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。

選択肢

• アトランジスタのしきい値電圧を低くすることによって、回路の動作は遅くなるがリーク電流が抑えられるので、低消費電力になる。
• イトランジスタの消費電力は電源電圧の2乗に反比例するので、電圧を高くすることによって低消費電力になる。
• ウパワーゲーティングを用いることによって、ダイナミックな消費電力は少なくなるが、リーク電流に起因する消費電力は抑えることができない。
• エ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。

正解と解説

正解：エ 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。

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。

選択肢ごとの解説

• アしきい値電圧を下げると動作は速くなる一方でリーク電流は増えるので、記述が逆。
• イダイナミック消費電力は電源電圧の2乗に比例するので、電圧を下げるほど低消費電力になる。
• ウパワーゲーティングは電源を遮断するのでリーク電流も削減できる。
• エ正解。不要なブロックへのクロック供給を止めてダイナミック電力を減らす。

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