случаях будет одинаковой.
Однако здесь есть одна загвоздка: более быстрый процессор часто хочет, чтобы более высокое напряжение могло быстрее изменять его состояния. Это означает, что он может потреблять тот же ток, но используемая мощность увеличивается.
Таким образом, имеет смысл уменьшить частоту процессора (и напряжение), когда он имеет значительные периоды без продуктивных задач.
Чтобы ответить на эту часть:
Если бы я должен был отключить скорость и позволить моим часам работать на частоте 4,0 ГГц; Есть ли разница в энергопотреблении, когда циклы ЦП в приложении расходуются по сравнению с циклами простоя?
Да, так и будет. Если тактовая частота всегда равна 4,0 ГГц, напряжение всегда должно быть достаточным для работы на этой скорости.
Нет пониженного напряжения, нет экономии энергии.
Что касается скорости:
Впервые я услышал об этом в эпоху мобильных телефонов Pentium (P-2, P3, процессоры Pentium для мобильных телефонов, ...). Платформы Windows/ Intel той эпохи поставлялись с так называемым быстродействующим шагом, позволяющим ОС снижать скорость или ваш ЦП и снижать напряжение, подаваемое на наш ЦП.
В наши дни большая часть этой функциональности реализована в аппаратном обеспечении или с помощью ACPI, и ЦП не только понижен по скорости, но и может быть переведен в одно из нескольких состояний с низким уровнем питания (C-состояния). Некоторые из них просто останавливают выполнение инструкций, некоторые выключают часть чипа. Эта часть намного сложнее, поскольку выключение целого ядра, очистка его кеша до этого и выключение интерфейса памяти также требуют времени (и питания). То же самое для того, чтобы вернуть это онлайн. Современные планировщики исполняют сложный танец с несколькими ядрами, скоростью ядер, бюджетами тепла и состояниями питания. Они не делают этого, потому что делать более сложные чипы - это весело. Они делают это потому, что могут временно увеличить скорость (турбо-буст) и сэкономить энергию.
Отключение всего этого и работа всегда на одной скорости сводит на нет эти преимущества. Это целесообразно делать только тогда, когда вы собираетесь довести чип до его пределов (например, при разгоне), поскольку это вызывает меньшие колебания мощности.
