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ITサービスマネージャ 2013年 午前2 問20


問題文

プロセッサの省電力技術の一つであるパワーゲーティングの説明として、適切なものはどれか。

選択肢

ア:仕事量に応じて、プロセッサへ供給する電源電圧やクロック周波数を変える。
イ:動作していない回路ブロックへのクロック供給を停止する。
ウ:動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断する。(正解)
エ:マルチコアプロセッサにおいて、使用しないコアの消費電力枠を、動作しているコアに割り当てる。

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パワーゲーティング【午前2解説】

正解の理由

パワーゲーティングは、動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断する省電力技術です。回路を電源から切り離すことで、待機中に発生する漏れ電流(リーク電流)を抑えます。
したがって、動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断するウが適切です。

解法ステップ

  1. パワーゲーティングの「ゲーティング」は、回路への電源を制御する技術だと捉えます。
  2. 「動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断する」という説明を選びます。
  3. クロックの停止や電圧・周波数の変更とは区別します。

選択肢別の誤答解説

  • ア:誤りです。 仕事量に応じて電源電圧やクロック周波数を調整する方式は、DVFS(動的電圧・周波数制御)です。
  • イ:誤りです。 動作していない回路ブロックへのクロック供給を停止する方式は、クロックゲーティングです。電源そのものは遮断しません。
  • ウ:正しい説明です。 動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断します。
  • エ:誤りです。 使用していないコアの電力枠を稼働中のコアに割り当てる技術の説明です。パワーゲーティングの定義ではありません。

よくある誤解

  • クロックを止めることと、電源を切ることを混同しがちです。 クロックゲーティングはクロックを止め、パワーゲーティングは電源を遮断します。
  • 電圧や周波数を下げることも、パワーゲーティングだと思いがちです。 それはDVFSの説明です。
  • 電源遮断による再開時の手間を見落としがちです。 電源を切ると、回路の状態を保存・復元する必要が生じる場合があります。

補足コラム

省電力技術は、何を制御するかで整理すると区別しやすくなります。
技術制御するもの主な動作
DVFS電圧・クロック周波数電圧や周波数を下げる
クロックゲーティングクロック不要なクロック供給を止める
パワーゲーティング電源不要な回路への電源供給を遮断する
一般に、パワーゲーティングは漏れ電流の削減に有効ですが、再び動作させる際には電源を立ち上げる時間や状態復元のコストがかかることがあります。

FAQ

Q. クロックゲーティングでは、電力は全く消費されなくなりますか?
A. クロック供給による電力は抑えられますが、回路への電源は供給されたままです。そのため、漏れ電流は残ります。
Q. パワーゲーティングは、プロセッサ全体の電源を切る技術ですか?
A. 必ずしも全体を切るわけではありません。使っていない回路ブロックなど、対象部分への電源供給を遮断します。

関連キーワード: パワーゲーティング、クロックゲーティング、DVFS、漏れ電流、消費電力
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