Режимы работы Pentium 4-M: что стоит за TDP?

Что действительно характеризует мобильный процессор, так это очень низкое энергопотребление. Мощность термического дизайна (TDP) определяет максимальное количество тепла, которое системе охлаждения придется отвести от процессора для обеспечения безошибочной работы. Так что мы можем принять ее и за значение максимального энергопотребления процессора.

В нормальном режиме работы Pentium 4-M никогда не будет выделять столько тепла. Intel говорит от режиме средней мощности (Average Power Mode) следующее. "Процессор работает в режиме средней мощности в типичных офисных приложениях," - это официальная информация Intel. Режим активной мощности (Active Power) включается, когда процессору необходимо обеспечить непрерывную работу, к примеру, при кодировании аудио или видео файлов. Для уменьшения энергопотребления процессоры Pentium 4-M задействую технологию Quickstart, которая позволяет процессору переключаться между активным и низким режимами потребления энергии практически мгновенно (в пределах наносекунд). В режиме Quickstart мобильный процессор потребляет меньше 0,5 Вт, что существенно меньше режима средней мощности (< 2 Вт).


Сравнение режимов Quickstart, средней мощности, активной мощности и мощности термического дизайна.

Взаимоотношения между TDP, частотой ядра и рабочим напряжением

Почему же максимальное энергопотребление мобильного процессора, а, следовательно, и выделяемое тепло намного меньше? Ответ лежит в меньшем напряжении, которое используется для работы этих процессоров.

В соответствии с формулой:
P = C*f*VCC² где
C: общая емкость всех транзисторов процессора
f: тактовая частота процессора
VCC: рабочее напряжение процессора

Энергопотребление P пропорционально квадрату напряжения питания VCC и тактовой частоте процессора. Поэтому самым эффективным методом снижения энергопотребления мобильного процессора является максимальное понижение напряжения VCC. Но в полупроводниковой технологии понижение VCC повышает как время переключение транзистора, так и задержки распространения внутри процессора. Поэтому для обеспечения стабильной, безошибочной работы на пониженном VCC необходимо уменьшить и тактовую частоту. То есть максимальная тактовая частота и минимальное напряжение питания финального процессора закладываются еще на стадии его разработки. Поэтому тактовые частоты выше теоретического максимума могут быть достигнуты с помощью оптимизации технического процесса производства со временем или с помощью редизайна.

Энергосберегающие технологии в Pentium 4-M: Enhanced Speedstep, Deeper Sleep и IMVP

Технология энергосбережения "Enhanced Speedstep" (улучшенный Speedstep) является практической реализацией описанных выше законов физики: Pentium 4-M может переключаться между двумя режимами энергопотребления в реальном времени, в зависимости от необходимой приложению процессорной мощности. В режиме максимальной производительности процессор работает на максимальной скорости и более высоком напряжении ядра 1,3 В; в режиме работы от аккумуляторов частота всех Pentium 4-M моделей составляет 1,2 ГГц, а напряжение понижается до 1,2 В.

Переключение между двумя режимами работы, как уже упоминалось, происходит полностью автоматически. В Windows XP пользователь может отключить эту опцию и вручную увеличить производительность процессора.
 

Copyright @ by Lehach, 2009