gain en énergie

[electrofr]

Bonjour tout le monde,

J'ai rencontré un problème pour trouver comment dans cet article scientifique ils ont réussi à trouver le gain en énérgie.
Voilà comment ils ont posé le problème. Le cas CMOS où on applique le DVFS.
Supposons qu'une tâche particulière a 75 % d'utilisation du processeur lorsque le processeur fonctionne à 200 MHz et 1,5 V. En ramenant la fréquence du signal d'horloge à 150 mégahertz et la tension à 1,2 V (le minimum requis pour la fréquence), la consommation d'énergie diminue d'environ 52 % sans aucune dégradation des performances.

Comment ils ont trouvé 52.

Un grand merci pour votre aide. je suis nouvelle dans le forum
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue sur Futura !

On considère que la puissance consommée correspond uniquement à la charge/ décharge des capacité parasites du circuit ⁽¹⁾. Notons C cette capacité, chargée et déchargée à la fréquence de fonctionnement.

La puissance perdue à chaque cycle d'horloge vaut alors P=0.5*C*U², où U est la tension sous laquelle est chargée C à chaque cycle d'horloge (i.e. la tension d'alimentation du CPU).
Si tu fais le quotient des puissances dissipées à 150MHz et 200MHz, tu trouveras la valeur attendue.


⁽¹⁾ : ou que les autres pertes ne varient pas avec la fréquence.

[ranarama]

bjr

sans aucune dégradation des performances.

ben ya tout de même dégradation vu que le µP est - rapide à 150MHz qu'à 200MHz, ainsi le temps d’exécution de la tache sera rallongé

[Antoane]

Bonsoir,

ben ya tout de même dégradation vu que le µP est - rapide à 150MHz qu'à 200MHz, ainsi le temps d’exécution de la tache sera rallongé

Non, car il ne faut, ici, pas considérer qu'il faut réaliser une tâche donnée (représentant, par exemple, 100000 calculs), mais qu'il faut faire travailler le CPU pour un certain nombre de calculs par seconde (par exemple pour gérer la lecture d'une vidéo).
A 150MHz, tu utilises 100% des resources du CPU, à 200MHz, tu n'en utilises que 75%.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Bonsoir
Tu as tout bon Antoane.
JR

[ranarama]

Bonsoir,

Non, car il ne faut, ici, pas considérer qu'il faut réaliser une tâche donnée (représentant, par exemple, 100000 calculs), mais qu'il faut faire travailler le CPU pour un certain nombre de calculs par seconde (par exemple pour gérer la lecture d'une vidéo).
A 150MHz, tu utilises 100% des resources du CPU, à 200MHz, tu n'en utilises que 75%.

Ok je suis d'accord avec ça, quand c bien expliqué j'arrive à comprendre

En fait dans le cas d'une routine d'interruption (ou noyau multi-taches) on peux raisonner en terme de "ressources" car le % étant le temps processeur que bouffe la routine/taches, le reste étant disponible pour le programme principal et les autres routines d'interruptions/taches.

Donc si on parle de la performance cette routine d'interruption en particulier, elle est effectivement constante à partir du moment ou elle peut encore s’exécuter dans le temps impartie qui lui est dédié par le contrôleur d'interruption/noyau multitâches. En gros ça va se jouer au chrono -_-'

et présupposé qu'on parle bien ici de cpu de type subscalaire.

[electrofr]

Bonjour,

Je vous remercie infiniment pour vos réponses. Mais je ne comprends toujours pas comment on a pu trouver la valeur 52%.

Voilà page7/13
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login...umber%3D914626
Merci encore

[jiherve]

Bonjour,
Il faut un abonnement pour consulter le site IEEE et depuis que je suis en retraite je n'en ai plus pas plus que les autres ici.
JR

[electrofr]

Bonjour le voilà robertdick.org/aeos/reading/sinha-sensor-power.pdf

[Antoane]

Bonsoir.

La puissance perdue à chaque cycle d'horloge vaut alors P=0.5*C*U², où U est la tension sous laquelle est chargée C à chaque cycle d'horloge...

L'énergie, et non la puissance.
La puissance consommée par le composant vaut ce te énergie multipliee par la fréquence.

Je te laisse le soin s'écrire la formule et de finir le calcule

[electrofr]

Bonjour
Je vous remercie pour tout votre temps et vos réponses mais j'ai encore du mal à comprendre. J'ai essayé toutes les formules possibles mais je n'arrive toujours pas à trouver .

En ramenant la fréquence du signal d'horloge à 150 mégahertz et la tension à 1,2 V (le minimum requis pour la fréquence), la consommation d'énergie diminue d'environ 52 %

Merci pour tout éclaircissement que vous pouvez me donner.

[Antoane]

Bonjour,

Soit C la capacité chargée et déchargée à chaque cycle d'horloge.
Quelle est la puissance (appelle la P) consommée par le µP lorsque l'horloge est à la fréquence f et que la tension d'alim vaut E ?
Quelle est la puissance (appelle la P1) consommée par le µP lorsque l'horloge est à la fréquence f1=200MHz et que la tension d'alim vaut E1=1.5V ?
Quelle est la puissance (appelle la P2) consommée par le µP lorsque l'horloge est à la fréquence f2=150MHz et que la tension d'alim vaut E1=1.2V ?
Que vaut le rapport P2/P1 ?
Que vaut 1-P2/P1 ?
Conclusion ?

[electrofr]

P1=0.5*c*E1^2=1.125c
P1=0.5*c*E2^2=0.72c
p2/p1=0.64
1-p2/p1=0.36

C'est ça ou je me trompe?
Merci pour votre patience Antoane

[Antoane]

J'ai écrit plus haut que :
L'énergie perdue à chaque cycle d'horloge vaut alors 0.5*C*U², ....

Si à chaque coup d'horloge, on perd 0.5*C*U² [joules], la puissance perdue vaut f* 0.5*C*U² [watts].
Il faut multiplier tes expressions de P par la fréquence de fonctionnement.

[electrofr]

Merci beaucoup pour ta patience.
C'est la première fois que j'arrive à résoudre un problème sur un forum d'habitude mes messages restent sans réponses