什麼是DVFS(動態電壓頻率調整)

依處理負載動態改變工作頻率與電源電壓的技術。由於動態消耗功率與電壓的平方成正比,在輕負載時降低電壓可大幅省電。

日文名稱: DVFS(動的電圧・周波数制御)

「DVFS(動態電壓頻率調整)」出現在1領域的2道練習題中(CPU與架構等)。

這個名詞所屬的領域: CPU與架構

練習DVFS(動態電壓頻率調整)的題目

在 CMOS 電路中,若其他條件不變,只將電源電壓減半,動態功耗會如何變化?

  1. A不變
  2. B變為 1/2
  3. C變為 1/4
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正確答案:C. 變為 1/4

CMOS 的動態功耗為 P = αCV²f,與電源電壓的平方成正比,因此電壓減半會變為 1/4。不過電壓降低後,電晶體的電流會減少而變慢,無法以相同頻率運作。即便如此,若同時降低頻率與電壓,功耗會以接近三次方的幅度下降,因此以 DVFS 在處理較輕時降低電壓與頻率,是最有效的省電手段。

為了降低 CPU 的功耗,依負載動態改變工作頻率與電源電壓的技術是下列何者?

  1. ADVFS(動態電壓頻率調整)
  2. B超頻
  3. CSIMD
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正確答案:A. DVFS(動態電壓頻率調整)

DVFS 是在處理較輕時降低頻率與電源電壓、較重時則提高的技術。由於動態功耗與電壓的平方及頻率成正比,因此同時降低電壓與頻率時,功耗大約以三次方的幅度減少。例如將頻率降低 2 成、電壓也降低 1 成,功耗約可減少 35%。作業系統或韌體會觀察負載與溫度,以數 ms 為單位進行切換,支撐著智慧型手機與筆記型電腦的電池續航力。

解析中的「DVFS(動態電壓頻率調整)」

出現「DVFS(動態電壓頻率調整)」的題目(2題)

  1. 在 CMOS 電路中,若其他條件不變,只將電源電壓減半,動態功耗會如何變化?
  2. 為了降低 CPU 的功耗,依負載動態改變工作頻率與電源電壓的技術是下列何者?

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