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偶在05年写过一个该问题的文章~7 q9 Z+ s0 x$ l$ D% B: ?
偶以为那时候这个问题就已经解决了~9 L- e2 K( A e4 v* p5 F7 G- n, _
4 ~, M7 g$ f" p$ P: T# o) p+ }
没想到又出现了~嘿嘿~~! u& J8 Q; B% i$ c# Z* L
偶也是学微电子DI~~ x& g9 M/ {! M# h+ R- M
9 i( B! c) _5 C
降压使用对cpu没有危害！- -2 K+ t( ~; L1 u5 q( M
9 c1 j+ f' G! e. w; q: A& J8 @6 L0 w! L% l' m
* } [5 g9 Q0 Y* T' w只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，
( f2 s. N! H9 ~; _$ O6 g系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！2 h& d$ B' c5 [4 Y
; K5 {* {, Z. i P. \6 y- n0 c
有些人解释说降压工作对cpu有害的原因竟然是降压也能
# X; A) o% X( N8 H3 ?引起电子迁移的加剧！
: O, j- `$ E" r2 k' F8 G" o& u
1 n9 d9 g) f* q* K0 T现在，我就驳斥一下这种说法:
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) y# R# A/ @, o, d2 E( z; j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。
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2 L' Y8 s+ y, _! H- x' W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。
' n# x5 V6 }4 H3 U2 i0 T- s& G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7 h" w4 W! w* c9 |
就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！
1 D7 [. t- q+ _" S, a' x- k3 f那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"
. J, G5 D6 s$ z* ^1 v能加剧原子的微观热运动，所以能够加剧电子迁移的程度。1 u% A) {9 T: S4 r! N/ t: V
而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！* D8 }/ W) @$ b, S9 [" c
7 Z$ e# U2 V7 V0 W( s4 e0 q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
2 n2 {: `* ~7 K/ z3 }& g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 @6 w& L: b( b5 x) q! y
然就小了！
1 X s; `( a8 R" N1 h( [3 k% K$ A, g$ f# r 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
s9 N2 y3 K* A: z0 b辑电路,它的功率由三部分组成！4 z8 h7 T1 H; r5 w# T3 K. Y
6 `6 n z9 y6 HP= Ps + Pt + Pc
( s* o: i, T: _/ _! L. l& y6 v7 c$ l4 q
Ps：静态功耗6 ^' r/ N" T4 i( F0 v; J4 y
Pt：顺态功耗
. `8 P0 H u6 {& D" l+ m, [Pc：电容充电功耗
2 \' r, }" W+ Y9 V6 d$ h; v
8 h; v1 Q$ k) d) t$ l( O( P1 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，
. h' h) Z7 v7 ?, R: C( [6 Z7 G是最基本的互补逻辑。
; ^6 ~% h0 m2 m! }1 S+ f
# Y7 n% V% x- t其中：
6 p. C1 \9 Q6 T! W: ]/ W
$ x) Y2 F! f. y9 M# Y- IPs=Ios*Vdd
! c* Z4 a5 m4 pPt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc6 p( i8 D$ G& D# P
Pc=Cl*fc*Vdd*Vdd
/ I* k7 E! R2 _2 V" U# {1 E Z7 s1 z. g$ ?$ X3 C* _
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, L/ Q Q |+ o6 U
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" e( ?% ?3 F0 @. n
全部降低，总功率也就降低了~~9 _: L T. n3 z5 _8 g$ R
3 k+ B0 R0 p5 C' v3 h+ x; W
呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！
5 ? V% r- k5 t* _/ u0 A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. P: l& E/ b3 b8 Z8 {, {* d
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。
9 n# X) M4 J& ?9 f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？
% c/ m% N, j2 Y/ H( w2 h0 K" T1 E7 Z8 d' P4 ~ v/ b# y# O" _
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( b2 s# G5 ~, P5 T% E9 n; m4 ~8 d
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？
* Y0 u+ s8 q4 n5 P5 Z5 u/ U' J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
, f/ ~$ T9 v' C% G! V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！
) q; D3 J: w, O4 \; f# K. U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，
# \) h# E3 i7 [$ [1 Etr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- ]# {6 w6 l- O; E: Q- Q
频率和cpu中参与运算的晶体管数量成正比的。
2 S8 L1 X1 |7 z9 b/ X G[ 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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