La disipación de potencia o disipación de energía es el proceso en el que las unidades de CPU (Procesadores) consumen energía eléctrica y la disipan tanto por la acción de los circuitos de conmutación contenidos en la CPU (como los transistores o el tubo de vacío ) como la energía perdida como calor debido a la impedancia de los circuitos electrónicos .
Diseñar procesadores que realicen tareas de manera eficiente sin sobrecalentarse es un problema importante para casi todos los fabricantes de procesadores de hoy. Algunas implementaciones de CPU usan muy poca energía; por ejemplo, los procesadores de los teléfonos móviles suelen consumir solo unos pocos vatios de electricidad, mientras que algunos microcontroladores utilizados en los sistemas integrados pueden consumir solo unos pocos milivatios o incluso unos pocos microvatios. En comparación, los procesadores de computadoras personales de propósito general , como computadoras de escritorio y portátiles , disipan mucha más energía debido a su mayor complejidad y velocidad. Estos componentes pueden consumir energía en el rango de unos pocos vatios a varios cientos de vatios. Históricamente, las primeras CPU implementadas con tubos de vacío consumían varios kilovatios de energía.
Los procesadores de escritorio generalmente usan una parte significativa de la energía consumida por la computadora . Los otros grandes consumidores son las tarjetas gráficas , que contienen unidades de procesamiento de gráficos , placas base y fuentes de alimentación . En las computadoras portátiles, la retroiluminación de la pantalla LCD también utiliza una parte significativa de la potencia total. Aunque se han implementado funciones de ahorro de energía en las computadoras personales cuando están inactivas, el consumo general de las CPU de alto rendimiento actuales es considerable. Esto está en marcado contraste con el muy bajo consumo de energía de los procesadores diseñados para dispositivos de baja potencia. Por ejemplo, Intel XScale , puede funcionar a 600 MHz consumiendo menos de 1W de energía, mientras que los procesadores Intel x86 para PC en la misma categoría de desempeño usan varias veces más energía.
Hay causas técnicas para esta diferencia:
Los fabricantes de CPU generalmente publican dos valores con respecto al consumo de CPU:
La frecuencia de reloj es el número de ciclos realizados en un segundo por un procesador.