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2011-3-31 高級電源管理
GeForce內(nèi)核實現(xiàn)了一些可降低功耗的高級電源管理技術(shù)，包括：
多層頻率門控： GPU實現(xiàn)了多層頻率門控，可在空閑狀態(tài)下關(guān)閉頻率。它使用一種系統(tǒng)級功率控制算法來控制Tegra 2處理器中的所有8個內(nèi)核的功率和頻率。當(dāng)功率控制邏輯檢測到空閑狀態(tài)的GPU內(nèi)核時，它會通過頻率門來控制送入GPU的主干線頻率，從而將GPU的動態(tài)功耗有效限制至接近零毫瓦特的水平。當(dāng)功率控制器檢測到系統(tǒng)處于待機模式時，它會通過功耗門來控制GPU內(nèi)核，從而將其功耗降低至接近零的水平。
本地電源管理功能： GPU內(nèi)核具有一些電源管理功能，可進(jìn)一步降低功耗。它實現(xiàn)了一些功能級頻率門控機制，可通過頻率門來控制GPU內(nèi)核中的各種不同的空閑塊。例如，當(dāng)管線未執(zhí)行任何頂點著色任務(wù)時，頂點著色器會采用頻率門控并處于低功耗狀態(tài)，直到接收到下一個頂點著色命令為止。同樣，當(dāng)像素著色器正在處理數(shù)學(xué)計算等不需要獲取紋理的任務(wù)時，紋理單元可采用頻率門控。此外，如果 GPU 僅僅刷新設(shè)備顯示而非積極呈現(xiàn)，內(nèi)存控制器可以借機將系統(tǒng)內(nèi)存置于低功耗狀態(tài)。
顯示請求分組： GPU會對多個顯示請求進(jìn)行分組，并按批次向系統(tǒng)內(nèi)存發(fā)出這些要求。然后，GPU 向內(nèi)存控制器（通過計時器）通知下一個請求的時間。在發(fā)送GPU顯示請求之間的空閑期，內(nèi)存控制器會積極尋找機會將系統(tǒng)內(nèi)存置于低功耗狀態(tài)。
功耗優(yōu)化的晶體管設(shè)計： GeForce內(nèi)核還在晶體管級針對超低功耗進(jìn)行了優(yōu)化。非計時敏感的塊使用了低漏晶體管，而需要高速運作的關(guān)鍵路徑則采用了速度更高的晶體管。因此GeForce內(nèi)核可以在不影響性能同時實現(xiàn)低功耗。
動態(tài)電壓和頻率縮放(DVFS)： Tegra 2處理器還實現(xiàn)了一個先進(jìn)的芯片級DVFS技術(shù)，該技術(shù)在任何時候都可以控制六個主要系統(tǒng)時鐘的時鐘頻率，以及最多兩個電壓軌的電壓水平�？梢允褂密浖刂频脑O(shè)置來選擇在DVFS控制下的時鐘及電壓軌。
DVFS的基本原理是為各種處理單元采用不同的內(nèi)核頻率和電壓，從而控制功耗。半導(dǎo)體芯片的功耗與工作頻率成正比關(guān)系，同時也與工作電壓的平方成正比關(guān)系。當(dāng)處理器未處理任何任務(wù)時，頻率和電壓可降至較低水平，從而大大降低空閑功耗。當(dāng)Tegra 2中的8個內(nèi)核中的任何一個檢測到傳入任務(wù)時，該事件將被報告給全局DVFS控制塊，并且頻率和電壓會立即提高至合適的水平，以確保更高的性能。
DVFS 軟件會智能地將電壓和頻率提高至最適合的水平，以滿足應(yīng)用程序的性能需求。DVFS算法可以非常精細(xì)地控制頻率水平，并且可以按1MHz的增量來增加或降低頻率。
