DVFS(動的電圧・周波数制御)란?

でぃーぶいえふえす

処理の負荷に応じて、動作周波数と電源電圧を動的に変える技術。動的消費電力は電圧の2乗に比例するため、軽い処理のときに電圧を下げると大きく省電力になる。

일본어 명칭: DVFS(動的電圧・周波数制御)

DVFS(動的電圧・周波数制御)은(는) CPU와 아키텍처 등 1개 분야의 연습 문제 2개에 나와요.

분야: CPU와 아키텍처

도전해 보기: DVFS(動的電圧・周波数制御) 관련 문제

CMOS 회로에서 다른 조건은 바꾸지 않고 전원 전압만 절반으로 하면 동적 소비 전력은 어떻게 되는가?

  1. A변하지 않는다
  2. B1/2이 된다
  3. C1/4이 된다
정답과 해설 보기

정답: C. 1/4이 된다

CMOS의 동적 소비 전력은 P = αCV²f로 전원 전압의 제곱에 비례하므로, 전압을 절반으로 하면 1/4이 됩니다. 다만 전압을 낮추면 트랜지스터의 전류가 줄어 느려지므로 같은 주파수로는 동작할 수 없게 됩니다. 그래도 주파수를 낮추고 전압도 낮추면 전력은 3제곱에 가깝게 줄어들기 때문에, DVFS로 처리가 가벼울 때 전압과 주파수를 낮추는 것이 가장 효과적인 절전 수단입니다.

CPU의 소비 전력을 줄이기 위해 부하에 따라 동작 주파수와 전원 전압을 동적으로 바꾸는 기술은?

  1. ADVFS(동적 전압·주파수 제어)
  2. B오버클록
  3. CSIMD
정답과 해설 보기

정답: A. DVFS(동적 전압·주파수 제어)

DVFS는 처리가 가벼울 때는 주파수와 전원 전압을 낮추고 무거울 때는 높이는 기술입니다. 동적 전력은 전압의 제곱과 주파수에 비례하므로 전압과 주파수를 함께 낮추면 전력은 대략 3제곱으로 줄어듭니다. 예를 들어 주파수를 2할 낮추고 전압도 1할 낮추면 전력은 약 35% 줄어듭니다. OS나 펌웨어가 부하와 온도를 보고 수 ms 단위로 전환하며, 스마트폰과 노트북의 배터리 지속 시간을 뒷받침합니다.

해설 속 DVFS(動的電圧・周波数制御)

DVFS(動的電圧・周波数制御)이(가) 나오는 문제 (2)

  1. CMOS 회로에서 다른 조건은 바꾸지 않고 전원 전압만 절반으로 하면 동적 소비 전력은 어떻게 되는가?
  2. CPU의 소비 전력을 줄이기 위해 부하에 따라 동작 주파수와 전원 전압을 동적으로 바꾸는 기술은?

관련 용어

CMOS 仮想記憶 命令セットアーキテクチャ(ISA) 分岐予測 割り込み DMA(ダイレクトメモリアクセス) GPU IPC NPU(ニューラルプロセッシングユニット) SIMD

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