關(guān)于Voltage Droop的性能分析和介紹

郵件形式的立锜電子報(bào)內(nèi)容都很簡潔，但它附帶的應(yīng)用筆記通常都是一部大作品，會非常專注地介紹一個(gè)問題的方方面面，因而非常具有參考價(jià)值，據(jù)我所知就有一家客戶將我們的電子報(bào)推薦的一篇文章打印成冊，幾乎人手一份，經(jīng)常參考。由于它們的寫作都是用英文來完成的，我不得不每次都要把它翻譯成為中文，然后再把它呈現(xiàn)給我們的讀者。這樣的翻譯雖然很辛苦，幾乎每次完成的時(shí)候都有累癱了的感覺，但我自己很享受這個(gè)過程，那是我可以有創(chuàng)造性地進(jìn)行二次創(chuàng)作的機(jī)會，具有非常大的自由度，同時(shí)還能學(xué)到自己不一定知道的知識，非常有價(jià)值。我在創(chuàng)作上的自由度也會給我?guī)矸稿e的機(jī)會，上一期的文章中就出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯誤，不知道你發(fā)現(xiàn)了沒有？

在這一次的翻譯中，我遇到了一個(gè)詞——Voltage Droop，我一時(shí)竟不知如何去表達(dá)它，這讓我猶豫了好久。

高性能計(jì)算機(jī)CPU的電源電壓是可調(diào)的，一旦確定以后，容許的變化空間就很窄。如果電源電壓低于其工作電壓下限，CPU的運(yùn)行就很容易出錯；如果電源電壓高于其工作電壓上限，CPU就很容易受損。所以，作為CPU電源轉(zhuǎn)換器的供應(yīng)商，我們需要想很多辦法去提高輸出電壓的精度，因而也能成就一些獨(dú)特的競爭優(yōu)勢，能夠讓你在不知不覺中成為立锜的客戶，但卻可以認(rèn)為立锜與你什么關(guān)系都沒有。

如果一臺計(jì)算機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，或者只是承擔(dān)了很輕松的任務(wù)，它的CPU就只需以很低的速度運(yùn)行，其消耗的電流很小，所需的電源電壓也很低。相反，如果計(jì)算機(jī)承擔(dān)的處理任務(wù)很重，它的CPU就要以很高的速度運(yùn)行，其消耗的電流很大，所需的電源電壓也比較高。此特性帶來了一個(gè)問題，如果CPU從低速狀態(tài)突然轉(zhuǎn)入高速狀態(tài)，由于負(fù)載電流突然增加，電源轉(zhuǎn)換器來不及響應(yīng)，為之供電的電源電壓就會往下墜，使得本來就很低的電源電壓很容易低過其工作電壓下限，因而很容易造成CPU死機(jī)。反之，如果CPU從高速運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)入低速運(yùn)行狀態(tài)，為之供電的電源電壓就會往上沖，上沖隆起的結(jié)果是很容易超過CPU的工作電壓上限，從而帶來CPU受損的結(jié)果。

為了解決上述問題，CPU的制造商為CPU的電源供應(yīng)器定義了一條負(fù)載線，其特性如下圖所示：

圖中的實(shí)線即是負(fù)載線，當(dāng)負(fù)載電流較低時(shí)，輸出電壓較高。隨著負(fù)載電流的增加，輸出電壓逐漸下降。表面看起來，這樣的做法使得電源的負(fù)載調(diào)整特性變差了，但在實(shí)際上卻使電源的特性得到改善，使得它在動態(tài)負(fù)載之下的輸出電壓波動幅度變小了，因而更容易符合CPU工作電壓上下限的要求，下面的這幅圖就是有/沒有這種特性存在時(shí)的表現(xiàn)對比。

上圖中的電流變動幅度是70A，其完成變化的時(shí)間在100ns以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的負(fù)載變化速度。當(dāng)電壓的負(fù)載調(diào)整率為0時(shí)，電流變化所帶來的電壓尖峰非常大。加入了負(fù)載線特性以后，不同的負(fù)載電流導(dǎo)致了不同的輸出電壓，但總的電壓變化范圍卻明顯變小了，因而更容易得到精確的電壓。

在英文中，用負(fù)載線這個(gè)概念來表達(dá)的特性有另外一個(gè)稱呼：Voltage Droop。如果查字典，它告訴你這個(gè)詞的意思是“電壓下降”。詢問相關(guān)的從業(yè)者，他們說從來沒有人用中文說過這個(gè)詞，如果一定要用中文說，答案也是“電壓下降”。

所有的答案都是相同的，但我總是覺得不舒服，因?yàn)椤半妷合陆怠边@個(gè)詞中完全沒有電壓變化與電流大小之間的關(guān)系的呈現(xiàn)，這讓我有一種辭不達(dá)意的感覺（這句話中該用“辭不達(dá)意”或“詞不達(dá)意”似乎也可以寫一篇文章了，我過去所學(xué)是“辭不達(dá)意”，現(xiàn)在的詞典中是“詞不達(dá)意”）。在這種狀況下，我可以選擇不翻譯，直接用英文原詞，這也是我們常?？稍诩夹g(shù)文章中見到的做法，可是我卻不喜歡這樣做。

這個(gè)問題困擾了我一天，在翻譯其他部分的同時(shí)也在默默地思考著，最后我把著眼點(diǎn)放到了“Droop”這個(gè)詞上。字典上說這個(gè)詞的意義是“彎曲、下垂、枯萎”，當(dāng)我們的眼皮因?yàn)樘诙麓沟臅r(shí)候就可以用到它，于是就開始去體驗(yàn)這種感覺，意識到這種疲勞就像電流一樣，越疲勞則眼皮下垂越厲害，與之對應(yīng)的是電流越大則電壓越低，心里終于冒出來一個(gè)詞——隨載下降，然后我拿著“電壓隨載下降”這個(gè)結(jié)果去詢問相關(guān)的人員，請他們看看這是否將實(shí)際的意義表達(dá)了出來，是否含有歧義，當(dāng)?shù)玫綕M意的答復(fù)以后，我覺得我的思考已經(jīng)圓滿了，于是把答案寫進(jìn)了新的翻譯文稿中。

實(shí)際上，我在后來的感覺中還是覺得“電壓隨載下降”這個(gè)譯法太復(fù)雜了，曾經(jīng)想用“電壓隨降”來簡化它，但總是覺得里面少了點(diǎn)東西，需要依靠腦力添加上以后才完美，所以選擇了放棄，但仍然覺得在某些情況下可以這么用，而且可能是更好的選擇。

親愛的朋友，我的英文水平實(shí)在是太差，所以在理解原文上總是存有不足，翻譯起來也會很難。如果讓你來翻譯這個(gè)詞，你會怎么譯呢？歡迎分享你的想法。

我在這里分享了工作上的一點(diǎn)點(diǎn)體驗(yàn)，順便也把CPU內(nèi)核電源的一點(diǎn)點(diǎn)知識分享給了你，但這遠(yuǎn)不是全部。如果你對相關(guān)知識感興趣，不想錯過未來的優(yōu)質(zhì)信息，請立即訂閱立锜電子報(bào)。要做到這一點(diǎn)，在微信菜單欄的“深入交流”欄目中選擇“加入立锜會員”并填寫資料即可實(shí)現(xiàn)。其實(shí)檢驗(yàn)?zāi)闶欠裥枰喿x這期電子報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)很簡單，如果你不知道本文中的負(fù)載線特性是如何被精確實(shí)現(xiàn)的，或者你知道某種方法而不知道立锜是如何做的，而你對此又有好奇心，你就該有所行動了，絕對不會讓你失望的，只是你已經(jīng)錯過了收到這期電子報(bào)的機(jī)會，需要自己到立锜的網(wǎng)站上去尋找相關(guān)內(nèi)容，但這樣做可以讓你不會錯過下一次機(jī)會。