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低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)とは?

低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)とは、CMOS回路の消費電力は、スイッチングによる動的電力(おおむね周波数と電圧の2乗に比例)と、待機時も流れる漏れ電流による静的電力から成る。DVFSは負荷に応じて動作電圧と周波数を動的に下げる技術、クロックゲーティングは使っていない回路へのクロック供給を止める技術。

ていしょうひでんりょくぎじゅつ

応用情報技術者試験の頻出用語/テクノロジ系/別名:低消費電力技術、DVFS・クロックゲーティング、DVFS、クロックゲーティング


低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)の意味

CMOS回路の消費電力は、スイッチングによる動的電力(おおむね周波数と電圧の2乗に比例)と、待機時も流れる漏れ電流による静的電力から成る。DVFSは負荷に応じて動作電圧と周波数を動的に下げる技術、クロックゲーティングは使っていない回路へのクロック供給を止める技術。

低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)の具体例

電圧を1.2Vから0.9Vへ、周波数を2GHzから1.4GHzへ落とすと、動的電力は約(0.9/1.2)^2×(1.4/2)=約0.39倍になる。処理時間は伸びるが、待機の多いスマートフォンやサーバでは総消費エネルギーが下がる。使わないコアは電源そのものを切るパワーゲーティングも併用する。

低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)は試験でどう引っ掛けられる?

周波数だけ下げても電力の削減幅は限定的で、電圧を同時に下げて初めて2乗の効果が効く。また周波数を半分にすると処理時間が2倍になるため、同じ仕事量に対するエネルギーは単純に半分にはならない(レースツーアイドルが有利な場合もある)。

低消費電力技術(DVFS・クロックゲーティング)と関連する用語

最終更新:2026-08-25/解説は資格暗記が独自に作成しています。 過去問の出典は各問題に記載のとおりです。