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¿Las computadoras de la velocidad a temperaturas más altas?

A temperaturas más altas, se ordenadores llegar más rápido? Evidentemente, uno siempre quiere enfriar una computadora como las temperaturas altas pueden dañar los componentes principales.

Sin embargo, es una interacción entre el silicio, que a elevadas temperaturas de la liberación de más electrones y la resistencia de los componentes metálicos que aumentará a medida que la temperatura hace? O es insignificante en términos de la general, el rendimiento del equipo?

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Louise Puntos 16

Permite romper sus preguntas en sub-preguntas:

Equipo más rápido:

La medida más común de equipo de la "velocidad" es su máxima frecuencia de reloj. Esta medida nunca ha sido una precisa (Megahertz mito), pero se convirtió en totalmente de importancia en los últimos años después de los procesadores multi-core se convirtió en un estándar. En los ordenadores de hoy, el máximo rendimiento se determina por mucho más complejo de factores, no solo la máxima frecuencia de reloj (estos factores incluyen tanto HW y SW).

La temperatura del efecto sobre la frecuencia del reloj:

Dijo que, aún podemos ver cómo la temperatura afecta a la frecuencia de reloj de la computadora. Bien, la respuesta es que no afecta de ninguna manera apreciable. El reloj de la computadora (por lo general) que se derivan de un oscilador de cristal, que no se calienta en absoluto. Esto significa que el oscilador de frecuencia es independiente de la temperatura. La señal producida por el oscilador se multiplica en la frecuencia del Pll. El Pll' de la frecuencia de salida no va a ser afectado por la temperatura (suponiendo que fueron diseñados correctamente), pero el nivel de ruido en Pll' de la señal de reloj aumentará con la temperatura.

La discusión anterior nos lleva a la siguiente conclusión: el aumento de la temperatura no aumenta la frecuencia de reloj (por cualquier cantidad apreciable), pero puede conducir a un error lógico debido a que el aumento de ruido en la señal de reloj.

La temperatura del efecto sobre la duración máxima de la frecuencia del reloj:

La temperatura tiene ningún efecto sobre la pre-define la frecuencia del reloj. Sin embargo, tal vez de mayor temperatura permite a frecuencias más altas para ser empleado?

En primer lugar usted necesita entender que las computadoras modernas no tienen sus tasas de reloj empujado al límite de la tecnología. Esta pregunta ya ha sido pedido aquí.

Lo anterior signica que usted puede aumentar la frecuencia de la CPU por encima de la que fue definida por defecto. Sin embargo, resulta que en este caso la temperatura es el factor limitante, no un beneficio. Dos razones para esto:

  • La resistencia de los cables aumentar con la temperatura
  • La electromigración de las tasas de aumento de la temperatura

El primer factor que conduce a una mayor probabilidad de fallo lógico a altas temperaturas (lógico incorrecto de los valores). El segundo factor que conduce a una mayor probabilidad de fallo físico a altas temperaturas (como daño permanente a un alambre conductor).

Por lo tanto, la temperatura es el factor limitante de los procesadores de máxima frecuencia. Es la razón por la que la mayoría de los abusivo de overclocking de los procesadores se realiza mientras el procesador es super-enfriado.

Térmicamente emocionado transportistas en silicio:

Creo que fueron llevados a conclusiones erróneas por la idea de que el silicio de la resistividad disminuye con la temperatura. No es el caso.

Mientras que la generación térmica de la tasa es de hecho aumenta con la temperatura, no hay mucho uso a intrínseco de silicio. El hecho de que la mayoría de silicio utilizado en la industria es el dopado significa que el térmicamente emocionado transportistas comprenden una fracción insignificante de los portadores libres en silicio; por lo tanto, incluso un enorme aumento en la excitación de las tasas de no afectar a la densidad de los portadores libres de forma apreciable. Echa un vistazo a esta calculadora y tratar de encontrar a la que las temperaturas de la densidad de la térmicamente generado portadores de los enfoques de la costumbre de dopaje de las concentraciones (\$\geq 10^{16}cm^{-3}\$) - el procesador se queme mucho antes de que la generación térmica se afecta a la conductividad del silicio.

Además, la movilidad de los portadores libres tienden a disminuir con la temperatura; por lo tanto, en lugar de que el aumento en la conductividad del silicio, probablemente se observa una disminución que conducirá a una mayor probabilidad de fallo lógico.

Conclusión:

La temperatura es el principal de los factores limitantes de los equipos de velocidad.

Temperaturas más altas de los procesadores de conducir también a la alta tasa de Calentamiento Global, que es muy malo.

Temas avanzados para el lector interesado:

Las respuestas de arriba, a mi mejor conocimiento, son completamente correcto de las tecnologías de abajo a la tecnología de 32 nm. Sin embargo, la imagen puede ser diferente para Intel 22nm la tecnología finFET (he encontrado ninguna referencia de este nuevo proceso en la web), y sin duda, va a cambiar a medida que las tecnologías de proceso seguir para reducir la escala.

El enfoque habitual para comparar la "velocidad" de los transistores implementado el uso de diferentes tecnologías para caracterizar el retardo de propagación de las dimensiones mínimas del inversor. Dado que este parámetro depende del circuito de conducción y la carga del inversor, el retardo se calcula cuando algunos inversores están conectados en un circuito cerrado formando un Anillo de Oscilador.

Si el retardo de propagación es el aumento de la temperatura (más lento de la lógica), el dispositivo se dice que operan en la Normal de la Dependencia de la Temperatura de Régimen. Sin embargo, dependiendo del dispositivo en condiciones de funcionamiento, el retardo de propagación puede disminuir con la temperatura (más rápido de la lógica), en cuyo caso el dispositivo se dice que operan en Revertir la Dependencia de la Temperatura de Régimen.

Incluso el más básico de la descripción de los factores que intervienen en la transición de la Normal a la Inversa de los regímenes de temperatura está más allá del alcance de una respuesta general, y requiere bastante conocimiento profundo de la física de semiconductores. Este artículo es el más simple pero completa descripción de estos factores.

La parte inferior de la línea del artículo anterior (y otras referencias que he encontrado en la web) es que la dependencia de la temperatura no debe ser observado en la actualidad las tecnologías empleadas (excepto, tal vez, por 22nm finFET, por que no he encontrado datos).

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Alex Andronov Puntos 178

El principal tipo de elemento de conmutación en los típicos equipos es el metal oxide semiconductor field effect transistor. Tales dispositivos son menos eficaces en el paso de corriente cuando esté caliente que en frío. Mientras que hay algunas situaciones donde tal comportamiento puede ser una buena cosa (por ejemplo, mejora la distribución de carga capacidad de Mosfet de potencia) también significa que la lógica de las funciones implementadas con MOSFETs va a tomar más tiempo para cambiar a altas temperaturas. Desde que el funcionamiento de un equipo, requiere que todos los circuitos que se supone que deben de cambiar en un determinado ciclo de administrar a hacerlo antes de que el próximo ciclo llega, en general, las computadoras no pueden operar tan rápido a altas temperaturas, ya que pueden a bajas temperaturas.

Además, la cantidad de calor generado por un ordenador utilizando complementarias MOSFET de la lógica es, en gran medida, proporcional a la velocidad real a la que se está ejecutando. Para evitar daños por sobrecalentamiento, un número de procesadores tienen circuitos que automáticamente reduce si las temperaturas superan un determinado umbral. Esto, por supuesto, reducir en gran medida el rendimiento de la aplicación, pero teniendo una aplicación ralentizar puede ser mejor que tener el procesador deje de operación, ya sea de forma temporal o permanente.

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arclight Puntos 499

La respuesta es no.

Principalmente porque un equipo es de un reloj circuito. Si la CPU, o la totalidad del equipo, está a una temperatura más alta, el circuito de reloj no iba a correr más rápido. Por lo tanto el número de MIPS o FLOPS es el mismo, independientemente de la temperatura.

Pero, como se ve en los comentarios de tus preguntas, la temperatura podría tener un efecto a la máxima velocidad de reloj que su CPU.

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RelaXNow Puntos 1164

Equipos de correr tan rápido como usted reloj. Por lo tanto, la calefacción de un equipo sin hacer otra cosa diferente no efecto de la potencia de cálculo hasta que se calienta hasta el momento que se está dañada y el poder de la computación llega a 0.

Ejecutando un equipo que utiliza la energía eléctrica, la cual se disipa en el ordenador en forma de calor. La cantidad de energía eléctrica utilizada es en la parte proporcional a la velocidad de reloj. Esto significa que cuanto más caliente esté el equipo, el más lento de tener un reloj para evitar que se llegue al punto crítico en el que ya no puede funcionar y, posiblemente, ser dañado de forma permanente.

Esta es la razón por alto rendimiento comuputers tienen sensores de temperatura. Un circuito externo de los relojes de la computadora lo más rápido posible, pero para no exceder la temperatura máxima de funcionamiento. Por lo tanto la calefacción de una de estas unidades disminuye la potencia de cálculo debido a que la gestión térmica del circuito de reloj de la computadora más lenta, ya que menos energía eléctrica es permitido antes de que llegue a su temperatura máxima de funcionamiento.

Yo recuerdo haber visto un comercial de Intel acerca de esto. Ellos fueron mostrando que su procesador tenido este sensor de temperatura y reloj ajuste de circuito integrado. Ellos se mostraron a dos equipos, uno con su chip y uno con un competidor, ejecutando el mismo programa y a la misma velocidad. Luego se llevaron a los disipadores de calor de ambos procesadores. El uno con el interno de la gestión térmica del circuito de frenada. El otro siguió así por un rato, después de dejar de fumar por completo cuando se sobrecalienta.

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