(五)降低功耗 並行優化

2022-06-30 22:51:10 字數 736 閱讀 3065

讓我們從之前的這個公式說起:

程式的 cpu 執行時間 = 指令數×cpi×clock cycle time
由於減少指令數和降低cpi都不容易做到,因此長期以來計算機科學家和工程師採用的主要優化思路都是提高主頻。

一、功耗限制了cpu的極限速度

cpu被稱為超大規模積體電路,這些積體電路由無數的電晶體組成,通過這些電晶體的不斷開啟、關閉來組成各種運算和功能。要提公升運算速度,一方面我們需要在cpu上盡可能多的整合電晶體,另一方面

我們更快的開啟和關閉電晶體,也就是提公升主頻。

由於擴大cpu面積會造成傳輸線路的延長導致傳輸速度下降,因此我們必須在乙個大小受限的面積上部署越拉越多的電晶體,如此一來電路發熱密度太大,晶元就有被燒毀的危險,儘管我們可以使用風扇、水冷等多種方式降溫措施,但這都是有極限的。

一般來說功耗和電壓成正比,因此使用低電壓的cpu就成了降低cpu功耗的重要措施。比如一般筆記本使用的就是低壓版本的cpu,以增加續航時間。

二、並行優化也不是萬能的

阿姆達爾定律:

優化後的執行時間 = 受優化影響的執行時間 / 加速倍數 + 不受影響的執行時間

三、思路延伸

除去摩爾定律和並行的優化思路外還有以下幾種思路:

超低功耗MCU如何降低功耗

低功耗是mcu的一項非常重要的指標,比如某些可穿戴的裝置,其攜帶的電量有限,如果整個電路消耗的電量特別大就會經常出現電量不足的情況。平時我們在做產品的時候,基本的功能實現很簡單,但只要涉及到關於低功耗的問題就比較棘手了,比如某些可以低到微安級的mcu微控制器,而自己設計的低功耗怎麼測都是毫安級的,電...

樹莓派0降低功耗實踐

安裝lite版本的系統,不帶圖形介面 最小化安裝各種庫,減少執行的程序數量 關掉mini hdmi輸出,大約可以節省20 25ma 關掉板載led,大約可以節省5 10ma 降低cpu的頻率,這個我沒試。通過1 4,在沒有負載的情況下,樹莓派0的功耗可以降低到70ma左右。一篇參考 我用的max31...

通過降低CPU頻率 達到降低功耗的目的

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