In einer Prozession gehende Haupteinheitsmacht-Verschwendung oder Zentraleinheitsmacht-Verschwendung sind der Prozess, in dem in einer Prozession gehende Haupteinheiten (Zentraleinheiten) elektrische Energie verbrauchen, und diese Energie beide durch die Handlung der umschaltenden Geräte zerstreuen, die in der Zentraleinheit (wie Transistoren oder Vakuumtuben) und durch die Energie enthalten sind, die in der Form der Hitze wegen des Scheinwiderstands der elektronischen Stromkreise verloren ist. Das Entwerfen von Zentraleinheiten, die diese Aufgaben effizient ohne Überhitzung durchführen, ist eine Hauptrücksicht fast aller Zentraleinheitshersteller bis heute.

Einige Durchführungen von Zentraleinheiten verwenden sehr wenig Macht zum Beispiel, die Zentraleinheiten in Mobiltelefonen verwenden häufig gerade einige hundert milliwatts der Elektrizität. Einige Mikrokontrolleure, die in eingebetteten Systemen verwendet sind, können einige milliwatts verwenden. Im Vergleich zerstreuen Zentraleinheiten in allgemeinen Zweck-Personalcomputern, wie Arbeitsflächen und Laptops, bedeutsam mehr Macht wegen ihrer höheren Kompliziertheit und Geschwindigkeit. Diese mikroelektronischen Zentraleinheiten können Macht in der Ordnung von einigen Watt zu Hunderten von Watt verbrauchen. Historisch haben frühe mit Vakuumtuben durchgeführte Zentraleinheiten Macht auf der Ordnung von vielen Kilowatt verbraucht.

Zentraleinheiten für Tischcomputer verwenden normalerweise einen bedeutenden Teil der durch den Computer verbrauchten Macht. Anderer Hauptgebrauch schließt schnelle Videokarten ein, die Grafikverarbeitungseinheiten und die Macht-Versorgung enthalten. In Laptops die FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE zurück verwendet Licht auch einen bedeutenden Teil der gesamten Macht. Während energiesparende Eigenschaften in Personalcomputern dafür errichtet worden sind, wenn sie müßig sind, ist der gesamte Verbrauch von heutigen Hochleistungszentraleinheiten beträchtlich. Das ist in der starken Unähnlichkeit mit dem viel niedrigeren Energieverbrauch von für Umgebungen der niedrigen Macht entworfenen Zentraleinheiten. Eine solche Zentraleinheit, Intel XScale, kann an 600 MHz mit nur einem halben Watt der Macht laufen, wohingegen x86 PC-Verarbeiter von Intel in derselben Leistungsklammer ungefähr achtzigmal so viel Energie verbrauchen.

Es gibt einige Technikgründe für dieses Muster.

• Für ein gegebenes Gerät, an einer höheren Uhr-Rate funktionierend, verlangt immer mehr Macht. Das Reduzieren der Uhr-Rate des Mikroprozessors durch das Macht-Management, reduziert wenn möglich, Energieverbrauch.
• Neue Eigenschaften verlangen allgemein mehr Transistoren, von denen jeder Macht verwendet. Das Abdrehen unbenutzter Gebiete spart Energie, solcher als durch die Uhr gating.
• Da ein Verarbeiter-Musterdesign, kleinere Transistoren, Strukturen der niedrigeren Stromspannung reif wird, und Designerfahrung Energieverbrauch reduzieren kann.

Verarbeiter-Hersteller veröffentlichen gewöhnlich zwei Macht-Verbrauchszahlen für eine Zentraleinheit:

• typische Thermalmacht, die unter der normalen Last gemessen wird. (zum Beispiel, die Durchschnittliche Zentraleinheitsmacht von AMD)
• maximale Thermalmacht, die unter einer Grenzfall-Last gemessen wird.

Zum Beispiel hat der Pentium 4 2.8 GHz 68.4 W typische Thermalmacht und 85 W maximale Thermalmacht. Wenn die Zentraleinheit müßig ist, wird sie viel weniger ziehen als die typische Thermalmacht. Die durch eine Zentraleinheit verbrauchte Macht, ist zur Zentraleinheitsfrequenz, und zum Quadrat der Zentraleinheitsstromspannung ungefähr proportional:

(wo C Kapazität ist, ist f Frequenz, und V ist Stromspannung).

Datasheets enthalten normalerweise die Thermaldesignmacht (TDP), die der maximale Betrag der Macht ist, die das Kühlsystem in einem Computer erforderlich ist zu zerstreuen. Sowohl Intel als auch Advanced Micro Devices (AMD) haben TDP als der maximale Macht-Verbrauch seit thermisch bedeutenden Perioden definiert, Grenzfall nichtsynthetische Arbeitspensen führend. So ist TDP nicht die wirkliche maximale Macht des Verarbeiters.

In vielen Anwendungen sind die Zentraleinheit und anderen Bestandteile viel von der Zeit müßig, so trägt müßige Macht bedeutsam zum gesamten Systemmacht-Gebrauch bei. Wenn die Zentraleinheit Macht-Verwaltungseigenschaften verwendet, um Energiegebrauch zu reduzieren, nehmen andere Bestandteile, wie die Hauptplatine und chipset ein größeres Verhältnis der Computerenergie auf. In Anwendungen, wo der Computer häufig wie wissenschaftliche Computerwissenschaft schwer geladen wird, wird die Leistung pro Watt - wie viel Computerwissenschaft der Zentraleinheit pro Einheit der Energie tut, bedeutender.

Wirkung auf die zunehmende Geschwindigkeit

Seit Jahren haben Verarbeiter-Schöpfer durchweg Zunahmen in Uhr-Raten und Instruktionsniveau-Parallelismus geliefert, so dass Einzeln-Gewindecode schneller auf neueren Verarbeitern ohne Modifizierung durchgeführt hat. Jetzt, um Zentraleinheitsmacht-Verschwendung zu führen, bevorzugen Verarbeiter-Schöpfer Mehrkernspan-Designs, und Software muss auf eine Mehrgewindeweise oder Mehrprozess-Weise geschrieben werden, vollen Vorteil der Hardware zu nehmen. Viele Mehrgewindeentwicklungsparadigmen führen oben ein, und werden keine geradlinige Zunahme in der Geschwindigkeit gegen die Zahl von Verarbeitern sehen. Das ist besonders wahr, während es auf geteilte oder abhängige Mittel, erwartet zugreift, Streit zu schließen. Diese Wirkung wird mehr bemerkenswert als die Zahl von Verarbeiter-Zunahmen. Kürzlich hat IBM Weisen erforscht, Rechenmacht effizienter durch das Nachahmen der Verteilungseigenschaften des menschlichen Gehirns zu verteilen.

Siehe auch

• Liste der Zentraleinheitsmacht-Verschwendung
• Macht-Management
• Fortgeschrittene Konfigurations- und Macht-Schnittstelle (ACPI)
• Elektronik der niedrigen Macht
• Stromspannung und Frequenz, die klettert
• Overvolting
• Undervolting
• Das Überabstoppen
• Underclocking
• Leistung pro Watt
• ES Energiemanagement
• Grüne Computerwissenschaft
• Das Gesetz von Moore

Nicht zitierte Verweisungen

1. http://www.intel.com/Assets/en_US/PDF/datasheet/313079.pdf, Seite 12
2. http://support.amd.com/us/Processor_TechDocs/43374.pdf, Seiten 10 und 80.

Außenverbindungen

• Zentraleinheitsverweisung für alle Verkäufer. Prozess-Knoten, sterben Sie Größe, Geschwindigkeit, Macht, Befehlssatz usw.
• Verarbeiter elektrische Spezifizierungen
• SizingLounge - Online-Berechnungswerkzeug für Server-Energiekosten.
• Für die Spezifizierung auf Verarbeitern von Intel.