クロックゲーティングとは?
クロックゲーティングとは、使用していない回路ブロックへのクロック供給を止めて、無駄な信号遷移をなくし動的消費電力を削減する手法。復帰はクロックを再供給するだけなので速い。
エンベデッドシステムスペシャリスト試験の過去問では2回出題されています(2019年度〜2021年度)。
くろっくげーてぃんぐ
クロックゲーティングの意味
使用していない回路ブロックへのクロック供給を止めて、無駄な信号遷移をなくし動的消費電力を削減する手法。復帰はクロックを再供給するだけなので速い。
クロックゲーティングの具体例
通信していない期間はシリアル通信モジュールのクロックを停止し、送信直前に再開する。
クロックゲーティングは試験でどう引っ掛けられる?
クロックを止めても電源は供給されたままなのでリーク電流は残り、レジスタの内容は保持される。リークまで断つのがパワーゲーティング。
クロックゲーティングと関連する用語
クロックゲーティングが出た過去問
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。
正解:動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断する。
要点:パワーゲーティングは未使用ブロックの電源を遮断する
パワーゲーティングは、使っていない回路ブロックへの電源供給そのものをスイッチで遮断し、動作電流だけでなくリーク電流も削減する省電力技術である。微細プロセスではリーク電流の比率が大きいため、クロックを止めるだけでは足りずこの手法が有効になる。ただし復帰時には電源の再投入と状態の復元が必要で、遷移に時間と電力がかかる点がクロックゲーティングとの違いである。
出典:令和1年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問1(IPA)組込みシステムに適用されるCPUの低消費電力化技術に関する説明として、適切なものはどれか。
正解:レジスタに供給するクロックがダイナミックな消費電力を増加させる要因の一つなので、不要なブロックへのクロックの供給を止めることによって低消費電力になる。
要点:クロックゲーティングは無駄な遷移を止め動的消費電力を削減
CMOS回路のダイナミックな消費電力は、信号が遷移するたびに生じる充放電で決まり、クロックが供給される限りレジスタなどは動作していなくても遷移を繰り返す。そこで使っていないブロックへのクロック供給を止めるクロックゲーティングを行えば、無駄な遷移がなくなり消費電力を減らせる。低消費電力化では、このダイナミック電力の削減と、電源遮断によるリーク電流の削減を使い分ける。
出典:令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問14(IPA)
最終更新:2026-08-25/解説は資格暗記が独自に作成しています。 過去問の出典は各問題に記載のとおりです。