关于Voltage Droop的性能分析和介绍

邮件形式的立锜电子报内容都很简洁，但它附带的应用笔记通常都是一部大作品，会非常专注地介绍一个问题的方方面面，因而非常具有参考价值，据我所知就有一家客户将我们的电子报推荐的一篇文章打印成册，几乎人手一份，经常参考。由于它们的写作都是用英文来完成的，我不得不每次都要把它翻译成为中文，然后再把它呈现给我们的读者。这样的翻译虽然很辛苦，几乎每次完成的时候都有累瘫了的感觉，但我自己很享受这个过程，那是我可以有创造性地进行二次创作的机会，具有非常大的自由度，同时还能学到自己不一定知道的知识，非常有价值。我在创作上的自由度也会给我带来犯错的机会，上一期的文章中就出现了严重的错误，不知道你发现了没有？

在这一次的翻译中，我遇到了一个词——Voltage Droop，我一时竟不知如何去表达它，这让我犹豫了好久。

高性能计算机CPU的电源电压是可调的，一旦确定以后，容许的变化空间就很窄。如果电源电压低于其工作电压下限，CPU的运行就很容易出错；如果电源电压高于其工作电压上限，CPU就很容易受损。所以，作为CPU电源转换器的供应商，我们需要想很多办法去提高输出电压的精度，因而也能成就一些独特的竞争优势，能够让你在不知不觉中成为立锜的客户，但却可以认为立锜与你什么关系都没有。

如果一台计算机处于待机状态，或者只是承担了很轻松的任务，它的CPU就只需以很低的速度运行，其消耗的电流很小，所需的电源电压也很低。相反，如果计算机承担的处理任务很重，它的CPU就要以很高的速度运行，其消耗的电流很大，所需的电源电压也比较高。此特性带来了一个问题，如果CPU从低速状态突然转入高速状态，由于负载电流突然增加，电源转换器来不及响应，为之供电的电源电压就会往下坠，使得本来就很低的电源电压很容易低过其工作电压下限，因而很容易造成CPU死机。反之，如果CPU从高速运行状态突然转入低速运行状态，为之供电的电源电压就会往上冲，上冲隆起的结果是很容易超过CPU的工作电压上限，从而带来CPU受损的结果。

为了解决上述问题，CPU的制造商为CPU的电源供应器定义了一条负载线，其特性如下图所示：

图中的实线即是负载线，当负载电流较低时，输出电压较高。随着负载电流的增加，输出电压逐渐下降。表面看起来，这样的做法使得电源的负载调整特性变差了，但在实际上却使电源的特性得到改善，使得它在动态负载之下的输出电压波动幅度变小了，因而更容易符合CPU工作电压上下限的要求，下面的这幅图就是有/没有这种特性存在时的表现对比。

上图中的电流变动幅度是70A，其完成变化的时间在100ns以内，远远超过一般的负载变化速度。当电压的负载调整率为0时，电流变化所带来的电压尖峰非常大。加入了负载线特性以后，不同的负载电流导致了不同的输出电压，但总的电压变化范围却明显变小了，因而更容易得到精确的电压。

在英文中，用负载线这个概念来表达的特性有另外一个称呼：Voltage Droop。如果查字典，它告诉你这个词的意思是“电压下降”。询问相关的从业者，他们说从来没有人用中文说过这个词，如果一定要用中文说，答案也是“电压下降”。

所有的答案都是相同的，但我总是觉得不舒服，因为“电压下降”这个词中完全没有电压变化与电流大小之间的关系的呈现，这让我有一种辞不达意的感觉（这句话中该用“辞不达意”或“词不达意”似乎也可以写一篇文章了，我过去所学是“辞不达意”，现在的词典中是“词不达意”）。在这种状况下，我可以选择不翻译，直接用英文原词，这也是我们常常可在技术文章中见到的做法，可是我却不喜欢这样做。

这个问题困扰了我一天，在翻译其他部分的同时也在默默地思考着，最后我把着眼点放到了“Droop”这个词上。字典上说这个词的意义是“弯曲、下垂、枯萎”，当我们的眼皮因为太疲劳而下垂的时候就可以用到它，于是就开始去体验这种感觉，意识到这种疲劳就像电流一样，越疲劳则眼皮下垂越厉害，与之对应的是电流越大则电压越低，心里终于冒出来一个词——随载下降，然后我拿着“电压随载下降”这个结果去询问相关的人员，请他们看看这是否将实际的意义表达了出来，是否含有歧义，当得到满意的答复以后，我觉得我的思考已经圆满了，于是把答案写进了新的翻译文稿中。

实际上，我在后来的感觉中还是觉得“电压随载下降”这个译法太复杂了，曾经想用“电压随降”来简化它，但总是觉得里面少了点东西，需要依靠脑力添加上以后才完美，所以选择了放弃，但仍然觉得在某些情况下可以这么用，而且可能是更好的选择。

亲爱的朋友，我的英文水平实在是太差，所以在理解原文上总是存有不足，翻译起来也会很难。如果让你来翻译这个词，你会怎么译呢？欢迎分享你的想法。

我在这里分享了工作上的一点点体验，顺便也把CPU内核电源的一点点知识分享给了你，但这远不是全部。如果你对相关知识感兴趣，不想错过未来的优质信息，请立即订阅立锜电子报。要做到这一点，在微信菜单栏的“深入交流”栏目中选择“加入立锜会员”并填写资料即可实现。其实检验你是否需要阅读这期电子报的标准很简单，如果你不知道本文中的负载线特性是如何被精确实现的，或者你知道某种方法而不知道立锜是如何做的，而你对此又有好奇心，你就该有所行动了，绝对不会让你失望的，只是你已经错过了收到这期电子报的机会，需要自己到立锜的网站上去寻找相关内容，但这样做可以让你不会错过下一次机会。