Каждый элемент
Итак, исследуются новые материалы, новые структуры ALU, но творческая мысль продолжает поиск путей для снижения тепловыделения и находит их буквально во всех элементах процессора.
Одна из таких идей получила воплощение в виде технологий IntelR SpeedStepR и IntelR Enhanced SpeedStepR, позволяющих снижать тактовую частоту процессора в зависимости от загрузки процессора. Первоначально данная технология использовалась лишь в процессорах для мобильных ПК, но затем перекочевала и в серверные процессоры семейства IntelR XeonT, и в процессоры для настольных систем семейства Intel Pentium 4.
В другой технологии, получившей кодовое наименование Foxton, применяется более изощренная "идеология": для принятия решения о повышении или понижении тактовой частоты процессор использует информацию не о своей загрузке, а о своем текущем тепловыделении. При этом технология Foxton позволяет процессору динамически изменять не только свою частоту, но и напряжение питания. Процессор снабжается датчиками текущего напряжения питания, энергопотребления и температуры. Основываясь на этих данных, процессор в реальном времени вычисляет собственное тепловыделение. Если оно оказывается выше или ниже некоей требуемой величины, то логика ЦПУ принимает решение о соответствующем уменьшении либо увеличении напряжения питания. Частота же процессора всегда определяется как максимально возможная для текущей величины напряжения.
Еще одна интеллектуальная технология снижения энерговыделения - Thermal Monitor - представляет собой некий симбиоз датчика температуры и технологии Intel SpeedStep. По достижении процессором определенной температуры начинает действовать механизм модуляции тактовой частоты: на определенное время большинство вычислительных узлов процессора циклически отключается/включается, пока не будет восстановлена приемлемая температура. В моменты отключения узлов выделяемая мощность минимальна, что и позволяет процессору "остыть".
Наконец, технология Demand Based Switching позволяет управлять частотой вращения вентилятора: когда нет необходимости в его работе, он снижает обороты и тем самым также экономит энергию.
Для борьбы с лишним теплом используется буквально каждая возможность. Например, инженеры устранили соединительные спайки между чипом и разъемом, куда он вставлялся. Это уменьшило толщину устройства в целом и позволило снизить напряжение питания, а с ним и энерговыделение.
Еще одна перспективная технология предполагает использование динамически "спящих" транзисторов (Dynamic Sleep Transistor) и будет использоваться в чипах, изготовленных по технологии 65 нм. Суть ее состоит в том, что большие блоки транзисторов в кэш-памяти процессора могут полностью отключаться во время "простоя" и заметно снижать энергопотребление.
