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Qu'est-ce que DVFS (ajustement dynamique de la tension et de la fréquence) ?

Technique qui modifie dynamiquement la fréquence de fonctionnement et la tension d'alimentation selon la charge. La consommation dynamique étant proportionnelle au carré de la tension, l'abaisser lors des traitements légers procure d'importantes économies d'énergie.

Nom japonais: DVFS(動的電圧・周波数制御)

« DVFS (ajustement dynamique de la tension et de la fréquence) » apparaît dans 6 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Gestion de l'énergie, CPU et architecture.

Domaine: CPU et architecture

S'entraîner : questions sur DVFS (ajustement dynamique de la tension et de la fréquence)

En DVFS, on suppose que la tension d'alimentation peut être abaissée proportionnellement à la fréquence. Si l'on divise la fréquence par deux, comment évoluent approximativement la puissance dynamique et l'énergie dynamique consommée pour une quantité de calcul donnée ?

  1. ALa puissance est divisée par 8 et l'énergie par 4
  2. BLa puissance et l'énergie sont toutes deux divisées par deux
  3. CLa puissance est divisée par 4 et l'énergie ne change pas
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Réponse : A. La puissance est divisée par 8 et l'énergie par 4

La puissance étant proportionnelle à V²f, diviser V et f par deux donne (1/2)² × 1/2 = 1/8. Le temps de calcul doublant, l'énergie vaut 1/8 × 2 = 1/4. Comme l'énergie d'une commutation est proportionnelle à CV², considérer que l'énergie dépend du carré de la tension donne le même résultat. En pratique, la plage d'abaissement de la tension est limitée et la puissance statique existe aussi : la réduction n'est pas aussi idéale.

« DVFS (ajustement dynamique de la tension et de la fréquence) » dans les explications

Questions mentionnant « DVFS (ajustement dynamique de la tension et de la fréquence) » (6)

  1. En DVFS, on suppose que la tension d'alimentation peut être abaissée proportionnellement à la fréquence. Si l'on divise la fréquence par deux, comment évoluent approximativement la puissance dynamique et l'énergie dynamique consommée pour une quantité de calcul donnée ?
  2. Dans un circuit CMOS, si seule la tension d'alimentation est divisée par deux, toutes choses égales par ailleurs, comment évolue la puissance dynamique ?
  3. Quelle technique modifie dynamiquement la fréquence de fonctionnement et la tension d'alimentation selon la charge pour réduire la consommation du processeur ?
  4. Quelle description des P-states d'un CPU est correcte ?
  5. Quel est le rôle correct d'un PMIC (circuit intégré de gestion de l'alimentation) utilisé dans les smartphones, etc. ?
  6. Si l'on abaisse uniquement la tension d'alimentation de 10 % (autres conditions inchangées), de combien de % la consommation dynamique diminue-t-elle approximativement ?

Termes associés

ALE (gravure de couches atomiques) CMOS P-state PMIC SoC (système sur puce) LDO Consommation dynamique Architecture de von Neumann Architecture du jeu d'instructions (ISA) Cohérence de cache

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