Куда уходит вся мощность, потребляемая процессором?
9
Куда уходит все энергопотребление процессора? Вся энергия, потребляемая процессором ПК, превращается в тепло? Или он превращается в часть тепла, а часть - в другую энергию?
В процессоре все тепло. Это изменение с 0 на 1 и обратно (что в конечном итоге и делает компьютер), которое потребляет энергию, потому что заряд должен перемещаться из одного места в другое, и именно этот ток (движущийся заряд) через сопротивление вызывает тепло. п= Я2× R
В идеале компьютер, который не выполняет никаких задач, не потребляет энергии, но всегда есть крошечные утечки заряда, а в 1 миллиарде транзисторных процессоров, таких как Pentium, такая комбинация небольших утечек все еще вызывает большие потери энергии.
Это не все тепло. Есть некоторое электромагнитное излучение. Часть энергии уходит на управление линиями ввода-вывода, которые могут быть подключены к светодиодам. Это почти полностью тепло.
Фил Фрост
2
@PhilFrost: в конце электромагнитное излучение будет захвачено частицей, температура которой повысится из-за события.
Johan.A
6
В этом случае вся энергия уходит в тепло, и в конце концов мы умрем . Я предполагаю, что это не так, но когда я спрашиваю «Куда идет мощность, потребляемая двигателем?», Я не ожидаю, что ответ будет «Это все тепло. Может быть, это движет некоторыми вещами, но в конечном итоге трение преобразует это в высокая температура."
Фил Фрост
2
@PhilFrost: ты прав, конечно. Тем не менее, энергия, потребляемая светодиодом, только для небольшой части преобразуется в свет. В основном это снова тепло, повышение температуры, которое будет излучаться (электромагнитное излучение!) Как инфракрасные волны :). Мир.
Johan.A
2
@PhilFrost, можно утверждать, что питание светодиодов не потребляется процессором. Он проходит через него, и при прохождении он вызывает только тепло.
Федерико Руссо
3
Электроэнергия, отправляемая почти (*) в любой ЦП на базе CMOS через контакты VCC и GND, идет в 3 места:
Электропитание покидает ЦП через его выходные контакты для удовлетворения требований внешних устройств к «реальной мощности». В качестве примеров можно привести светодиоды, светодиодные балластные резисторы, линии электропередачи, резисторы смещения линии электропередачи, нагрузочные резисторы линии электропередачи и т. Д. Эти внешние устройства никогда не бывают эффективными на 100%, поэтому некоторая или часто большая часть этой мощности преобразуется в тепло, что делает эти внешние устройства теплее. (Через транзисторы в контактном кольце ввода / вывода течет много тока, но относительно небольшое напряжение на этих транзисторах). Часто это самая большая доля мощности в процессорах с низким энергопотреблением, которые управляют большим количеством светодиодов.
Электрическая мощность преобразуется в тепло в транзисторах в кольце колодки ввода-вывода, управляющих (заряжая и разряжая) внешней емкостью. Паразитная емкость трасс PCB, малая емкость затвора входных контактов RAM и других микросхем CMOS, большая емкость затвора больших дискретных полевых транзисторов и т. Д. Являются примерами такой внешней емкости. В течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая была временно сохранена в этой емкости, рассеивается в виде тепла в канале транзисторов площадки ввода-вывода центрального процессора. (Мгновенная информация о том, куда идет энергия в течение этого цикла, более сложна).
(Аналогично, входные контакты ЦП обычно приводятся в действие транзисторами в кольце площадок ввода / вывода некоторого внешнего чипа. В течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая временно сохранялась в емкости внутри ЦП, рассеивается в виде тепла в канал транзисторов контактной площадки ввода-вывода этого внешнего чипа. Другими словами, чистая мощность не входит и не выходит через входные контакты процессора).
Электрическая мощность преобразуется в тепло во внутренних сердечниках транзисторов, приводящих в действие (заряжая и разряжая) емкость затвора других внутренних транзисторов. Опять же, в течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая была временно сохранена в этой емкости, рассеивается в виде тепла в канале внутренних сердечников транзисторов. Это самая большая доля мощности в мощных настольных процессорах.
(*) Некоторые исследователи создали логические устройства для рециркуляции энергии (включая процессоры Tick, FlatTop и Pendulum), которые вместо рассеивания в виде тепла всей энергии, временно сохраненной во внутренней и внешней емкости, вместо этого возвращают большую часть этой энергии обратно в источник питания .
Ответы:
В процессоре все тепло. Это изменение с 0 на 1 и обратно (что в конечном итоге и делает компьютер), которое потребляет энергию, потому что заряд должен перемещаться из одного места в другое, и именно этот ток (движущийся заряд) через сопротивление вызывает тепло.п= Я2× R
В идеале компьютер, который не выполняет никаких задач, не потребляет энергии, но всегда есть крошечные утечки заряда, а в 1 миллиарде транзисторных процессоров, таких как Pentium, такая комбинация небольших утечек все еще вызывает большие потери энергии.
источник
Электроэнергия, отправляемая почти (*) в любой ЦП на базе CMOS через контакты VCC и GND, идет в 3 места:
Электропитание покидает ЦП через его выходные контакты для удовлетворения требований внешних устройств к «реальной мощности». В качестве примеров можно привести светодиоды, светодиодные балластные резисторы, линии электропередачи, резисторы смещения линии электропередачи, нагрузочные резисторы линии электропередачи и т. Д. Эти внешние устройства никогда не бывают эффективными на 100%, поэтому некоторая или часто большая часть этой мощности преобразуется в тепло, что делает эти внешние устройства теплее. (Через транзисторы в контактном кольце ввода / вывода течет много тока, но относительно небольшое напряжение на этих транзисторах). Часто это самая большая доля мощности в процессорах с низким энергопотреблением, которые управляют большим количеством светодиодов.
Электрическая мощность преобразуется в тепло в транзисторах в кольце колодки ввода-вывода, управляющих (заряжая и разряжая) внешней емкостью. Паразитная емкость трасс PCB, малая емкость затвора входных контактов RAM и других микросхем CMOS, большая емкость затвора больших дискретных полевых транзисторов и т. Д. Являются примерами такой внешней емкости. В течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая была временно сохранена в этой емкости, рассеивается в виде тепла в канале транзисторов площадки ввода-вывода центрального процессора. (Мгновенная информация о том, куда идет энергия в течение этого цикла, более сложна).
(Аналогично, входные контакты ЦП обычно приводятся в действие транзисторами в кольце площадок ввода / вывода некоторого внешнего чипа. В течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая временно сохранялась в емкости внутри ЦП, рассеивается в виде тепла в канал транзисторов контактной площадки ввода-вывода этого внешнего чипа. Другими словами, чистая мощность не входит и не выходит через входные контакты процессора).
Электрическая мощность преобразуется в тепло во внутренних сердечниках транзисторов, приводящих в действие (заряжая и разряжая) емкость затвора других внутренних транзисторов. Опять же, в течение каждого цикла зарядки / разрядки вся энергия, которая была временно сохранена в этой емкости, рассеивается в виде тепла в канале внутренних сердечников транзисторов. Это самая большая доля мощности в мощных настольных процессорах.
(*) Некоторые исследователи создали логические устройства для рециркуляции энергии (включая процессоры Tick, FlatTop и Pendulum), которые вместо рассеивания в виде тепла всей энергии, временно сохраненной во внутренней и внешней емкости, вместо этого возвращают большую часть этой энергии обратно в источник питания .
источник