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偶在05年写过一个该问题的文章~
. j2 m4 ~! }0 {( @9 f偶以为那时候这个问题就已经解决了~( b+ K& K- t( q
( L8 I- H5 ^/ u* I5 G' S没想到又出现了~嘿嘿~~4 Z% e" m1 A: Z8 w( T+ m
偶也是学微电子DI~~
; a7 Y }. S" J8 R$ e0 s
7 A9 c+ [9 n7 z8 c, Q1 K降压使用对cpu没有危害！- -, X$ s! e- P/ `
# P9 ~8 V+ @1 y x2 [4 Z% C
) A4 @( ?/ C% _ t9 p z' B# W( C5 B5 e6 [. K1 t2 V% D
只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，
+ i# R: Z) ?* {( G- J! [; o系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！
: R m" a4 |: Z7 R5 w
) }8 h2 W& h; s) T4 h有些人解释说降压工作对cpu有害的原因竟然是降压也能9 o" M' x" Z* v1 }7 k- q' o4 o6 z
引起电子迁移的加剧！
$ ?. T+ x% q: Q9 c3 [6 A6 F
; P$ t4 n9 ?$ H! z1 x8 @3 W现在，我就驳斥一下这种说法:
" c4 `* `1 j$ W2 B' u
1 @$ r2 f3 L: K. T" Z3 j, r7 Z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。
$ i! N* U% R+ R8 {( t8 h" h) f/ ^3 y0 S2 {8 U
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。- L, a8 J" T s8 U2 x
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
9 L/ B [" r% t/ g3 e1 o就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！
; @ N! g3 s6 y$ n那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"/ R( E0 Y. _% @! A6 `+ [ q 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。
# i2 c9 i/ E8 I3 N- t# l+ S8 g& Z而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！+ n ?7 s( s3 q
3 p+ X# o$ v5 q2 g: a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7 X( g5 b" a9 }
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5 ]8 B- P, Z1 A# |# M1 B/ f
然就小了！4 ~( y& ^! d* J% y
3 |# z4 B$ Z5 H7 C7 g+ Z' e
大家知道，现在cpu采用的都是CMOS电路，CMOS电路是一种互补逻6 Y: x( B; |' [% P$ O6 A
辑电路,它的功率由三部分组成！
; [- A- o6 _6 F' i9 a, |. e5 T3 d, y2 @+ O
P= Ps + Pt + Pc # r6 z: _, |: p0 S7 o' r
% K, b4 H) R% M8 y7 t+ D4 l
Ps：静态功耗; S- X+ q' b2 P) O, Z4 A
Pt：顺态功耗
: u) |7 w- h) |% V; aPc：电容充电功耗. Y Q/ \ o- @. y4 G" w; B
# @8 \( o$ d$ o( A0 j& O8 I' e
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，
S w/ z: a9 V9 \8 _是最基本的互补逻辑。7 a: ^6 }6 |) ]. A: \2 \
1 }( q, `0 G) _7 d. p
其中：" h' d7 H. P7 a! S' V1 A) T) ^
9 J7 L, o$ r3 f6 y q
Ps=Ios*Vdd# `* c3 |5 y5 a. n+ K$ E
Pt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc- J; p- Y. R. _* B4 o' `& Z
Pc=Cl*fc*Vdd*Vdd$ _0 R$ z% v6 {
% q8 d7 e8 H& Y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/ H) c4 P6 V' 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% a+ c9 e, w5 h8 |" _
全部降低，总功率也就降低了~~
( j9 j$ g/ b2 p' l9 |. M0 j& u g2 I
/ u- O: R+ ^7 ^( c2 I4 c呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！
' D' ]) x7 o$ p; J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- K9 y8 I. w$ l
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。 S6 ^5 y J" }
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？
+ L6 n! ~' [. L$ v/ K0 T) h1 N! u* W6 d; X
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8 z2 N, y6 }/ M
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？0 R. I$ _, ~$ q! X. A- X, m* t! x
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: E& C* Q# } E1 I& y
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！, ]5 @4 W9 G `" ]
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，& P' @1 B* l, T
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
/ f: b n" x& }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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