Penyejukan mikropemproses yang lebih baik. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Penyejukan mikropemproses yang lebih baik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Komputer

Komen artikel

Baru-baru ini, amalan mikropemproses "overclocking", iaitu, mengendalikannya pada frekuensi jam yang lebih tinggi daripada yang ditetapkan oleh pengilang, telah meluas. Ini berdasarkan rizab besar keupayaan teknikal pemproses dan selalunya (jika cip motherboard membenarkannya) adalah wajar sepenuhnya. Lebih-lebih lagi, pemproses yang pantas berharga lebih daripada analog yang perlahan. Walau bagaimanapun, salah satu halangan utama untuk meningkatkan kekerapan jam ialah pemanasan melampau pemproses yang tidak dapat dielakkan, yang memerlukan pelesapan haba yang lebih baik daripadanya.

Pertama sekali, mari kita fikirkan mengapa suhu mikropemproses meningkat dengan peningkatan kekerapan jam dan apa masalah yang membawa kepada ini.

Kuasa yang digunakan oleh pemproses daripada bekalan kuasa dan dilesapkan sebagai haba ke dalam ruang sekeliling terdiri daripada dua komponen: statik dan dinamik. Bahagian statik kuasa digunakan oleh unsur logik yang berada dalam kedudukan yang stabil. Secara umum, ia bergantung pada keadaan elemen (logik 0 atau 1), tetapi kerana terdapat berjuta-juta daripadanya dalam pemproses, secara purata ia kekal malar.

Kuasa dinamik dibelanjakan untuk memindahkan elemen logik dari satu keadaan ke keadaan lain. Pada masa ini, transistor yang membentuk elemen membuka dan menutup, kapasitansi persimpangan dan litar penyambung dicas semula, dan proses lain berlaku yang menyebabkan peningkatan jangka pendek dalam penggunaan kuasa. Kita boleh mengandaikan bahawa bahagian tertentu tenaga elektrik digunakan untuk setiap pensuisan. Lebih tinggi kekerapan elemen bertukar, lebih banyak bahagian sedemikian digunakan setiap unit masa dan lebih besar pelesapan kuasa.

Ia mesti dikatakan bahawa nisbah antara kuasa dinamik dan statik tidak sama untuk jenis elemen logik yang berbeza. Sebagai contoh, elemen ECL (logik berganding pemancar) terpantas hari ini hampir tidak mempunyai komponen dinamik dan penggunaan kuasanya hampir bebas daripada frekuensi. Unsur struktur CMOS, sebaliknya, menggunakan hampir tiada tenaga dalam mod statik. Semua penggunaan kuasa adalah dinamik dan berkadar terus dengan frekuensi pensuisan. Jenis logik lain menduduki kedudukan pertengahan. Mana-mana LSI, termasuk mikropemproses, mengandungi banyak elemen, kadangkala daripada jenis yang berbeza, dan jumlah tenaga haba yang dikeluarkan sentiasa bergantung kepada satu darjah atau yang lain pada kekerapan operasi (jam), meningkat dengan peningkatannya.

Seperti yang diketahui, kepanasan lampau sistem pemancar haba, iaitu, perbezaan suhu antara permukaannya dan persekitaran, adalah berkadar dengan kuasa yang hilang. Pembangun dan pengeluar mikropemproses mengambil kira ini sebagai salah satu faktor yang menentukan kekerapan jam maksimum yang dibenarkan. Apabila kekerapan jam meningkat, suhu mikropemproses pasti akan meningkat. Walaupun kita mengabaikan "pembakaran" remeh - kegagalan sepenuhnya litar mikro, terlalu panas membawa kepada akibat yang sangat tidak menyenangkan.

Apabila suhu meningkat, ciri imuniti bunyi unsur logik semakin merosot. Ini berlaku kerana fakta bahawa rintangan transistor terbuka meningkat, dan yang tertutup berkurangan. Akibatnya, tahap logik 1 dan 0 semakin hampir dan gangguan, amplitud yang pada suhu normal tidak mencukupi untuk menukar elemen, menjadi berbahaya. Telah terbukti bahawa terdapat suhu kritikal tertentu, di atasnya kebarangkalian kegagalan meningkat secara mendadak (contohnya, dari nilai tertib 10-15 h-1 hingga 10-7 h-1), walaupun elemen itu berterusan untuk beroperasi. Bagi pemproses Pentium II yang mengandungi 7,5 juta transistor, ini bermakna kegagalan akan berlaku hampir setiap jam.

Kegagalan kadangkala tidak disedari, merosakkan, contohnya, hanya satu digit hasil pengiraan. Dalam kes yang lebih berbahaya, ia mengakibatkan komputer kawalan mengeluarkan arahan yang salah kepada objek terurus. Apabila gangguan merosakkan arahan lompat dalam program yang melaksanakan, komputer biasanya membeku, melaksanakan urutan arahan yang tidak bermakna. Pembekuan juga boleh dikaitkan dengan pecahan haba elemen pemproses yang paling banyak dimuatkan. Pecahan sedemikian biasanya boleh diterbalikkan, dan selepas menyejukkan dalam keadaan mati, prestasi komputer dipulihkan.

Dari pengalaman saya sendiri (saya mempunyai AMD 5x86/133, overclock hingga 160 MHz), saya boleh mengatakan bahawa apabila kipas dimatikan secara tidak sengaja, pemproses membeku selepas bekerja selama lapan jam, tetapi selepas menghidupkan kipas, semuanya kembali kepada biasa. Pengukuran (menggunakan termometer biasa) menunjukkan bahawa pemproses mula membeku pada suhu permukaan melebihi 41°, dan berfungsi seperti biasa pada 40°.

Oleh itu, terlalu panas mikropemproses membawa kepada peningkatan dalam keamatan kerosakan dalam operasinya dan juga kepada kegagalan. Semua ini mesti difahami dengan baik dan diambil kira apabila cuba melakukan overclock pemproses kepada kelajuan jam yang lebih tinggi. Kesimpulan utama adalah ini. bahawa adalah perlu untuk menjaga mengeluarkan jumlah haba yang meningkat dan menyejukkan pemproses ke suhu di bawah kritikal.

Untuk penyejukan, sink haba digunakan - plat logam dengan permukaan yang cukup besar. Malangnya, kecekapan sink haba tidak meningkat mengikut kadar keluasannya. Ia ditingkatkan dengan meniup kipas pada permukaan sink haba. Harus dikatakan bahawa kebanyakan pemproses yang digunakan dalam komputer moden direka untuk berfungsi dengan sink haba yang ditiup (ia dipanggil "penyejuk" dari perkataan sejuk), tanpanya ia dilarang untuk mengendalikannya. Jadi kita hanya boleh bercakap tentang meningkatkan kecekapan peranti ini.

Nasib baik (atau malangnya), ada rizab. Disebabkan oleh ketidaksamaan permukaan, sink haba standard tidak sesuai dengan kes mikropemproses; lapisan udara kekal di antara mereka, menghalang pemindahan haba. Rintangan haba (kononnya pekali perkadaran antara perbezaan suhu pada sempadan lapisan dan kuasa haba yang dihantar, diukur dalam darjah per watt) lapisan boleh dikurangkan dengan menjadikannya lebih nipis dan mengisinya dengan bahan yang mengalirkan haba dengan baik. Yang pertama dicapai dengan mengisar permukaan yang bersentuhan, yang kedua dengan melincirkannya dengan pes khas.

Untuk mencapai matlamat anda, anda perlu bekerja sedikit. Letakkan kertas pasir di atas permukaan rata (lebih baik ambil sekeping kaca) dan... Selepas membasahinya dengan baik dengan minyak mesin dan meluruskannya, gilap permukaan sink haba. bersebelahan dengan pemproses. Ini perlu dilakukan tanpa menekan dalam gerakan bulat, sentiasa menambah minyak dan memutar bahagian seperti ini. supaya seluruh permukaan sentuhan terma diampelas dengan rata. Anda perlu bermula dengan kertas pasir kasar, secara beransur-ansur beralih ke kertas pasir yang lebih halus (turun ke "sifar"). Apabila permukaan menjadi seragam matte-cermin, anda boleh berhenti mengempelas dan menggunakan pes pengalir haba.

Tampalan KPT-8 kadangkala ditemui pada jualan, tetapi ini jarang berlaku dan bukan di mana-mana sahaja. Jika anda tidak memilikinya, anda boleh menggunakan cara yang telah diubahsuai. Daripada semua cecair, merkuri mempunyai kekonduksian terma maksimum, tetapi disebabkan ketoksikan wap, kekonduksian elektrik dan aktiviti kimia yang tinggi, ia tidak boleh digunakan. Ia diikuti oleh air (konduksi terma 0,648 W/mrad.), tetapi ia adalah konduktif elektrik dan menyejat dengan cepat. Daripada cecair yang tidak mengeringkan, kekonduksian terma adalah maksimum untuk gliserin (0,283 W/mrad.). Di samping itu, ia meningkat dengan peningkatan suhu (untuk cecair lain ia berkurangan).

Ambil sedikit gliserin dan tambahkan kira-kira dua kali jumlah serbuk aluminium padanya. Kisar dan kacau campuran ini dengan baik untuk membentuk pes yang homogen, likat, berwarna perak. Ia harus melekit dan boleh disapu, tetapi mengekalkan bentuknya dan tidak merebak. Pes ini tidak mengalirkan elektrik. tetapi anda masih harus mengelak daripada mendapatkannya pada papan komputer dan pin litar mikro. Menggunakan berus, sapukan sedikit sirip pada permukaan yang menyentuh pemproses dan sink haba. Sesetengah orang cuba menyebarkan lebih banyak, secara naif mempercayai bahawa kerana pes itu menghantar haba. ia harus digunakan lebih tebal. Sebaliknya, semakin kurang lebih baik. Ia adalah perlu bahawa lapisan menjadi nipis yang mungkin dan menutup kedua-dua permukaan secara sama rata, menyesarkan udara dan mengisi semua penyelewengan.

Pasangkan heatsink dengan berhati-hati pada pemproses dan gerakkannya sedikit (sebaliknya) untuk menyesarkan sebarang udara dan lebihan pes yang tinggal di dalam celah. Jangan lupa pasangkan sink haba dan kipas padanya dan sambungkannya. Sekarang semuanya sudah siap. Untuk menyemak, jalankan ujian pemproses dalam sistem Penyelesai Masalah selama beberapa jam dan jika tiada kegagalan ditemui, anda boleh bekerja dengan senyap.

Pengarang: I. Korznikov, Yekaterinburg

Lihat artikel lain bahagian Komputer.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Antibiotik menyumbang kepada obesiti 06.09.2012

Mungkin wabak obesiti di seluruh dunia bukan sahaja disebabkan oleh makanan berlemak dan gaya hidup yang tidak aktif. Rupa-rupanya, salah satu sebabnya ialah penggunaan sejumlah besar antibiotik, yang mengganggu keseimbangan mikroflora usus. Sehingga kini, senario ini hanyalah hipotesis, disokong kuat oleh dua kajian terkini.

Baru-baru ini, mikrobiom - pengumpulan bakteria, virus dan kulat yang menghuni tubuh manusia - telah menarik perhatian yang semakin meningkat daripada para saintis. Ini tidak menghairankan, kerana bilangan mikrobiom adalah 10 kali lebih besar daripada bilangan sel yang membentuk tubuh manusia. Banyak kajian telah menemui hubungan kukuh antara gangguan mikrobiom dan peningkatan risiko untuk mengembangkan pelbagai penyakit, daripada kanser dan autisme kepada penyakit jantung dan obesiti.

Penyelidik di Universiti New York memutuskan untuk mengetahui sama ada peningkatan besar-besaran dalam berat badan ternakan yang diternak kilang adalah hasil daripada perubahan dalam mikrobiom. Hakikatnya ialah salah satu fungsi mikrobiom yang paling penting ialah penyertaan dalam pecahan nutrien dan pengawalan metabolisme. Pada masa kini, petani memberi antibiotik kepada haiwan bukan sahaja untuk mencegah penyakit berjangkit, tetapi juga kerana, atas sebab tertentu, dos rendah ubat antibakteria yang kerap mempercepatkan pertumbuhan dan peningkatan berat badan haiwan.

Eksperimen telah menunjukkan bahawa suplemen diet tikus dengan dos rendah pelbagai jenis antibiotik secara konsisten menghasilkan peningkatan 15% dalam lemak badan. Kajian mikrobiom haiwan mendedahkan perubahan dalam nisbah antara pelbagai jenis bakteria yang menghuni saluran gastrousus. Pada masa yang sama, analisis profil genetik tikus menunjukkan perubahan dalam aktiviti gen yang bertanggungjawab untuk pecahan karbohidrat dan pengawalan paras kolesterol darah.

Para saintis telah mencadangkan bahawa perubahan serupa mungkin berlaku dalam tubuh manusia, yang, bagaimanapun, sukar untuk dikesan pada tahap mikrobiom usus. Untuk mengesahkan hipotesis ini dalam kajian kedua, penulis menganalisis trend populasi dalam sekumpulan 11 kanak-kanak British. Ternyata bagi kanak-kanak yang terdedah kepada antibiotik pada usia kurang daripada 000 bulan, terdapat peningkatan yang kecil tetapi stabil dalam purata berat badan pada usia yang lebih tua. Nampaknya, antibiotik yang diambil pada usia awal mengganggu pembentukan mikrobiom dan pembentukan metabolisme.

Para penyelidik kini sedang menjalankan siri eksperimen baharu di mana tikus akan menerima dos antibiotik yang lebih tinggi untuk jangka masa yang singkat, yang selaras dengan rawatan yang diambil oleh manusia secara realiti. Mereka juga merancang untuk mengkaji kesan dos ubat antibakteria yang sangat rendah, sama seperti yang ditelan oleh penggunaan daging dan produk tenusu yang dihasilkan oleh manusia. Satu lagi isu yang perlu dikaji ialah kemungkinan memindahkan perubahan dalam mikrobiom kepada generasi seterusnya. Ada kemungkinan bahawa dalam kes ini kesan antibiotik adalah kumulatif.

Berita menarik lain:

▪ Tukar masuk kepada barang boleh pakai Samsung

▪ Superkapasitor diperbuat daripada puntung rokok

▪ Pencapaian Intel dalam Silicon Photonics

▪ Modul kuasa 36V DC-DC padat LMZM33602/3

▪ Baja dan ikan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Komunikasi radio awam. Pemilihan artikel

▪ artikel Tsiolkovsky Konstantin. Biografi seorang saintis

▪ artikel Apakah ubat yang dikeluarkan secara rasmi kepada askar Wehrmacht? Jawapan terperinci

▪ artikel Bayonet ringkas dengan dua hos. Petua Perjalanan