消費電力（動的・静的）とは？
消費電力（動的・静的）とは、CMOS回路の消費電力は、信号の遷移に伴い負荷容量を充放電する動的消費電力と、遷移がなくても流れるリーク電流による静的消費電力に分けられる。動的消費電力はおおむね「容量×電源電圧の2乗×動作周波数×遷移確率」に比例するため、電圧を下げる効果が最も大きい。
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12回出題されています（2016年度〜2025年度）。
しょうひでんりょく
消費電力（動的・静的）の意味
CMOS回路の消費電力は、信号の遷移に伴い負荷容量を充放電する動的消費電力と、遷移がなくても流れるリーク電流による静的消費電力に分けられる。動的消費電力はおおむね「容量×電源電圧の2乗×動作周波数×遷移確率」に比例するため、電圧を下げる効果が最も大きい。
消費電力（動的・静的）の具体例
電源電圧を半分にすると動的消費電力はおよそ4分の1になる。
消費電力（動的・静的）は試験でどう引っ掛けられる？
微細化が進むとリーク電流の比率が上がり、動かしていなくても電力を食う。待機時はクロック停止だけでなく電源遮断が必要になる。
消費電力（動的・静的）と関連する用語
消費電力（動的・静的）が出た過去問
リアルタイムOSを用いたシステムにおいて、タスクAの優先度が最も低いとする。実行状態又は実行可能状態であるタスクがタスクAだけであるとき、電力の消費を抑えるため…
正解：休止命令を実行して割込みを待つ。
要点：アイドル時は休止命令で割込み待ちにして省電力化する
他に走らせるべきタスクがないとき、最低優先度のタスクが空ループを回し続けると、プロセッサが全力で動き続けて電力を無駄に消費する。この場合は休止（低消費電力）命令を実行してプロセッサを止め、割込みが入ったら復帰する形にすればよい。割込みで復帰できるので応答性を損なわずに消費電力だけ下げられる。
出典：平成28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9（IPA）ZigBeeの説明として、適切なものはどれか。
正解：低消費電力で低速の通信を行い、センサネットワークなどに使われる。
要点：ZigBeeは低消費電力・低速でセンサ網向けの近距離無線
ZigBeeはIEEE 802.15.4を基盤とする近距離無線規格で、通信速度は低いかわりに消費電力が非常に小さく、電池で長期間動作させられる。多数のノードでメッシュ状の網を構成できるため、センサネットワークや設備の遠隔監視、住宅設備の制御などに適する。同じ近距離無線でも、機器同士を1対1でつなぐ用途の規格とは狙いが異なる。
出典：平成29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5（IPA）暗号機能を実装したIoTにおいて脅威となるサイドチャネル攻撃に該当するものはどれか。
正解：装置が発する電磁波を測定することによって秘密情報の取得を試みる。
要点：サイドチャネル攻撃は電力や電磁波など物理情報から鍵を推定
サイドチャネル攻撃は、暗号アルゴリズムそのものを数学的に解くのではなく、実装された機器が動作中に外部へ漏らす物理的な副次情報から鍵を推定する攻撃である。利用される情報には消費電力、処理時間、電磁波、動作音、故障時の出力などがある。装置が放射する電磁波を測定して鍵を推定する手法は電磁波解析と呼ばれ、典型的なサイドチャネル攻撃に当たる。
出典：平成30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18（IPA）IoTの要素技術の一つであるSoCの開発に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解：ワンチップで実現しているので、小型で低消費電力のシステムを開発することができる。
要点：SoCはワンチップ集積で小型・低消費電力を実現する
SoCはプロセッサ、メモリ、周辺回路、インタフェースなどをワンチップに集積する技術で、部品間の配線が短くなるため基板面積を小さくでき、消費電力も抑えられる。この小型・低消費電力という特性がIoT機器に適している。一方、専用チップの設計・製造には汎用部品を組み合わせる場合より長い期間と大きな初期費用がかかる点には注意が必要である。
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20（IPA）サイドチャネル攻撃に該当するものはどれか。
正解：暗号アルゴリズムを実装した攻撃対象の物理デバイスから得られる物理量（処理時間や消費電力など）やエラーメッセージから、攻撃対象の秘密情報を得る。
要点：サイドチャネル攻撃は実装が漏らす物理量から鍵を推定する
サイドチャネル攻撃は、暗号アルゴリズム自体の数学的な弱点ではなく、それを実装した装置が動作中に外部へ漏らす副次的な情報を手がかりに秘密鍵を推定する攻撃である。処理時間、消費電力、電磁波、動作音、故障時の出力やエラーメッセージなどが利用される。アルゴリズムが理論的に強固でも、実装が対策を欠いていれば成立する点が特徴である。
出典：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問15（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。