CPU und Architektur

Wie ändert sich in einer CMOS-Schaltung die dynamische Leistungsaufnahme, wenn bei sonst unveränderten Bedingungen nur die Versorgungsspannung halbiert wird?

  1. ASie bleibt gleich
  2. BSie halbiert sich
  3. CSie sinkt auf ein Viertel
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Antwort: C. Sie sinkt auf ein Viertel

Die dynamische Leistungsaufnahme von CMOS beträgt P = αCV²f und ist proportional zum Quadrat der Versorgungsspannung; bei halbierter Spannung sinkt sie daher auf ein Viertel. Eine niedrigere Spannung verringert jedoch den Transistorstrom und verlangsamt die Schaltung, sodass die gleiche Frequenz nicht mehr erreicht wird. Werden Frequenz und Spannung gemeinsam gesenkt, fällt die Leistung dennoch annähernd mit der dritten Potenz; DVFS, das Spannung und Frequenz bei geringer Last absenkt, ist daher die wirksamste Methode zur Energieeinsparung.

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