Är 98 mW för en 2.1 GHz 32-bit CPU "bra" ?

[blueint]

http://www.edn.com/design/systems-desig ... Power-Wall

"The result was a 2.1-GHz 98-mW 32-bit CPU core."

Är 98 mW för en 2.1 GHz 32-bit CPU väldigt banbrytande?

[Icecap]

Det är definitivt ett bra värde!

Tar jag den Renesas Rx210 jag fibblar med för tillfället tuggar den på i 50MHz vid 5V och förbrukar ung. 10mA. Det ger 50mW. Skalar man upp detta till 2,1GHz blir det 2,1W, alltså använder den lösning som beskrivs bara 4,7% av energin - och då är RX210 inte någon tungrodd typ, den är ganska snål av sig.

[blueint]

Finns mer här:
http://hothardware.com/News/CPU-Startup ... -Of-Crazy/

Fast de blir lite sågade. Det är en bra lösning men den har vissa baksidor. Och chefsingenjören har en del hel del kusliga framtidsvisioner..

Oavsett verkar det svårt att köpa dito processminnesmodul.

[sodjan]

Det hela är ju ganska ointressant om man inte ställer det mot
vad denna "32-bit CPU" faktiskt är för något. Med 22K transistorer
får man inte speciellt mycket funktionallitet...

[blueint]

De kanske hittar ett bättre optimal balans mellan antal transistorer och frekvens mm senare. Idén är inte helt fel.

[Nerre]

Ja, alltså, själva sågningen där verkade ju bara avse prestanda? Den första artikeln i tråden fokuserade på förlusteffekter, medans den andra verkade tro att det handlade om prestanda?

[sodjan]

Sågningen låg i att när de jämför effekterna så var det inte jämförbara
konfigurationer. De hade med en massa andra prylar än enbart denna
nya processor. Grejen är väl att i ett komplett system (som faktiskt kan
utföra något vettigt arbete) så ser det inte lika revolutionerande ut.

Hur som helst, när någon påstår att de med ett trollspö plötsligt kan
spara ca 95% av effekten så finns det ju stor anledning till tvivel.

[Nerre]

Om det kompletta systemet är t.ex. en mobiltelefon (där man ju vill minimera elförbrukningen för att få lång batteritid) så är det inte så mycket mer kringutrustning.

Och en poäng med den lägre effektförbrukningen var väl (som jag tolkade artikeln) att få fram superdatorer med mindre kylbehov?

Om du packar ihop 500 CPU:er som drar 0,5 W vardera så är det 250 W att kyla bort. Det fixar man med ett rätt sparsamt luftflöde.

Drar processorerna 5 W vardera så är det 2,5 kW som ska kylas bort. Det blir som en kupevärmare.

[blueint]

En annan aspekt är att genom integrationen med minnet så slipper man använda yta till cache samt kan få högre hastighet till minnet. Bra för uppgifter som kan parallelliseras, men inget vidare annars troligtvis. Passar kanske bra för Erilang, Haskell, och andra funktionella språk.

[SvenW]

98 mW är nog bra med dagen teknik, men det ligger mer än 1000 ggr från den fysikaliska gränsen:

Antag följande godtyckliga värden:
Kapacitansen per vippa är 0.1 pF.
Spänningen 1V.
Antalet vippomslag per klockcyklel är N = 6*32.
Frekvensen f = 2e9.
Då blir strömmen i = N*C*U*f = 38 mA, effekten densamma.

Energin per vippomslag blir W=C*U*U = 1.0000e-13.
Detta skall jämföras med termiska energin kT som är 4e-21,
W/kT = 2.4e7.
Man är alltså rätt långt från gränsen.

[blueint]

Fast ett av problemen med dagens upplägg är väl effektutvecklingen?

[Nerre]

Enligt den där första artikeln så handlade de väl inte om effektförlusterna vid omslag utan effektförluster även när klockan är pausad? De nämnde nåt med "static".

[blueint]

När halvledare blir mindre så ökar läckströmmen så att de drar ström oavsett om de används.

[SvenW]

Läckströmmarna är väl i första hand problem som har att göra med tekniska brister.
De är inte nödvändiga av fysikaliska skäl, såvida man inte har tunnling i isolatorskikten.
Och dessa kan alltid göras tjockare, eventuellt på bekostnad av snabbheten.

[blueint]

Snabbaste CPU:n nu verkar vara "AMD Athlon X2 370K 4,2 GHz Socket FM2" för 461 SEK från datia.nu. Och runt max 4 GHz har det varit ett tag nu. Så ökningen i frekvens har nått sitt slut verkar det som och påvisar att utvecklingen är parallellism.