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偶在05年写过一个该问题的文章~
( W6 W6 e' U5 d0 Q# q# y" L4 I1 i1 Q偶以为那时候这个问题就已经解决了~3 c" C( P# D' h0 n; ?3 z( U
! x2 c+ c; V9 f( y4 B
没想到又出现了~嘿嘿~~: e! a" E9 c; V3 q! w" D3 h
偶也是学微电子DI~~
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降压使用对cpu没有危害！- -1 m8 c) x9 m7 r4 F
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6 C; l/ m" F( ?; D6 B! z1 k" Q7 j2 f, B8 q# a
只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，
1 \& x L+ t5 o系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！3 d" G0 b& d4 ^5 [
' u6 O- ~9 U! m1 V% ^有些人解释说降压工作对cpu有害的原因竟然是降压也能+ V7 G8 j7 r* `; B& _- g+ M
引起电子迁移的加剧！
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现在，我就驳斥一下这种说法:
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: x, Z! t1 |$ V! Y# |; t- N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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1 j: ^3 ?3 q& t8 M1 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。
+ H* l4 s8 m! p( g2 g+ i* }# J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$ s' B6 p- y( ~
就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！
5 r O2 W; {# y6 Z1 w6 l: K那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"
) A/ k5 Y9 w1 P; {0 T) j) |能加剧原子的微观热运动，所以能够加剧电子迁移的程度。6 S" H" Y4 {" S4 \& F
而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！
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' G; o0 h- v1 N3 l( v' ~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6 N! }( z( V; ^
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3 M/ W" [4 D, d' F m8 o8 Q
然就小了！5 P9 C9 k6 q+ N; I* f
. I( D3 Y/ T! Q5 i5 o大家知道，现在cpu采用的都是CMOS电路，CMOS电路是一种互补逻0 O: M$ G! j0 c
辑电路,它的功率由三部分组成！. |" x9 ~* J) F8 V6 r3 u
& N) ]( [. Z$ j4 d3 c- q
P= Ps + Pt + Pc ( D+ K5 q7 \$ h$ t
2 I% y; R2 f* u6 Z8 {7 O! N. { R* A: m
Ps：静态功耗6 M; A" x8 g- }$ j6 a
Pt：顺态功耗
9 h# _, W" A3 S: gPc：电容充电功耗
+ D* |' W1 e1 E7 {( V7 e3 I2 D4 j; m: \) B/ u4 a7 ?3 w
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，
3 H& m3 m$ z. k" c" K. @是最基本的互补逻辑。
6 K0 \, k# C6 ^/ n
j. Y" n* A( Z9 Z2 L" J其中：
/ e' s, q8 Q# m
# s4 q3 P& j9 B( O8 U/ V0 ^Ps=Ios*Vdd8 h0 F- z0 X: _' L: L
Pt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc5 ~# S: v- U7 l* a5 v. ^
Pc=Cl*fc*Vdd*Vdd1 x: H" e) k% b+ I( l4 v
) p& g, i- |5 ~
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
/ w1 q# ^/ _1 j( y; R8 Z) f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4 _* l5 D; B9 U m2 |+ |$ B; t! _
全部降低，总功率也就降低了~~
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* p7 p9 U* e/ [/ v呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！
, D. |; P3 H6 i! c3 h# \, b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) I+ Z2 E V9 m
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。
/ Z, K( \& v- ]/ h6 }, 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？
. e9 N; l" n- i0 i4 B P# h# e6 x9 S' G- e
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$ ?5 E. u. R& c# 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？
1 G( N. y) z9 N# S9 E: x9 u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) g/ f" V8 Z7 G1 @. B
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！3 Y6 f9 X. R( ?: P% `
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，9 a3 n, K; _8 x, q x* U% @: k) Y
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
3 |) b( k. w2 v: K8 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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