Energieeffizienz

Na steht doch da: Es werden Taktfrequenz (Clock-Gating) oder Stromversorgung (Power-Gating) zu temporär nicht benutzten Schaltkreisen abgeschaltet oder runtergefahren.
Z.B. können aktuelle Prozessoren einige Kerne abschalten, um es etwas bildlicher zu beschreiben.
 
beim einen wird nur der takt reduziert (CG), dass ist standard heutzutage, aber die modernere variante ist den strom komplett rauszunehmen... (PG)
 
Grundsätzlich ists in deinem Link schon beschrieben, zumindest das Clock Gating.

Um es zu verstehen, muss man wissen, dass ein elektronischer Schaltkreis aus Transistoren besteht, welche mit einem Takt versehen werden. Das heisst sie Schalten. Bie jedem dieser Schaltvorgänge wird nun eine elektrische Ladung verschoben. Das dabei Strom fliesst, versteht sich von selbst. Und da Strom * Anliegende Spannung die elektrische Leistung ist, verbraucht jeder Schaltvorgang Energie.

Wenn der Schaltkreis(Prozessor, controller, etc.) nun einmal nichts zu tun hat, wäre all diese für das Schalten verwendete Energie/Leistung überflüsssig und würde das Bauteil nur unnötig aufheizen. Ausserdem möchte man ja Umweltbewusst arbeiten. Daher haben sich die Chipentwickler gedacht: Warum unterdrücken wir bei niedriger Auslastung nicht einfach das Taktsignal(den Clock) und haben somit keine Schaltvorgänge => keinen Verbrauch mehr. Dies nennt sich CLock Gating, da hier mit einem Gate(eng. Gatter, so nennt man die Basis-Logikbausteine im Chip, z.b. ein Flipflop) der Takt von dem Chip getrennt wird.

Theoretisch hat man jetzt Null Verbracuh, da keine Schaltvorgänge auftauchen. Da so ein Transistor jedoch niemals ganz offen oder ganz zu sein kann, fliesst trozdem ein minimaler Strom (Leckstrom). Dieser vergrössert sich sogar mit kleineren Fertigungsstrukturen, da damit auch die Isolationschichten in den Transitoren immer kleiner werden. Der Leckstrom ist nun natürlich ein normaler Strom und generiert wegen der immer noch anliegenden Spannung (Strom * Spannung = Leistung) eine elektrische Leistung, verbraucht über Zeit also Energie.

Um dem Entgegenzuwirken haben moderen Prozessoren das Power Gating implementiert, was nichts anders heisst, als dass man auch die Versorgungsspannung von einem Teil des Chips kappt. Auch dies wird über solche Gates (Transistoren) geschaltet. Dadurch hat man auf dem Teilbereich wirklich keinen Verbrauch mehr.
Allerdings dauert so eine Reaktivierung eines z.B. Schlafenden(Power& clock gateten ) Kerns entsprechend Zeit, somit kommen diese Techniken nur im Idle, wenn keine Last anliegt, zur Verwendung.

hoffe, hab das verständlich ausgedrückt. Ansonsten => wikipedia, allerdings nur in der Englischen Version und mit mehr Fachbegriffen.


mfg memory_stick
 
Vielen Dank, Leute besonders an memory_stick! Jetzt sieht das ganz schon verständlicher aus, mir hat das Hintergrundwissen bisschen gefehlt^^)
Den Wikipediaartikel hab' ich mir auch schon durchgelesen, das kam mir aber bisschen komplex vor, trotz meiner recht guten Englischkenntnissen ;))
 
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