Das centenas de componentes que constituem um computador moderno, o chip microprocessador é o que consome mais energia. Parte essencial de qualquer PC, laptop ou dispositivo móvel, um microprocessador realiza cálculos de até bilhões de instruções por segundo. Para atingir esse nível de desempenho, os processadores requerem quantidades substanciais de energia elétrica.
Descrição
Um microprocessador de PC típico é um circuito integrado - um retângulo plano de alguns centímetros quadrados que possui centenas de pinos de metal para transportar sinais eletrônicos de e para o dispositivo. Os circuitos microscópicos do chip realizam operações aritméticas e lógicas e movem dados em velocidades muito altas. Por consumir energia significativa, o chip fica quente durante a operação. Para evitar o superaquecimento, os processadores para desktops e laptops são projetados para resfriamento com ar forçado.
Velocidade e poder
A velocidade de cálculo de um processador está fortemente ligada ao seu consumo de energia. Os chips usados nos primeiros PCs tiveram menos de um milésimo do desempenho dos produzidos em 2013; esses processadores consumiam apenas alguns watts e não tinham necessidades especiais de resfriamento. As décadas de 1980 e 1990 viram grandes aumentos na velocidade do processador, juntamente com maior consumo de energia; esses chips esquentavam muito, exigindo primeiro radiadores de metal com aletas, chamados dissipadores de calor, e depois usando minúsculos ventiladores de refrigeração dedicados. Esta é a norma para processadores usados em laptops, desktops e servidores.
Consumo de energia do processador
Os chips do processador vêm em uma ampla variedade de tipos, alguns adequados para smartphones e outros dispositivos móveis, outros que são projetados para desktops, laptops e servidores. Devido às limitações impostas pela pequena bateria de um smartphone, seu processador consome apenas alguns watts de energia, no máximo. Os processadores em computadores desktop usam entre 30 e 90 watts e realizam cálculos mais rapidamente do que seus equivalentes móveis. Os servidores, que possuem requisitos de alto desempenho, possuem processadores que consomem até 200 watts.
Gestão de Energia
Como o processador é o maior consumidor de energia em um computador, os designers de chips os tornam o mais eficientes possível em termos de energia. Por exemplo, alguns projetos de processador funcionam com voltagem mais baixa do que os chips de computador tradicionais, uma estratégia que economiza quantidades significativas de energia em aplicativos de servidor onde a mesma instalação hospeda milhares de computadores.