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Diminuicao da Freq => Diminuicao da Tensao

Discussão em 'Dúvidas e Suporte Técnico PC' iniciada por Fric, 18 de Junho de 2005. (Respostas: 16; Visualizações: 963)

  1. Fric

    Fric Power Member

    Porque isto acontece?

    Porque podemos ter uma tensao mais baixa para uma frequencia mais baixa?


    Parece intuitivo mas uma razao teorica nao encontrei.
     
  2. alph

    alph Power Member

    Frequência cardíaca mais baixa implica menor quantidade de sangue que passa no coração por intervalo de tempo. O que implica uma menor velocidade do sangue em todo o sistema circulatório. Que por sua vez alivia a pressão (tensão) que se faz sentir na sístole (máxima) e na diástole (mínima), nas várias artérias do sistema circulatório.

    Digo eu... :D
     
  3. Koncaman

    Koncaman Utilizador Saloio

    porque... digamos, existe mais tempo para os transistores comunicarem entre si, e como tal garantes que todas as voltagens entre transistores são bem entendidas pelo transistor seguinte...
    se quizeres que aprofunde mais a ideia, diz... é que ainda posso desbobinar um bocado...
     
  4. Fric

    Fric Power Member

    Aprofunda sff, mas demonstra a principal razao q possiblita diminuicoes de tensao para diminuicoes de frequencia, ou seja, demonstra o q faz com q seja possivel diminuires a tensao para uma frequencia mais baixa.

    Obrigado
     
  5. Koncaman

    Koncaman Utilizador Saloio

    bom, então ca vou eu desbobinar...

    é assim tu em sistemas digitais (que usam transistores) tens uma tensão correspndente ao 1 e uma tenssão correspondente a0 0.
    contudo isso não é bem assim, na verdade tens uma faixa de tensão correspondente ao 1, e outra correspondente ao 0, como esa na imagem seguinte...

    [​IMG]

    geralemnte trabalha-se (ou faz-se os possiveis) para trabalhar com as voltagens que estão nos topos, para se garantir que os tempos de setup das portas logicas (constituidas por transistores) sejam respeitados)
    é neste tempo de setup das portas logicas que se baseia a frequencia maxima do circuito.
    contudo, se usares voltagens mais baixas como podes verificar é possivel, ainda, que essa voltagem seja entendida como um 1, mas demorará possivelmente mais tempo a ser entendida como tal que se usares a voltagem maxima.
    daí que tu reduzes a frequencia.

    enfim, ainda era possivel aprofundar mais isto, mas em seguida dou-te um exemplo que talvez seja melhor.

    penssa nas portas logicas como sendo interruptores, quando tu usas uma tensão muito alta nesse interruptor, muitas vezes verificas que existe passagem de corrente atravez do ar (tipo, faz uma faisca) , ou seja antes do preciso instante em que ligas o interruptor ja ele se encontra ligado.
    esse efeito ja não se verifica com tensões muito baixas, e como tal o interruptor so se liga, presisamente no instante em que tu o ligaste.

    assim, sendo, no 1º caso, o interruptor agiu mais rapidamente.
    nas portas logicas, o tempo de setup tem em conta este efeito, e por isso é que tens essas faixas de voltagem.
    com a voltagem maxima garantes que para o tempo de set-up dado pelo fabricante, as portas se comportam correctamente. e consequentemente à frequencia indicada.

    pelas mesmas razões, quando aumentas a frequencia também aumentas a voltagem do CPU.
    (isto a partir de determinado ponto)

    quando a voltagem não é suficiente para que se faça respeitar os tempos de set-up das portas (frequencia) tens corrupção de informação processada, e como tal o sistema fica instavel, ou inoperante.
    tas a ver a ideia?

    ainda queres saber mais?
     
  6. Fric

    Fric Power Member

    Sim sff


    O q deduzi atraves de umas simples equacoes q ca tenho (equacoes internas dos transistores) foi:

    Tensao mais baixa

    1 - Mais tempo para os transistores establizarem devido as capacidades internas
    2 - 1's e 0's logicos mais baixos

    O numero 1 puxa para uma frequencia mais baixa mas em contrapartida temos o ponto numero 2 q puxa para uma frequencia mais elevada uma vez q para termos um 1 logico demoramos menos tempo pois o nivel correspondente ao 1 passou a ser menos.

    Concordas?
     
  7. Koncaman

    Koncaman Utilizador Saloio

    nem todas as portas logicas demoram menos tempo a passar de high para low, por vezes acontece o contrario.
    também tens que ver que uma porta logica não é apenas um transistor, podem existir varios, e podem existir caminhos com mais transistores que outros.

    o 2º ponto é normal, mas os niveis logicos baixam, ate um determinado ponto, porque quando (para essa imagem que eu postei) baixas a voltagem para menos que 1volt (< 0.8volt, por ex.), muito dificilmente vais conseguir fazer o dispositivo trabalhar. porque a carga é demasiado baixa para que o silicio passe a ser condutor.
    e por mais baixa que seja a frequencia que uses, não vais conseguir obter resultados pela limitações que o material de que é composto o transistor te impõe.
     
  8. Fric

    Fric Power Member

    Sim, percebo-te perfeitamente.

    Mas agora cheguei a uma contradicao. O consumo energetico com uma diminuicao da frequencia e uma diminuicao da tensao nao deveria ser inferior?

    E' q obtive os seguintes resultados experimentais para um pentium m variando a frequencia desde 1500mhz ate 600mhz por steps:

    [​IMG]

    O consumo, por cada 1000 instrucoes aumenta...

    Qual a razao para isto?
     
  9. Koncaman

    Koncaman Utilizador Saloio

    eh la, isso é realmente um bocado estranho.
    porque o CPU aquece menos (em tecnologia cmos o aumento de frequencia resulta sempre em aumento de dissipação termica), mas a potencia tem que ir para algum lado...

    olhando para a expreção da potencia P = VI so podemos concluir que existe um aumento da corrente eletrica. ou seja cada carga perde eficiencia na sua passagem pelo processador, o que para todos os efeitos é verdade.

    e se fizermos uma analise historica, verificamos que os cpu's mais antigos (com menor relogio) tinham efectivamente vcores mais altos (em geral)...

    é so uma ideia..
     
  10. kanguru

    kanguru [email protected] Member

    De certeza que o grafico tá bem feito? isso é mt estranho, com menos freq e menos tensão maior a potencia consumida? ker dizer na é bem maior a potencia consumida, é consumida por 1000 instruções, se kalhar é pq a 600mhz ele leva mais tempo a processar e akaba por konsumir mais, não sei. Quanto aos outros dois pontos concordo.
     
  11. Fric

    Fric Power Member

    Bem, ha um erro e graças ao amigo kanguru la consegui ver o q estava mal.

    O problema foi q eu nao medi o consumo so do cpu, medi o consumo do portatil todo e esqueci-me q existe uma parte de consumo fixo associado ao resto do portatil.

    Agora com o consumo so do cpu parece ja dar resultados coerentes com a teoria.

    Eu ja os coloco aqui para confirmarmos todos q ta tudo correcto :)
     
  12. _zZz_

    _zZz_ Professional Folder

    e como é que mediste esses consumos?
     
  13. Fric

    Fric Power Member

    Aqui ta perfeitamente coerente com aquilo q tinhamos em mente :)

    [​IMG]



    Obrigado a todos :)
     
  14. Fric

    Fric Power Member

    Os valores foram medidos com um aperimetro em serie e um voltimetro em paralelo.

    Depois foi feito o produto para dar a potencia.
     
  15. Koncaman

    Koncaman Utilizador Saloio

    então e como é que isolaste apenas o CPU?
     
  16. Fric

    Fric Power Member

    Coloquei o cpu a frequencia minima, com o minimo de instrucoes possivel e com o throttling no minimo, tipo mantive o cpu praticamente parado e medi o consumo.
    Deu cerca de 12W. Assumi q o cpu tava a consumir 2W logo o resto do equipamento consumia 10W (parece-me um valor q faz sentido)

    Depois para as medicoes subtraia sempre os 10W q assumi q era o resto do portatil e pronto, assim cheguei a estes valores.


    Fiquem bem
     

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