導入
編集者注：この記事は2009年11月に初めて公開されました。公開後、AMDの電力専門家と何度もやり取りを行い、得られた結論のいくつかについて議論を重ねました。AMDからのフィードバックに基づき、最適化が最も必要な箇所を明確にするために再テストを行いました。また、前回の記事で指摘されたCool'n'Quietの問題にも対処しました。この問題は、技術そのものではなく、実装方法に起因していることが判明しました。AMDからの情報提供に深く感謝いたします。
今日では、パフォーマンスと発熱だけが、私たちが考慮すべき要素ではありません。消費電力もますます重要になっています。しかし、プロセッサに関するレビューや記事の多くは、依然としてパフォーマンスに重点を置いています。レビューベンチマークは、電力管理機能をオンにせずに行われることがよくあります（IntelのTurbo Boostの時代では、これらの機能を有効にする必要があるため、特に重大な失態です）。
これは悪いことでしょうか？特定の理論を検証する文脈でなくても構いません。パフォーマンスは、プロセッサ、あるいは他のコンポーネントを購入する際に、誰もが考慮する最後から2番目の要素である可能性が高いでしょう。しかし、消費電力への懸念がますます高まっている今、電力管理機能を有効にした状態でのパフォーマンスを常に確認するように努めるべきです。
多くの人は、電源管理機能はプロセッサのパフォーマンスを低下させると考えています。実際、電源管理機能を有効にした状態でのパフォーマンス評価を含むレビューや記事の多くでは、無効にした場合よりもわずかに低い数値が示されています。しかし、ハードウェアやソフトウェアと同様に、電源管理機能も微調整することでパフォーマンスを向上させたり、消費電力を抑えたりできることに気づいていない人が多いのです。BIOS、ドライバー、オペレーティングシステムを調整してパフォーマンスを最大限に高めることは珍しくありません。では、電源管理機能についても同じように調整できないでしょうか？
電源管理について知る
この記事は、その疑問への答えです。電源管理を微調整するには、まずその仕組みを理解する必要があります。電源管理は、プロセッサ（あるいは他のコンポーネント）のスロットリングを行い、ワークロードが低いときに電力を節約するために速度を落とします。ユーザーがワークロードを変更すると（例えばアプリケーションを開くなど）、電源管理はプロセッサのクロック周波数を再び高めに調整し、ワークロードが再び変化するまで（基本的にはアプリケーションまたはタスクが完了するまで）その状態を維持します。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
クロックスロットリングは電力管理の最も顕著な効果ですが、消費電力の削減に最も大きな影響を与えるわけではありません。最も大きな効果をもたらすのは電圧の低減です。クロックをスロットリングすることで、プロセッサメーカーはプロセッサの電圧を大幅に低く抑えることができます。消費電力の削減に加えて、クロックと電圧のスロットリングは動作温度の低下にもつながります。電圧が低いということは消費電力が減り、熱として放出される量も少なくなるということです。
今日のプロセッサはきめ細かな電力管理機能を備えており、様々なクロックレートと電圧レベルで動作可能です。これらの異なるクロックと電圧の設定はpステートと呼ばれます（Intel CPUではSpeedStep、AMDチップではCool'n'Quietとして知られています）。現代のプロセッサは少なくとも2つのpステートを持つことができます。1つはパフォーマンス用、もう1つは省電力モード用です。しかし、3つ以上のpステートを持つプロセッサも珍しくありません。電力管理設定には、pステートに加えて、pステート間の切り替えに必要な遷移時間とワークロードレベルも含まれます。
