Encontrar la carga capacitiva de una CPU - Arquitectura de computadora

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Soy nuevo en arquitectura de computadoras, y encontré una pregunta similar a la de este sitio que ya citaba el mismo libro de texto. Estoy luchando para averiguar si la respuesta es 1.77Ghz o 3.55Ghz. ¿Podría alguien proporcionar alguna explicación a lo que podría ser?

You are asked to modify an old CPU which runs at 2GHz and design a new CPU with 55% less power
consumption. The use of a new technology helps to reduce the capacitive load in the new CPU by 40% and
the voltage by 35%. Calculate the clock frequency, which needs to be adopted by the new CPU such that
the power consumption of the new processor is reduced by 55%.

Al principio pensé que serían 3.55 Ghz, pero luego, cuando intenté escribir la pregunta, noté que podía cancelar el 2GHz, ya que es la frecuencia anterior y se puede encontrar tanto en la parte inferior como en la parte superior de la ecuación. (según apuntes de clase). Appreicate cualquier comentario!

Ejemplo encontrado en notas:

    
pregunta User0110101

1 respuesta

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No podemos calcular el valor real de la carga capacitiva sin conocer el voltaje y la potencia, pero no es necesario hacerlo, conocer las relaciones de voltaje antiguo a voltaje nuevo, carga capacitiva antigua a carga capacitiva nueva y potencia antigua a nuevo poder es suficiente.

Entonces tenemos su ecuación para el consumo de energía de un chip CMOS (asumiendo que la mayor parte de la carga es dinámica)

$$ P = \ frac {1} {2} cv ^ 2f $$

Permite escribir eso para los chips viejos y nuevos.

$$ P_ \ mathrm {old} = \ frac {1} {2} c_ \ mathrm {old} v_ \ mathrm {old} ^ 2f_ \ mathrm {old} $ $

$$ P_ \ mathrm {new} = \ frac {1} {2} c_ \ mathrm {new} v_ \ mathrm {new} ^ 2f_ \ mathrm {new} $ $

Ahora escribamos lo que nos han dicho.

$$ f_ \ mathrm {old} = 2 \ times10 ^ 9 $$

$$ p_ \ mathrm {new} = 0.45p_ \ mathrm {old} $$

$$ c_ \ mathrm {new} = 0.6c_ \ mathrm {old} $$

$$ v_ \ mathrm {new} = 0.65v_ \ mathrm {old} $$

Sustitute

$$ P_ \ mathrm {old} = \ frac {1} {2} c_ \ mathrm {old} v_ \ mathrm {old} ^ 2 2 \ times 10 ^ 9 $$

$$ 0.45P_ \ mathrm {old} = \ frac {1} {2} 0.6c_ \ mathrm {old} (0.65v_ \ mathrm {old}) ^ 2f_ \ mathrm {nuevo} $$

$$ 0.45 \ frac {1} {2} c_ \ mathrm {old} v_ \ mathrm {old} ^ 2 2 \ times 10 ^ 9 = \ frac {1} { 2} 0.6c_ \ mathrm {old} (0.65v_ \ mathrm {old}) ^ 2f_ \ mathrm {new} $$

Cancelar

$$ 0.45 \ times 2 \ times 10 ^ 9 = 0.6 (0.65) ^ 2f_ \ mathrm {new} $$

Calcular números

$$ f_ \ mathrm {new} \ approx 3.55 \ times 10 ^ 9 $$

    
respondido por el Peter Green

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