威盛 C7-M 处理器低功耗技术揭密!

互联网 | 编辑: 朱瑄 2006-06-23 09:00:00原创 返回原文

超低功耗更符合移动设备的需求

现在的处理器已经不在单一的凭借其处理速度来吸引消费者的目光了,威盛的C7-M处理器就是一款集众多功能与一身的强大移动处理器。它不进具备了先进的PadLock安全引擎,更有出色的节电技术。今天,我们将就VIA最新推出的C7-m处理器的节电技术进行专门的讲解,以便使您对其有更深刻的了解。

威盛C7-M处理器是建立在CoolStream™ 节能技术之上,能够在应用过程中集中体现x86的节能这以优点。这款C7-M处理器即使主频运行在2GHz的频率下依然能够保持峰值不超过20W的惊人状态;并且,在一般状态下耗电量近有100mW左右。威盛 C7-M 处理器采用目前最先进的 IBM 绝缘体上硅结构(SOI)制作工序,因此它在把运行速度提高 15%的情况下,仍然能比其他基于CMOS设计的处理器节能 20%

VIA C7-M 模型765 P-状态信息:

MHz FSB Voltage Power(Watt)
Performance State P0 2000 400 1.148 20
Performance State P1 1800 400 1.132 18
Performance State P2 1600 400 1.1 15
Performance State P3 1400 400 1.052 13
Performance State P4 1000 400 1.004 10
Performance State P5 800 400 0.844 7
Performance State P6 600 400 0.844 6
Performance State P7 400 400 0.844 5

VIA C7-M ULV模型 779 P-状态信息:

MHz FSB Voltage Power(Watt)
Performance State P0 1000 400 0.796 3.5
Performance State P1 800 400 0.796 3
Performance State P2 600 400 0.796 2.5
Performance State P3 400 400 0.796 2

威盛 C7-M 处理器工作时最低功耗还能够达到仅为1W的惊人成绩,不仅完美诠释了冷却处理的理念,同时还成为下一代低功耗移动产品及个人电子系统设备的典范。

C7-M 处理器拥有威盛的PowerSaver™ 技术,它通过大幅调整频率和电压,极大地降低了耗电量。这项创新技术可以在保持高品质移动性能的前提下将耗电量减少50%

威盛C7-M处理器低功耗技术揭密

如今的用户开始注重移动性和连接性,不再接受带有嘈杂风扇的大型机器,以及由此带来的昂贵电费。相反,用户需要的是可以高效完成其特定工作的设备。现代计算机操作系统可以动态监控用户的性能需求,并以尽可能低的能耗完成任务。然而,这种自适应的能源管理要求CPU体系结构达到一个更先进的新的技术水平。VIA C7-M处理器引入的“增强PowerSaver技术”可以做到即时控制性能和功耗的设定。“增强PowerSaver技术”是VIA C7-M处理器成为行业领域中最有效率的x86系列处理器的关键特性。

ACPI – 为软件提供能耗管理的工具
随着 3.0版本的发布,高级配置与电源接口(ACPI)规范已变得更加庞杂。该规范之所以如此宠杂是因为电源管理事实上是影响外围设备、芯片组和处理器的系统级问题。在软件方面,BIOS,设备驱动程序和操作系统必须共同监测工作量,并在各种能耗/性能状态间进行有效转换。当然,仅就CPU而言,ACPI规范更容易理解。


ACPI 技术规范3.0版本对工作状态的转换说明

逐层揭示 C-状态和P-状态
一般来说,ACPI是揭示越来越接近微处理器硬件级别的不同层次的状态。全部系统状态(Global System States (从G0到G3) ),定义系统是否处于工作、休眠、软关闭、或电源关闭状态。就CPU而言,如果你分析“工作状态” (G0),会发现很多种处理器电源的状态往往会返回类似Cx 状态的信息(通常记为C-状态)。

时钟关闭 – 不再是最佳选择
在C0状态,有两种管理功耗的操作模式 – 性能状态 (Px)和时钟关闭(Throtting)。大多数x86 处理器只支持时钟关闭,作为调整功耗/性能的一种方式。处理器内部时钟经由CPU的STPCLK#信号进行开通和关闭。这必然会降低CPU的性能,但对功耗并没有明显影响。问题是,每一次当STPCLK# 信号没有被验证时,时钟都会全速运转,进而要求供应电压达到最高值。

P-状态允许控制电压和频率
为了使操作系统能在较大范围的不同频率内都能节省最多的能耗,ACPI规范定义了一套性能状态(称为Px状态)。

P-状态表存储FSB 倍增器
P-状态列表并不直接对频率进行编码。相反,该表格存储由前端总线不同的倍频设置生成中央处理器CPU频率。与其他处理器的P-状态实施相比,VIA C7-M 处理器有一个很大的优势,因为C7-M 的低频设置最低至4X FSB频率(例如:100MHz FSB的400MHz)。这一灵活性使得移动设备在空闲循环周期(比如当设备在等待用户输入时)内能节省更多的功率,。相反,Pentium® M CPU ,只能将频率降低到6X P-状态模式。

是否每一个CPU 卖主都应该支持性能状态?
在与其他卖主移动平台使用的CPU进行比较时,我们发现支持ACPI P-状态带来的效益特别明显。尽管AMD 和英特尔Intel都有一些支持P-状态的产品,但拥有这一特征的设备价格更高。Intel的P-状态实施称为“增强SpeedStep®”。尽管更贵的奔腾Pentium® M 与赛扬Celeron® M基于同样的核心体系结构,但移动版本的赛扬Celeron并不能支持P-状态。这一忽略,将大大缩短使用Celeron M的移动产品电池的待机时间。与支持P-状态的系统相比,对安装了赛扬Celeron M的现货便携式电脑进行测试,结果显示,其电池可用的待机时间缩短高达2个小时。现在,用户已经开始认识到支持P-状态系统的价值,而且C7-M中“增强PowerSaver”特征,可以与奔腾M (Pentium M)进行更直接的比较。

全速(最高速度)变速机构
可以通过一辆汽车的传动系统与TwinTurbo PLL进行简单有效的类比,。齿轮箱内齿轮以高速运转,司机仅需踩下离合器踏板,以改变作用在汽车传动轴上的齿轮速度。将这一类比应用在一个单一的PLL上就是:在开始启动一个新的档位之前,先要完全停止传动轴。对于实施单一PLL的其他厂家而言,不仅处理器停止操作,所有CPU 的总线数据流也停止,这将影响系统事件的响应时间。TwinTurbo PLL也是用根据系统产生的热量来进行快速的频率转换,减少使CPU达到安全操作频率所需要的时间,避免损伤系统。

VIA 处理器一直是为低功率运行而设计的同时,其体系结构也包括了针对移动产品的特殊的节能特征。当然,C7-M产品家族是直接具备先进的功耗管理功能,满足下一代移动设备需要的第一套体系。与其竞争设备相比,“增强PowerSaver”允许系统在较低的功率下运行。而系统所具备的TwinTurbo PLL功能,可以保证系统在全速(最高速度)和低功率方式之间快速转换。由于现有处理器的性能已经远远超过移动用户的使用需求,能够发挥下一代功率管理创新优势的“能效处理器”才是赢得市场胜利的产品。

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