如今一瓦特能获得什么?
1. 电力效率与技术进步
在当今快速发展的科技时代,计算设备的电力效率成为了一个至关重要的议题。计算机技术的进步使得每一瓦特电力能够支持的计算能力得到了极大的提升。本文将探讨当前一瓦特电力在计算机系统中能够实现的性能,并回顾近年来技术进步对这一指标的影响。
1.1 电力效率
现代计算机硬件,如处理器和内存,在一瓦特电力下的性能表现令人瞩目。以个人计算机(PC)为例,尽管其能耗在过去10多年里停滞在每个节点大约200瓦特,但随着技术的不断进步,每瓦特所能获得的性能却显著提升。例如,2000年时,一个RISC节点只有一个处理器和一个核心,而到了2010年,出现了每个节点有4个处理器、每个处理器有6个核心的情况,但周期时间大约为3千兆赫。
1.2 技术进步
从单核到多核的转变是计算机技术进步的一个重要标志。新技术带来的节能效果虽然在一定程度上被多核架构所抵消,但也带来了更高的并行处理能力。例如,45纳米技术逐渐被32纳米技术取代,每一步向更密集的VLSI发展都进一步降低了给定电路的能耗。这种进步使得在一瓦特电力条件下,计算机能够执行更多的任务。
1.3 能耗分布
计算机消耗的200瓦特电力大致平均分配在处理器、主内存子系统以及其他部分(如输入/输出、网络、显卡等)。现代处理器能够逐步改变核心频率,当处理器在一段时间内未被使用时,它会以最低频率进入睡眠状态。由于能耗与频率和电压的平方成正比,这大大减少了能量消耗。例如,当用户在准备信件或电子邮件,或浏览网页时,核心可能以低频率运行,或者其中一些甚至可能被停止。
1.4 频率调节
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