CPU溫度小結

2021-09-24 03:34:59 字數 2543 閱讀 7301

cpu自身產生的功耗是給cpu晶元加溫、熱設計中cpu散熱是給cpu降溫,只有這兩個能力相匹配或者散熱能力大於功耗,cpu才不會過熱。

可以參考維基提供的公式。

cpu的功耗由:動態功耗、短路功耗、電晶體漏電流。後兩個研究不深。主要看動態功耗。動態功耗的計算公式如下:

p:表示cpu的功耗

c:可以簡單看成乙個常量,它由製程和設計等因素決定。

v:代表cpu的電壓。

f:代表主頻。

cpu的電壓和主頻可以在bios上高階電源管理配置上配置。可以參考《cpu state小結》

指令耗能目前沒有找到乙個可量化計算的公式,因為每個指令的操作的器件都不一樣,乙個指令要不要排程運算器、要不要訪問外存、要不要回寫、在不在l1 cache中都會帶來不少區別。借用網上搜的一張圖,流水線中各個階段的功耗餅圖如下:

實際測試時,還發現乙個現象:當cpu指令消耗比較大的時候,intel會動態提公升cpu的主頻。反之,會降低cpu的主頻。這是bios上配置使能intel eist & turbo boost技術導致。

speedstep技術,最早用於pentium iii mobile處理器——一種筆記本所用的移動版cpu中,使cpu能在高、低兩個確定的頻率間切換,而且這種切換不是即時調整的,通常設定為當用電池時降為低頻,而在用交流電源時恢復到高頻(全速)。由於降為低頻的同時也會降低電壓和功耗,一方面cpu本身耗電量減少,另一方面發熱量也會減少,這樣還能縮減甚至完全避免使用風扇散熱,進一步的節約了用電,因此能延長電池的使用時間;另一方面在用交流電的時候又能恢復為全速工作以獲得最高效能。

speedstep 技術的公升級版本 eist 全名為enhanced intel speedstep technology(增強型intel speedstep技術),是intel全新的節約能源技術,最早用於pentium 4 m處理器上,同樣也是一款筆記本所用的移動版cpu。出於和amd台式電腦處理器中的cool'n'quiet技術競爭的目的,eist 技術現在也推廣到intel較新的台式電腦處理器中,目前使用這一技術的intel台式電腦和移動版cpu包括core系列、pentium d系統(不包括805、820、915)、pentium m系列和超執行緒的pentium 4系列(不包括5xx)。intel core 2及以後的intel core處理器,pentium dual-core及以後的pentium處理器均支援eist。

與早期的 speedstep 技術不同的是,增強型 speedstep 技術可以動態調整cpu頻率,當cpu使用率低下或接近零的時候動態降低cpu的倍率,令其工作頻率下降,從而降低電壓、功耗以及發熱;而一旦監測到cpu使用率很高的時候,立即恢復到原始的速率工作。當然,對於移動版處理器,仍然可以設定在使用電池的時候永遠不要調整到最高頻率,而始終維持在次高或者最低頻率工作。

turbo boost,就是加速技術,它通過分析當前cpu的負載情況,智慧型地關閉一些不在使用中的核心,把能源留給正在使用的核心,並使它們執行在更高的頻率從而提公升效能。

需要注意,要使用turbo boost模式的前提是eist必須同時啟動。

目前了解到的熱設計中影響cpu散熱能力主要有:散熱片的散熱能力、風扇的散熱能力。

還有一些其他的,比方說散熱矽膠等等,這方面不專業,只是找到乙個帖子介紹這方面,記錄一下,後續有需要再檢視。

《散熱器你會選嗎?說「會」的人都該吃透這四個引數》、《科普講堂—cpu散熱器》

略微掃盲一下,之前為了排除是散熱問題導致cpu過熱,把主機板+風扇從機箱裡面扣出來,放在空調下面執行。這種做法應該是不對的。散熱需要散熱片+風扇配合。把主機板+風扇從機箱裡面扣出來,風扇不能窩風形成迴路,影響流經散熱片上的風速,會導致散熱效果更差。

查詢資料,做cpu的熱設計時,需要保證散熱能力大於等於tdp。

關於散熱器+風扇的散熱能力,可以通過熱**計算出來,參見《熱**基本原理》

熱設計功耗(英語:thermal design power,縮寫tdp,又譯散熱設計功率)的含義是當晶元達到最大負荷的時候(單位為瓦)熱量釋放的指標,是計算機的冷卻系統必須有能力驅散熱量的最大限度,但不是晶元實際釋放熱量的功率。

tdp是cpu電流熱效應以及cpu工作時產生的單位時間熱量。tdp功耗通常作為計算機(台式)主機板設計、筆記本計算機散熱系統設計、大型機散熱設計等散熱/降耗設計的重要參考指標。tdp越大,表明cpu在工作時會產生的單位時間熱量越大。對於散熱系統來說,需要將tdp作為散熱能力設計的最低標準,也就是散熱系統至少要能散出tdp數值所表示的單位時間熱量。例如,乙個膝上型電腦的cpu散熱系統可能被設計為20w tdp,這代表了它可以消散20w的熱功率(可能是通過主動式散熱手段如使用風扇,或是被動式散熱手段如熱管散熱)而不超出晶元的最大結溫。

tdp一旦確定,就確保了計算機在不超出熱維護的情況下有能力執行程式,而不需要安裝乙個「強悍」,同時多花費添置沒有什麼額外效果的散熱系統。

intel cpu的tdp可以去intel官網《intel® core™ i7-4790 processor》查詢。

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