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偶在05年写过一个该问题的文章~1 ?# u4 O$ S7 X$ J7 U. }
偶以为那时候这个问题就已经解决了~7 A7 J4 j* R& C' `/ e9 g
, x6 g% m' ?0 Y& r) u% G* J
没想到又出现了~嘿嘿~~8 c2 z& @, \! F# K# J8 h
偶也是学微电子DI~~8 u6 m9 k1 L# C ]+ ^4 [
5 Q! d, a. n: u
降压使用对cpu没有危害！- -
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) s& A3 z5 d) q$ g. N/ S" U+ b$ O1 E& j d$ [. J5 d
c0 L: h2 p! ?3 D只要cpu能正常工作，保持信号的完整性，4 f1 d$ ~% _6 `0 k [ C/ X
系统运行不出错误，那对cpu的就没有危害！! \- L5 y, v) O% r# r6 M
8 G& z5 n/ K5 c g. ~- 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
& D' Z% V0 T; L7 r引起电子迁移的加剧！
, J2 E$ a1 r' ^) p
4 \6 {9 M( G. } X现在，我就驳斥一下这种说法:9 s! P0 M" I- X+ ]! Z
% X! `9 b# t+ J; s B* \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。
/ Z# `3 j& o }) a( `) N2 G% W
# U# u- w- r5 X! ]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。+ {9 K O, V- }8 G R. X& S8 k1 q
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 B4 h- C7 d: D3 [就好比洪水决堤--"河道"也就是电路就被损坏了！
5 j- C6 g% }# [" }' K1 p那为什么电子迁移现象总跟"热"联系起来呢？那是因为"热"
, p/ k) z4 E7 G l" v0 {能加剧原子的微观热运动，所以能够加剧电子迁移的程度。
9 C8 C- }* P8 [而且，集成电路中电流大的时候，总会很热！
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0 j9 X$ _! ]- ?3 Y5 x& 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# T3 @4 A! l# ~% ?. ]& h
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/ l7 \# B, O( S' \
然就小了！
& e1 e" A+ k& o3 G
, x( ~+ }/ \5 c6 t- P大家知道，现在cpu采用的都是CMOS电路，CMOS电路是一种互补逻
" s0 s: T+ D1 V# t辑电路,它的功率由三部分组成！, y$ o+ d+ Z+ `( Q- \
8 T1 h0 {* R* U% R% G }) O+ R
P= Ps + Pt + Pc 9 Q, t3 d1 i$ h* o8 S8 w
, U! L* y! ?( x4 _Ps：静态功耗
& u( R( x4 k" @8 k, D sPt：顺态功耗
: v' v2 I1 I9 F. R: E' t! v+ _' oPc：电容充电功耗
, k. R+ C2 k; U8 k2 [3 L( a( v9 |/ }
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，
# O/ d1 F0 p# c" L/ C: C1 U是最基本的互补逻辑。: ]' _/ M' e9 d3 b* b. c/ ^
- Q; U- N5 a6 S m其中：
" e U: a/ C4 ^. K2 m5 ]" a, Z
# W, ^1 V! Y/ ?9 o( {+ RPs=Ios*Vdd
, T8 |' w. M0 D2 m1 `" E/ OPt≈1/2*(tr+tf)*It-max*Vdd*fc: c, L+ F$ M/ z* z2 t8 E. w; i) `
Pc=Cl*fc*Vdd*Vdd
5 O2 t" [6 M; F' a0 ^- c( k# I6 z! b+ L G/ z8 s, W- f; u* Y w
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
( j# F" M- D$ P5 `( e' U' G; e. ^* o5 R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
% p4 A( |; C; Z2 }( c: O. X全部降低，总功率也就降低了~~* G. w, J9 W7 n" @; o% k) U# Z2 a
T) M R. z! F5 [* s4 O呵呵~~所以说降低电压肯定会降低功率的！0 l7 E7 n+ x$ ?* y
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5 ~- q, h9 L: P
电子迁移加剧的根源，所以电子迁移作用自然会减弱。
6 M8 L4 N6 q$ ?2 P) C$ G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？; @! K) _ Z; `; B* k- A3 C& l
' P. |- R: B9 P, _4 P. q
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 L+ |+ J- L' l u `& G, ^5 l0 w
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 k! X% v( @9 m' h
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: u, J$ e1 Q+ r* N7 D
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！8 \6 u$ j6 Q( } E. t2 b2 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，
4 k1 @2 ?) p% i& q0 i. ]- mtr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- p/ x* p' v: {1 k6 U
频率和cpu中参与运算的晶体管数量成正比的。
0 w) _7 L. _3 \8 g& G7 o! M[ 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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