理性思考 CPU 降频到底能不能省电？

[yydcool]

假设降频前后 CPU 的总运算量相同，即需要执行同样的任务。

降频前功率为 P ，频率为 F ，需要时间为 T ，所以消耗能量为 PT 。

降频后频率为小于 F 的一个值，为 a * F ， 0<a<1
然而此时功率应该是要大于 b * P ，因为 CPU 有一些额外损耗 b 应该大于 a 。

所以呢，消耗能量为 T/a * b * P > PT, 所以消耗能量应该是更多了

[msg7086]

满载还降频真是想不开

[mactaew]

感觉这个跟开车如何省油是一样的，高频率低负载，汽车就是高速率低转速

[Tink]

槽点太多

[ffffwh]

@sandideas
re 这个

[wwthappy]

单纯一个 mos 来说,p=vf^2,p 是功率,v 是电压,f 是频率. 但是鉴于 cpu 有很多 mos 管,计算量大的时候工作的多,计算量小的时候工作的少,所以不会满足这个公式.如果限定一下:计算量一样大,那就是满足这个公式的. 由于能耗还和 t 时间有关系,so 楼主自己算去吧

[eirk2004]

测试表明，高频低负载要比低频高负载省电。
可以把 CPU 干某件事脑补成一项 100 人运水的工作：高频高负载=100 人扛 100 桶水，高频低负载=100 人扛 50 桶水，低频高负载=50 人扛 50 桶水。
而且频率和功耗的所谓线性关系，只能维持在某个频率内。降频主要是防止过热造成损害。

[wohenyingyu01]

@deanguqiang 本着文科生对理科的求知欲，下班做了个对比试验，但是由于 core voltage 的决定条件太多了，无法做到控制变量。还好我用的是纯数字电源，用驱动可顺利读出精确到 0.1w 的功耗：

在 4.4ghz 时，闲置电源输出功率约为 88.3w ，满载时输出功率为 151.8w ，输入功率为 169.6w ，电源损耗功率为 17.8w ，此时核心电压为 1.328v ：


在 4.0ghz 时，闲置电源输出功率为 87.1w ，满载输出功率为 134.2w ，输入功率为 151.5w ，电源损耗功率为 17.3w ，此时核心电压为 1.232v ：


这个 cpu 理论上的 tdp 为 90w ，超频 10%满载功耗相差 17.6w ，即提高了约 20%。

[deanguqiang]

@wohenyingyu01
我没有测试过 CPU 的功耗，这里面有太多的不可控变量，比如 core 电压变化，静态电流也没有刨除，所以不好计算。
对简单的数字电路我倒是测过，动态电流是跟频率严格线性的。