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偶在05年写过一个该问题的文章~
/ i7 e! t* j' p偶以为那时候这个问题就已经解决了~
) M' D+ z6 Q" D
( `, M2 T& B! y没想到又出现了~嘿嘿~~
/ l* t( F3 H! b偶也是学微电子DI~~
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降压使用对cpu没有危害！- -
* q. M( {4 ]6 m& Z
3 p# G6 J1 u: _0 }! K* A
/ Q) z7 @4 w+ G- ]) s7 u, C, J. K+ ^/ F) ~
只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，
5 L) V, h) d6 j2 ]系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！+ @ h' E, O* c1 ~: k
2 q, U5 A$ l# Y5 B
有些人解释说降压工作对cpu有害的原因竟然是降压也能
: o- I; ]6 o( I! n引起电子迁移的加剧！8 {1 b6 Z" k/ s+ s
# A9 s6 P) V0 A( Z& U
现在，我就驳斥一下这种说法:5 ~4 V' y/ P2 N' m$ X. E
7 } {8 ]: p2 J% I: W S' X! w1 [4 u首先对于电子迁移想象，我不得不再重新解释一下，相信好多人已经看好多遍了。
3 n% k% I% S$ i+ a' _8 X7 }7 @* m/ M6 e3 U' |4 W- y, R d
电子迁移现象是始终存在于半导体集成电路里的一种物理现象。
* L6 L ?1 E6 w* c/ P t) F* i' p在电流加大的情况下，这种现象就更剧烈一些，如果电流太大了
* ]! c) g5 ~1 N9 C8 o就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！
# j# V: j R" G那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"
) t+ i3 s, M; n- `2 Z* ]* y能加剧原子的微观热运动，所以能够加剧电子迁移的程度。2 K) v" g9 G b8 w B
而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！
" \, V6 Y; }9 Y1 `7 }, o% g9 |. Q9 S1 a$ o5 P; x
所以，电流大和温度高是造成致命性的电子迁移的根源，而这两个
* k) ^3 _: Q. ~根源的实质是统一的，电流大自然会导致温度升高！电流小发热自- L$ Z7 u* k9 B: i1 a0 q: J( y9 Z
然就小了！
7 @2 V. G; m! d4 u1 |& P7 H7 `- r5 M: `1 t
大家知道，现在cpu采用的都是CMOS电路，CMOS电路是一种互补逻
" d$ Z( p, [ `+ ?& `辑电路,它的功率由三部分组成！$ q6 L8 e' X# V' o7 O
0 q# s+ T3 {9 M: K" _1 a; P# mP= Ps + Pt + Pc 9 x1 W0 Q2 F0 H3 w: E. k5 N
9 K4 X9 b$ M7 [. w$ K
Ps：静态功耗% {) l u4 t/ o% |- k- T
Pt：顺态功耗0 f; n0 |4 P8 x: S& h, L; G
Pc：电容充电功耗- O0 ^6 n. e! J: ^' J
# D4 d* W- e% h/ ^9 v- l9 A以CMOS电路中最基本的反向器为例，因为反向器正好一个P管一个N管，
. h. e% A* T3 ]9 L# f是最基本的互补逻辑。9 B6 b9 ]* v: S( w7 E, ~
; }4 k0 i4 x7 ~( |8 O- S7 e其中：: z2 H" y A3 o5 P u9 w9 |# t
/ \9 P' z) }! DPs=Ios*Vdd7 d0 z) |9 H1 Z* S% z; ^4 n
Pt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc
# K5 M# a& M% j# ^2 J) d6 ^Pc=Cl*fc*Vdd*Vdd2 ?4 Y9 f' C! U, W; h1 h$ w
+ m* [/ {. o: V$ T3 S
我们看这三个公式，其他的我不想解释，学过半导体物理的人，一看
* { t1 O; l0 }. u9 M0 p* M3 w# G便知，大家只要注意三个公式里的Vdd就行了，可见Vdd一减小，功耗8 ~- q: r* Y" T- g
全部降低，总功率也就降低了~~( U: e# h+ o. y9 d0 ]4 v
) O8 k$ y0 g! O3 j6 I) n1 q
呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！% @: Z& y3 z j( W8 {
那功率降低了，发热也减小了，前面也说了，发热与电流是统一的引起8 E( ?! C& o8 X j9 H
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。+ ~5 j% G9 g5 m
所以，降低电压是不会引起电子迁移现象加剧的！那怎么能损害cpu呢？7 _/ ?6 o. I1 m) Q: H
- R1 n/ k, ~" u再说的细致一点，还是看那三个公式，除了静态功耗外，其他两个公式
; V4 W) X, B& H8 D, X都有一个因子-fc。这个就是频率，为什么功耗中会有频率这个因子呢？( R7 W5 j! n5 t& n4 x4 F: M0 V
那就得说说CMOS的工作原理，传统的CMOS电路功耗主要来自于Pt和Pc两+ ~2 P. O" z+ P' ~) Y8 h* t" g0 R
部分，近年来ULSI(甚大规模集成电路)的普及才是Ps也重要起来！' Z' h5 i! q% n! _1 F$ _0 g3 `' {
而Pt一直作为IC最重要的功耗来源，只在CMOS电路逻辑翻转时才会产生，& |& b: s) q/ s7 l3 F
tr和tf就表示逻辑翻转的速度。所以cpu的电流大小可以说是由cpu的运行
# R' f4 U! I) A频率和cpu中参与运算的晶体管数量成正比的。
[ 本帖最后由 gz0921 于 2006-10-11 20:16 编辑 ] |
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发表于 2006-7-20 15:35
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