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偶在05年写过一个该问题的文章~
: @, H' r( P- d" q& P偶以为那时候这个问题就已经解决了~, N+ r/ G3 q' v8 ?3 b0 s7 R0 o; S
( G- ]) X3 M$ h h没想到又出现了~嘿嘿~~6 X# S! ~1 a$ h) K9 P
偶也是学微电子DI~~. P) v: M3 }! A8 h K1 A3 y1 m# t
0 j {/ }, q# l# |' L5 _降压使用对cpu没有危害！- -
: H1 y# O' o3 q9 M4 s3 _ ; v, p* z0 |2 n
( e1 |. ]3 d* G
& L" P3 [/ {6 [6 i只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，5 N+ S7 L3 ^3 ^0 u
系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！. F m5 v* X7 K; L8 @; P
/ F9 W: ~* m, M9 _# Z) |有些人解释说降压工作对cpu有害的原因竟然是降压也能3 ~* a. p# m* H1 _% H" P' F
引起电子迁移的加剧！
6 b* C3 `4 [ ^/ c$ P
7 B' C9 P( g: c: _现在，我就驳斥一下这种说法:' W4 l: j# ~/ i6 I1 K, E
, D' g" S3 E: V$ c' \9 @ o
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。
$ E( c% I* }9 [' F V0 v6 `, V/ e9 ~2 G1 g+ q1 R
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。 @! Z: \! q# ~ Y$ d
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: t; c& |; q! {
就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！1 z/ E: z/ _ ~" R6 o
那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"
3 _3 G1 a9 i1 G" T能加剧原子的微观热运动，所以能够加剧电子迁移的程度。
; u# j, }0 J! p( V/ p5 A而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！6 v7 u. ~; W) _# Z7 }
" H* `7 g- h8 A O m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
" e! e0 c% D+ [- [5 d. T5 ^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# D/ _8 h& |, D( n0 h
然就小了！0 R5 c/ O% X: T N9 t
: ~& w- z9 A7 z, s大家知道，现在cpu采用的都是CMOS电路，CMOS电路是一种互补逻* y7 U) U8 J* X( U- V
辑电路,它的功率由三部分组成！. w% a4 \) P7 N c& X+ h4 x1 P
+ |) `) L. D4 T( `# W3 uP= Ps + Pt + Pc 4 j8 t) k" b) g# H" Y
9 Q8 t2 Z4 |. I' vPs：静态功耗
) ^ X5 c0 \3 ?) \) Q8 ]2 mPt：顺态功耗7 W- n; [4 J1 c8 ~/ m
Pc：电容充电功耗
+ `8 h5 P' X& \" e. C2 w0 R: v; s' X# |6 S. {% p T
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，
% Q+ V$ y( ^2 g; o2 m# J: m是最基本的互补逻辑。 O; M1 I% ~. G: {: }# Y. W
+ K9 @8 u0 m x; ]
其中：# K6 k6 J9 S6 j) I8 \2 `. \" s- c
. y6 K6 U3 n& p2 C ^$ E2 x/ i: U
Ps=Ios*Vdd
. ^( J0 A0 f7 [; oPt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc
& e2 ?0 C% S4 K; |: BPc=Cl*fc*Vdd*Vdd
% M9 a+ R" @9 U# A& u4 I( e/ V0 H" y6 i$ H: y7 V8 X' D/ U
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
" q7 _3 P! j: o3 l& O3 X4 T4 |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( ]# b0 q/ X' f _8 q
全部降低，总功率也就降低了~~
n! Y9 t- s2 A' j8 L3 w3 q5 i2 P
呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！+ [7 L( H1 j% s! M0 a6 P" c
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: ?3 a n: |1 N, |0 [% z1 T+ \: a
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。
. s: g, W5 _% r5 q) W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？. u: _0 f- w" E& G1 b
4 W: ?1 i# \7 Z/ w. Q" v* l" f6 j
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 f. s0 I8 q: m! ~! A) J
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？
$ |/ G! C! ^! t: |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 }" L1 A# {% [& Y" m2 T: |# U" w) ?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！- n! k0 H, V, C' E
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，
: s8 |( z! l* N1 vtr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; Z* v& j9 z* l6 B' d
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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