اتلاف توان سی‌پی‌یو

اتلاف توان واحد پردازش مرکزی یا اتلاف توان CPU فرایندی است که در آن واحد پردازش مرکزی (CPU) انرژی الکتریکی مصرف می‌کنند و به دلیل مقاومت در مدارهای الکترونیکی این انرژی را به صورت گرما تلف می‌کند.

مدیریت توان 
طراحی سی‌پی‌یوهایی که وظایف خود را بدون فوق گرمایش به‌صورت کاراانجام می‌دهند، اکثراً تاکنون مورد توجه تقریباً همه تولیدکنندگان سی‌پی‌یو است. برخی از پیاده‌سازی‌های CPU از توان بسیار کمی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، CPUها در تلفن‌های همراه اغلب فقط از چند وات توان استفاده می‌کنند، در حالی که برخی از ریزکنترل‌گرهای مورد استفاده در سامانه نهفته ممکن است فقط چند میلی وات یا حتی به اندازه اندک میکرو وات مصرف کنند. در مقایسه، پردازنده‌های در رایانه‌های شخصی با مقاصد عمومی، مانند رایانه رومیزی و لپ‌تاپ، به دلیل پیچیدگی و سرعت بالاتر، قدرت بیشتری را تلف می‌کنند. این پردازنده‌های ریزالکترونیکی ممکن است به ترتیب ده‌ها وات یا حتی صدها وات انرژی مصرف کنند. از نظر تاریخی، CPUهای اولیه با لامپ‌های خلأ پیاده‌سازی شده‌اند، در مرتبه‌ای بیش از کیلووات انرژی مصرف می‌کنند.

CPU برای رایانه‌های رومیزی معمولاً از بخش قابل توجهی از توان مصرف شده توسط رایانه را استفاده می‌کنند. سایر استفاده عمده شامل کارت‌های گرافیک سریع، که شامل واحدهای پردازش گرافیکی، و منبع تغذیه هستند.

دلایل مهندسی برای این الگوی وجود دارد.
 برای یک قطعه داده‌شده، کار با نرخ ساعت بالاتر ممکن است نیاز به توان بیشتری داشته باشد. کاهش نرخ ساعت یا زیرولتاژ معمولاً باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود. همچنین می‌توان در حالی که نرخ ساعت یکسان است، ریزپردازنده را در زیرولتاژ قرار داد.
 ویژگی‌های جدید به‌طور کلی به ترانزیستورهای بیشتری احتیاج دارند، که هر کدام از آن‌ها توان مصرف می‌کنند. خاموش کردن ناحیه‌های استفاده نشده موجب صرفه‌جویی در انرژی م‌شود، از جمله در هنگام قطع‌متناوب ساعت.
 به‌صورت طراحی هدفمند مدل پردازنده، ترانزیستورهای کوچک‌تر، سازه‌های ولتاژ پایین‌تر و خُبرگی طراحی ممکن است باعث کاهش مصرف انرژی شود.

تولیدکنندگان پردازنده معمولاً دو عدد مصرف توان را برای یک CPU نمایش می‌دهند:
 توان حرارتی معمولی، که تحت بار عادی اندازه‌گیری می‌شود. (به عنوان مثال، میانگین توان CPU ای‌ام‌دی)
 توان حرارتی بیشینه، که تحت بدترین حالت بار اندازه‌گیری می‌شود

منابع 
چندین عامل در مصرف توان CPU وجود دارد. آن‌ها شامل مصرف توان پویا، مصرف توان اتصال کوتاه و اتلاف توان به دلیل جریان‌های نشتی ترانزیستور هستند:

مصرف توان پویا از فعالیت دروازه‌های منطقی در داخل یک CPU سرچشمه می‌گیرد. هنگامی که دروازه‌های منطقی در حال تغییر وضعیت هستند، انرژی به‌صورت شارژ و دشارژ خازنها داخلی آن‌ها، جریان می‌یابد. توان پویای مصرف شده توسط یک CPU تقریباً با فرکانس CPU و مربع ولتاژ CPU متناسب است:

 

در این‌جا  بار خازنی کلیدزنی است،  فرکانس است و  ولتاژ است.

جستارهای وابسته 

 Autonomous peripheral operation
 Advanced Configuration and Power Interface (ACPI)
 Glitch removal
 Green computing
 IT energy management
 List of CPU power dissipation
 Low-power electronics
 Moore's law
 Overclocking
 Power analysis
 Power dissipation
 PowerTOP

منابع

برای مطالعهٔ بیشتر 

 
 http://developer.intel.com/design/itanium2/documentation.htm#datasheets
 http://www.intel.com/pressroom/kits/quickreffam.htm
 http://www.intel.com/design/mobile/datashts/24297301.pdf
 http://www.intel.com/design/intarch/prodbref/27331106.pdf
 http://www.via.com.tw/fa/products/processors/c7-d/ 
 https://web.archive.org/web/20090216190358/http://mbsg.intel.com/mbsg/glossary.aspx
 http://download.intel.com/design/Xeon/datashts/25213506.pdf
 http://www.intel.com/Assets/en_US/PDF/datasheet/313079.pdf ، صفحهٔ ۱۲
 http://support.amd.com/us/Processor_TechDocs/43374.pdf ، صفحات ۱۰ و ۸۰.

پیوند به بیرون 
 مرجع CPU برای کلیه فروشندگان. گره پردازش، اندازه دای، سرعت، توان، مجموعه دستورالعمل و غیره
 مشخصات برقی پردازنده
 SizingLounge  ابزار محاسبه آنلاین برای هزینه‌های انرژی سرور
 برای مشخصات مربوط به پردازنده‌های اینتل
 ساخت x86 راه‌اندازی سرد، ۲۰۰۱-۰۴-۱۵، توسط پل دی‌مون
توان الکتریکی
واحد پردازشگر مرکزی