Tensioni operative CPU e coprocessori matematici

Tensioni operative CPU e coprocessori matematici (unità a virgola mobile)

Un trend chiaro a chi segue il mondo della progettazione di chip è che le tensioni operative devono essere mantenute basse. I benefici di una tensione ridotta sono diversi. Il più chiaro è che con una tensione inferiore abbiamo consumi generalmente più bassi. Consumando meno energia, si spende di meno per far funzionare il sistema, una cosa ancora più importante nei portatili, che si affidano a una batteria. L'enfasi sull'autonomia ha portato i produttori a fare tanti passi avanti nella riduzione della tensione di alimentazione, perché ha grande impatto sulla batteria.

Tensioni operative della CPU

Il secondo grande beneficio è che con meno tensione e perciò meno consumi, si produce meno calore. Processori che sono più freschi possono essere inseriti nei sistemi più piccoli e durano più a lungo.

Il terzo grande beneficio è che un processore fresco e che consuma meno può essere fatto per lavorare più rapidamente. Abbassare la tensione è uno dei fattori chiave nel raggiungere frequenze sempre più elevate. Questo è il motivo per cui più bassa è la tensione, minore è il tempo necessario per cambiare un segnale da basso ad alto.

Iniziando dal Pentium Pro, tutti i processori determinano automaticamente le proprie impostazioni di tensione controllando il regolatore di tensione. Questa operazione è fatta tramite i pin VID integrati.

Per scopi di overclock, molte schede madre devono superare le impostazioni che permettono un aggiustamento di tensione manuale, se desiderato. Molte persone hanno riscontrato, durante il tentativo di overclock di un processore, che incrementando la tensione spesso aiuta. Questo però aumenta il calore prodotto dal processore e bisogna tenerne conto.

Nota: anche se i processori moderni usano i pin VID per selezionare la tensione corretta, i processori più recenti che usano lo stesso socket dei vecchi chip potrebbero adottare un'impostazione di tensione che la motherboard non supporta. Prima di aggiornare una motherboard esistente con una nuova CPU, assicuratevi che questa supporti la tensione del processore e altre funzioni. Potreste aver bisogno d'installare un aggiornamento del BIOS prima di aggiornare il processore.

Coprocessori matematici (unità a virgola mobile)

Le vecchie CPU progettate da Intel – e clonate da altre aziende – usavano un coprocessore matematico esterno per effettuare operazioni in virgola mobile. Quando Intel introdusse il 486DX, la CPU includeva un coprocessore matematico, e ogni processore Intel (ma anche AMD e VIA/Cyrix) realizzato da allora ha incluso il coprocessore matematico.

I coprocessori forniscono hardware per calcoli a virgola mobile, che altrimenti creerebbero un consumo eccessivo sulla CPU principale. I chip matematici velocizzano l'operazione del computer solo quando state eseguendo software progettato per avvantaggiarsi del coprocessore.

Nota: la maggior parte delle applicazioni che usavano soluzioni per calcoli in virgola mobile ora usano istruzioni MMX/SSE. Queste istruzioni sono più rapide e più accurate rispetto ai calcoli x87 in virgola mobile.