Frecuencias nominales y requisitos de potencia

  

¿Estoy seguro de 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 energía: la energía estática (la energía que se quema cuando el chip está encendido) y la energía dinámica / de conmutación (la energía se quema cuando el reloj está en marcha). Si bien la ejecución del mismo chip a una frecuencia más alta resultará en una mayor disipación de potencia, un chip puede tener una disipación de potencia estática que es demasiado alta cuando se combina con la velocidad de reloj más rápida para cumplir con los requisitos del contenedor para la calificación más rápida.

  

Si es así, es la potencia bajo carga computacional aproximadamente   ¿Proporcional a la frecuencia nominal / temporizada? En otras palabras, en la medida en que   como el procesador se registra un 8 por ciento más rápido que el otro, lo hace   ¿Funciona aproximadamente un 8 por ciento más caliente bajo carga? Otra forma de preguntar lo mismo.   La pregunta es preguntar: ¿Procesa cada procesador aproximadamente lo mismo?   cantidad de datos por unidad de energía? o, si funciona con pilas, ¿pueden   ¿Lo logras tanto antes de que se agote la batería?

Para un chip dado que ejecuta cálculos idénticos, la parte dinámica del consumo de energía será proporcional a la frecuencia de reloj. La disipación de potencia total del procesador aumentará un poco menos del 8% para un aumento del 8% en la frecuencia de reloj debido a la disipación de potencia estática.

  

Cuando no esté bajo carga, haga que los dos procesadores estén inactivos igualmente fríos, o estén   Hay factores prácticos o teóricos que hacen que uno se enfríe.   que el otro?

Si tuviera dos chips idénticos al ralentí, el que tenga la frecuencia de reloj más baja disipará menos potencia. Cuando los chips están inactivos, la potencia estática se convierte en una porción mucho mayor de la disipación de potencia activa, por lo que cualquier diferencia sería más notable.

  

Incluso si el precio del procesador no estuviera determinado, uno podría preferir   el procesador más lento simplemente por el bien de una operación más fría y   duración de la batería extendida?

Posiblemente, pero una vez más, tiene una garantía mucho menor de que este sería el caso. Si compró fichas con diferentes TDP clasificados, entonces podría presentar este argumento de manera segura. De lo contrario, está a merced del algoritmo de agrupación y la consistencia del proceso del fabricante. Además, tenga en cuenta que estamos hablando de disipación de energía, no de consumo de energía. Un procesador más rápido puede completar una tarea computacionalmente más rápida y cambiar a un modo inactivo de bajo consumo antes que un procesador más lento.

  

¿Las respuestas serían diferentes para los procesadores integrados?

Sí. La disipación de energía estática es más significativa en los procesos de vanguardia que utilizan Intel, TSMC, IBM y Global Foundries. Los procesadores integrados a menudo están optimizados para una baja disipación de potencia estática y utilizan procesos más grandes donde la disipación de potencia estática es una porción mucho más pequeña de la disipación de potencia. La variación en esos nodos de proceso más grandes es mucho menor, por lo que los microcontroladores son mucho menos susceptibles a la variación en el rendimiento de potencia y frecuencia.

TDP es para diseñar / elegir el disipador térmico: es la potencia máxima que la CPU puede disipar, el valor suele ser el mismo para toda la gama de CPU (de modo que puede usar cualquier CPU con el mismo refrigerador).

Ahora, la potencia realmente disipada es proporcional a la frecuencia (es por eso que algunas CPU se ralentizan cuando no están bajo carga) y el cuadrado de la tensión (es por eso que cuando aumenta la tensión mientras hace overclocking la CPU se calienta mucho más). Entonces, sí, una CPU más lenta usará un poco menos de energía.

Se trata de CPU de PC, pero probablemente también sea cierto para los microcontroladores.