处理器也能节能
处理器产品发展到今日,已经由以前的高功耗、高频率逐渐向低功耗、高性能发展,这里面固然有制造技术进步和架构更新的因素,但另—个重要的原因——节能技术也起到了至关重要的作用。我们就来—起关注一下处理器产品到底靠什么来节能。
制造工艺的进步自然是处理器产品功耗降低的根本原因。由微米过渡到纳米;由最开始的90的米到现在的45纳米、我们看到处理器产品的功耗呈现着大幅下降的趋势,它已经不再是电脑整机里功耗最高的硬件产品了。不过这还远远不够,实际上,我们的CPU能源利用效率并不高,还有大量的时同处于有劲无处使的等待状态中,因此一些特色节能基础开始崭露头角。
节能技术基本构成
在节能方面,无论是哪一家处理器制造厂商的节能技术,主要原理都是:在某部件空闲但需要随时响应的时候降低电能供给,做到少用电或是在空闲却不需要随时唤醒的时候,干脆关闭以最大限度节约电能。
Intel的SpeedStep
Intei的SpeedStep早期仅用于移动平台的Pentium Ⅲ上,而后Intei将speedStep技术引入桌面电脑,并且已经进化为Enhanced Intel SpeedStep Teahnotogy(增强型IntelSPeedSbep技术,以下简称EIST)。
EIST技术可以智能感知CPU的负载情况,在CPU低负载时,降低CPU核心电压和频率,达到节能的目的。比如桌面版Core 2 DuoX6800处理器,在正常状态下频率为2.93GFz、倍频为11,电压为1.28V。在开启了EIST技术之后,空闲状态下频率降低到1.6GHz,倍频将为6,电压也下降至O.88V,电能也节约不少。除此之外,前端总线方面也进行了相关的节能设计,比如128的前端总线,可以在节能时进行弹性变化,比如缩减至64位,剩余的部分关闭以节约能源。
相比之下,移动版本的Core 2Duo处理器还支持动态总线暂停技术(让芯片组在CPU处于低功耗时断电,延长电池使用时间);可以让部分空闲的L2Cache进入深度休眠状态,而本身CPU也设置了Sleep(C3),Deep Sleep(C4)睡眠技术,让整个CPU在空闲时彻底休眠。而在45纳米的Penryn处理器中,英特尔还进一步引入了C6睡眠状态,几乎达到了节能的极致!
AMD的“凉又静”和PoWerNoW!
相比:Intel的技术,AMD并未有太多优势,不过AMD还是抢先在Intel之前在桌面处理器引入节能设计,这就是大名鼎鼎Cool’n’Quiet(“凉又静”技术)。“凉又静”和前文叙述的SpeedStep技术有些类似,都是在处理器负载不大时降低CPU的电压和频率从而达到节能目的。比如Athlon 643000+处理器的频率为18Gtz,外频为200,倍频为9,电压为1.35V,在启用了“凉又静”技术后,处理器的倍频降低至5,电压降至1.1V。
除了在桌面版处理器上应用的“凉又静”,AMD还在移动平台上设置了PowerNow!技术。它包含了几十种频率设定,可以在各种应用中自如调节。而AMD最新的四核心桌面处理器Phenom上,每个核心和CPU重要部位都加入电源管理设计,可以单独调整某个核心的运行状况,如降频运行,或者令缓存进入节能状态等等。


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