动态电压调节

动态电压调节节是计算机体系结构中的一种电源管理技术，其中组件中使用的电压会根据情况增加或减少。 增加电压的动态电压调节称为过电压； 动态电压缩放以降低电压被称为欠压。 降压是为了节省电力，特别是在笔记本电脑和其他移动设备中，这些设备的能量来自电池，因此是有限的，或者在极少数情况下，以提高可靠性。 过压是为了支持更高的频率以提高性能。

术语过压也用于指增加计算机组件的静态工作电压以允许以更高的速度运行（超频）。

基于 MOSFET 的数字电路使用电路节点处的电压来表示逻辑状态。 这些节点的电压在正常操作期间在高压和低压之间切换——当逻辑门的输入转换时，构成该门的晶体管可能会切换门的输出。

电路中的每个节点都有一定量的电容。 电容可以被认为是给定电流产生给定电压变化所需时间的量度。 电容有多种来源，主要是晶体管（主要是栅极电容和扩散电容）和导线（耦合电容）。 切换电路节点处的电压需要对该节点处的电容进行充电或放电； 由于电流与电压有关，因此所需时间取决于所施加的电压。 通过向电路中的器件施加更高的电压，电容可以更快地充电和放电，从而加快电路的运行速度并允许更高的频率运行。

许多现代组件允许通过软件（例如，通过 BIOS）控制电压调节。 通常可以通过 PC 的 BIOS 控制提供给 CPU、RAM、PCI 和 PCI Express（或 AGP）端口的电压。

然而，一些组件不允许对电源电压进行软件控制，并且超频者需要对硬件进行修改以对组件进行过压以实现极端超频。 视频卡和主板北桥是经常需要修改硬件以改变电源电压的组件。 这些修改在超频社区中称为电压修改或 Vmod。

欠压是降低组件（通常是处理器）的电压，降低温度和冷却要求，并可能允许省略风扇。 就像超频一样，降压高度受制于所谓的硅xxx：一个 CPU 的降压性能可能比另一个略好，反之亦然。

使用静态 CMOS 门的芯片消耗的开关功率为 C ⋅ V 2 ⋅ f {displaystyle Ccdot V{2}cdot f} ，其中 C 是每个时钟周期开关的电容，V 是 电源电压，f是开关频率，因此这部分功耗随电压呈二次方下降。 然而这个公式并不准确，因为许多现代芯片并不是使用 xxx CMOS 实现的，而是使用特殊的存储电路、多米诺逻辑等动态逻辑等。此外，还有一个静态漏电流，它变得越来越多 随着特征尺寸变得更小（低于 90 纳米）和阈值水平更低，这一点更加突出。

因此，动态电压缩放被广泛用作管理电池供电设备（例如手机和笔记本电脑）中开关功耗的策略的一部分。 低电压模式与较低的时钟频率结合使用，以xxx限度地减少与 CPU 和 DSP 等组件相关的功耗； 只有当需要大量的计算能力时，才会提高电压和频率。

一些xxx设备还支持低电压操作模式。 例如，低功率 MMC 卡和 SD 卡可以在 1.8 V 和 3.3 V 下运行，驱动程序堆栈可以在检测到支持它的卡后切换到较低电压来节省电力。

当泄漏电流是功耗方面的一个重要因素时，芯片通常会设计成部分芯片可以完全断电。 这通常不被视为动态电压缩放，因为它对软件不透明。 当部分芯片可以关闭时，例如在 TI OMAP3 处理器上，驱动程序和其他支持软件需要支持。

数字电路切换状态的速度——即从低电平 (VSS) 变为高电平 (VDD) 或相反——与该电路中的电压差成正比。 降低电压意味着电路切换速度变慢，从而降低该电路可以运行的xxx频率。 反过来，这会降低可以发出程序指令的速率，这可能会增加运行时间。