CPU の動作電圧

 CPU の動作電圧は長い間5Vであった。これは,1960年代にトランジスターで論理回路を組んでいた時代に, 敷居値(0か1かを分ける電圧)の関係から,シリコントランジスターの『高い方の電位』は4V以上が必要とされたため, 余裕を持って電源を5Vとした事に由来する。 この後,DTL,TTL などの論理回路を組み込んだ IC が発売されたが,それらの電源電圧が上記の理由で5Vであったため, その後に登場した CPU,周辺 LSI の電源も5Vとなった。 (初期の CPU は±12,±5Vなど複数の電源を必要とした。)

 最近の CPU の動作電圧は消費電力を減らす為に総て5V以下である。 CPU のクロック数と消費電力は,ほぼ比例する。 消費電力は熱に変わるがこの熱を減らすためには,消費電力すなわち,電源電圧を減らせばよい。 また,動作電圧を減らすと,CPU 内部の配線を移動する電荷も減少する。 そうすると,電荷の移動により起こる,別の配線への誘導も減少するため, 配線の間隔を狭くできるので,CPU の集積度を上げることができる。 このような理由で最近の CPU の動作電圧は5V以下になったのである。



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