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dvs dvfs avs avfs 低功耗技术的区别

1. DVS(Dynamic Voltage Scaling,动态电压调整)

  • 概念:根据系统负载,动态调整电压水平。

  • 特点

    • 降低电压可以显著降低功耗(功耗 ~ V²)。

    • 但电压不能随意降,受限于时序和工艺。

  • 应用:早期低功耗CPU/SoC常用。

  • 缺点:如果只调电压,不调频率,性能可能受影响。


2. DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,动态电压和频率调整)

  • 概念:在 DVS 的基础上,同时调节 电压和频率

  • 特点

    • 高性能时 → 提高频率 + 电压。

    • 低负载时 → 降低频率 + 电压。

  • 应用:几乎所有移动芯片(手机SoC、笔记本CPU、GPU)都用 DVFS。

  • 优点:性能和功耗灵活平衡。

  • 缺点:电压/频率切换要考虑稳定性、响应速度。


3. AVS(Adaptive Voltage Scaling,自适应电压调整)

  • 概念:针对 工艺、温度、负载 等变化,自动调节电压。

  • 不同于 DVS:DVS 是软件或系统根据场景预设调电压;
    AVS 是硬件 实时检测芯片状态(工艺/温度/工作负载) 来调电压。

  • 应用:一些高端SoC和FPGA用 AVS 来抵消工艺漂移、温度波动。

  • 优点:更细粒度、更省电。


 4. AVFS(Adaptive Voltage and Frequency Scaling,自适应电压和频率调整)

  • 概念:结合 AVS 和 DVFS,能 动态并自适应 调整电压和频率。

  • 特点

    • 根据实际硅片特性(工艺快/慢,温度高/低),优化 V-F 曲线。

    • 不同芯片同一频率下,可能跑在不同的电压点。

  • 应用:AMD Zen 架构 CPU、GPU 就大量使用 AVFS。

  • 优点:最大化能效,减少“保守裕量”。


对比表

技术全称调节对象特点典型应用
DVSDynamic Voltage Scaling电压固定频率下调电压早期低功耗方案
DVFSDynamic Voltage & Frequency Scaling电压 + 频率负载感知,软件控制手机SoC、CPU、GPU
AVSAdaptive Voltage Scaling电压硬件自适应,消除工艺/温度影响高端SoC、FPGA
AVFSAdaptive Voltage & Frequency Scaling电压 + 频率智能自适应,精确调优AMD CPU/GPU,高端处理器

总结

  • DVS/DVFS → 主要靠软件/场景控制。

  • AVS/AVFS → 加上硬件自适应,更智能、更高效。


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