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關(guān)于Voltage Droop的性能分析和介紹

立錡科技 ? 來(lái)源:djl ? 2019-10-10 15:18 ? 次閱讀
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郵件形式的立锜電子報(bào)內(nèi)容都很簡(jiǎn)潔,但它附帶的應(yīng)用筆記通常都是一部大作品,會(huì)非常專注地介紹一個(gè)問(wèn)題的方方面面,因而非常具有參考價(jià)值,據(jù)我所知就有一家客戶將我們的電子報(bào)推薦的一篇文章打印成冊(cè),幾乎人手一份,經(jīng)常參考。由于它們的寫作都是用英文來(lái)完成的,我不得不每次都要把它翻譯成為中文,然后再把它呈現(xiàn)給我們的讀者。這樣的翻譯雖然很辛苦,幾乎每次完成的時(shí)候都有累癱了的感覺(jué),但我自己很享受這個(gè)過(guò)程,那是我可以有創(chuàng)造性地進(jìn)行二次創(chuàng)作的機(jī)會(huì),具有非常大的自由度,同時(shí)還能學(xué)到自己不一定知道的知識(shí),非常有價(jià)值。我在創(chuàng)作上的自由度也會(huì)給我?guī)?lái)犯錯(cuò)的機(jī)會(huì),上一期的文章中就出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯(cuò)誤,不知道你發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有?

在這一次的翻譯中,我遇到了一個(gè)詞——Voltage Droop,我一時(shí)竟不知如何去表達(dá)它,這讓我猶豫了好久。

高性能計(jì)算機(jī)CPU電源電壓是可調(diào)的,一旦確定以后,容許的變化空間就很窄。如果電源電壓低于其工作電壓下限,CPU的運(yùn)行就很容易出錯(cuò);如果電源電壓高于其工作電壓上限,CPU就很容易受損。所以,作為CPU電源轉(zhuǎn)換器的供應(yīng)商,我們需要想很多辦法去提高輸出電壓的精度,因而也能成就一些獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),能夠讓你在不知不覺(jué)中成為立锜的客戶,但卻可以認(rèn)為立锜與你什么關(guān)系都沒(méi)有。

如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),或者只是承擔(dān)了很輕松的任務(wù),它的CPU就只需以很低的速度運(yùn)行,其消耗的電流很小,所需的電源電壓也很低。相反,如果計(jì)算機(jī)承擔(dān)的處理任務(wù)很重,它的CPU就要以很高的速度運(yùn)行,其消耗的電流很大,所需的電源電壓也比較高。此特性帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題,如果CPU從低速狀態(tài)突然轉(zhuǎn)入高速狀態(tài),由于負(fù)載電流突然增加,電源轉(zhuǎn)換器來(lái)不及響應(yīng),為之供電的電源電壓就會(huì)往下墜,使得本來(lái)就很低的電源電壓很容易低過(guò)其工作電壓下限,因而很容易造成CPU死機(jī)。反之,如果CPU從高速運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)入低速運(yùn)行狀態(tài),為之供電的電源電壓就會(huì)往上沖,上沖隆起的結(jié)果是很容易超過(guò)CPU的工作電壓上限,從而帶來(lái)CPU受損的結(jié)果。

為了解決上述問(wèn)題,CPU的制造商為CPU的電源供應(yīng)器定義了一條負(fù)載線,其特性如下圖所示:

關(guān)于Voltage Droop的性能分析和介紹

圖中的實(shí)線即是負(fù)載線,當(dāng)負(fù)載電流較低時(shí),輸出電壓較高。隨著負(fù)載電流的增加,輸出電壓逐漸下降。表面看起來(lái),這樣的做法使得電源的負(fù)載調(diào)整特性變差了,但在實(shí)際上卻使電源的特性得到改善,使得它在動(dòng)態(tài)負(fù)載之下的輸出電壓波動(dòng)幅度變小了,因而更容易符合CPU工作電壓上下限的要求,下面的這幅圖就是有/沒(méi)有這種特性存在時(shí)的表現(xiàn)對(duì)比。

關(guān)于Voltage Droop的性能分析和介紹

上圖中的電流變動(dòng)幅度是70A,其完成變化的時(shí)間在100ns以內(nèi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般的負(fù)載變化速度。當(dāng)電壓的負(fù)載調(diào)整率為0時(shí),電流變化所帶來(lái)的電壓尖峰非常大。加入了負(fù)載線特性以后,不同的負(fù)載電流導(dǎo)致了不同的輸出電壓,但總的電壓變化范圍卻明顯變小了,因而更容易得到精確的電壓。

在英文中,用負(fù)載線這個(gè)概念來(lái)表達(dá)的特性有另外一個(gè)稱呼:Voltage Droop。如果查字典,它告訴你這個(gè)詞的意思是“電壓下降”。詢問(wèn)相關(guān)的從業(yè)者,他們說(shuō)從來(lái)沒(méi)有人用中文說(shuō)過(guò)這個(gè)詞,如果一定要用中文說(shuō),答案也是“電壓下降”。

所有的答案都是相同的,但我總是覺(jué)得不舒服,因?yàn)椤半妷合陆怠边@個(gè)詞中完全沒(méi)有電壓變化與電流大小之間的關(guān)系的呈現(xiàn),這讓我有一種辭不達(dá)意的感覺(jué)(這句話中該用“辭不達(dá)意”或“詞不達(dá)意”似乎也可以寫一篇文章了,我過(guò)去所學(xué)是“辭不達(dá)意”,現(xiàn)在的詞典中是“詞不達(dá)意”)。在這種狀況下,我可以選擇不翻譯,直接用英文原詞,這也是我們常常可在技術(shù)文章中見(jiàn)到的做法,可是我卻不喜歡這樣做。

這個(gè)問(wèn)題困擾了我一天,在翻譯其他部分的同時(shí)也在默默地思考著,最后我把著眼點(diǎn)放到了“Droop”這個(gè)詞上。字典上說(shuō)這個(gè)詞的意義是“彎曲、下垂、枯萎”,當(dāng)我們的眼皮因?yàn)樘诙麓沟臅r(shí)候就可以用到它,于是就開(kāi)始去體驗(yàn)這種感覺(jué),意識(shí)到這種疲勞就像電流一樣,越疲勞則眼皮下垂越厲害,與之對(duì)應(yīng)的是電流越大則電壓越低,心里終于冒出來(lái)一個(gè)詞——隨載下降,然后我拿著“電壓隨載下降”這個(gè)結(jié)果去詢問(wèn)相關(guān)的人員,請(qǐng)他們看看這是否將實(shí)際的意義表達(dá)了出來(lái),是否含有歧義,當(dāng)?shù)玫綕M意的答復(fù)以后,我覺(jué)得我的思考已經(jīng)圓滿了,于是把答案寫進(jìn)了新的翻譯文稿中。

實(shí)際上,我在后來(lái)的感覺(jué)中還是覺(jué)得“電壓隨載下降”這個(gè)譯法太復(fù)雜了,曾經(jīng)想用“電壓隨降”來(lái)簡(jiǎn)化它,但總是覺(jué)得里面少了點(diǎn)東西,需要依靠腦力添加上以后才完美,所以選擇了放棄,但仍然覺(jué)得在某些情況下可以這么用,而且可能是更好的選擇。

親愛(ài)的朋友,我的英文水平實(shí)在是太差,所以在理解原文上總是存有不足,翻譯起來(lái)也會(huì)很難。如果讓你來(lái)翻譯這個(gè)詞,你會(huì)怎么譯呢?歡迎分享你的想法。

我在這里分享了工作上的一點(diǎn)點(diǎn)體驗(yàn),順便也把CPU內(nèi)核電源的一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)分享給了你,但這遠(yuǎn)不是全部。如果你對(duì)相關(guān)知識(shí)感興趣,不想錯(cuò)過(guò)未來(lái)的優(yōu)質(zhì)信息,請(qǐng)立即訂閱立锜電子報(bào)。要做到這一點(diǎn),在微信菜單欄的“深入交流”欄目中選擇“加入立锜會(huì)員”并填寫資料即可實(shí)現(xiàn)。其實(shí)檢驗(yàn)?zāi)闶欠裥枰喿x這期電子報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單,如果你不知道本文中的負(fù)載線特性是如何被精確實(shí)現(xiàn)的,或者你知道某種方法而不知道立锜是如何做的,而你對(duì)此又有好奇心,你就該有所行動(dòng)了,絕對(duì)不會(huì)讓你失望的,只是你已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了收到這期電子報(bào)的機(jī)會(huì),需要自己到立锜的網(wǎng)站上去尋找相關(guān)內(nèi)容,但這樣做可以讓你不會(huì)錯(cuò)過(guò)下一次機(jī)會(huì)。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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