手机签到经验翻倍！
=I2R
分享到：
| 发表于 2011-07-01 14:07:15 楼主 | |
|
凶猛的小白兔 把此帖设为精华，作者+50经验:
今天天忽然看到有人发的CPU电压的贴子，发现许多人不明白CPU电压是怎么回事，竟然还有错误的理论在流传，看来有必要发一篇理论贴给大家做参考。 对于纯电阻电路来说 不管任何时候，P=UI总是成立的 对于非纯电阻电路， P=UI还能用， 发热功率P热=I2R CPU在宏观其实也只是一个发热元件，可以使用发热功率P热=I2R来计算；但是实际上CPU是半导体，他的电阻时刻都在变化，没法确定，所以没法通过电阻来计算功率。 实际上CPU整体上看相当于一个电容器W（功率）=C（等效电容）×U(电压）的平方×f（主频），这个公式是INTEL公司给出的
“升压降流”只限于功率不变的电器，这样的电器很少，只有变压器是这样的，平常的电器都不是这样的。变压器的一次侧（就是输入）和二次侧（就是输出）功率是相等的（不考虑损耗）如果一次侧的电压低于二次侧（就是说这个变压器是升压变压器），那么一次侧的电流一定大于二次侧。对于一个其他电路来说，要升高电压还要保持功率不变，唯一的方法就是降低电路的电导。如果你只是升高的电压，没有降低电路电导，功率绝对会改变。所以说“升压降流”绝对不适用于CPU。
写到这里有必要说一下CPU的TDP设计。P=UI这个公式总是成立的，比如我们要设计一个95W的CPU，用1.5V的设计电压，电流63A；用1V的设计电压，电流是95A。在设计的时候，我们可以让设计功率是固定的，这时候电压高了电流就低了。但对于某一个生产出来的CPU说，功率是不固定的，提高电压只会大大的增加电流和功率。还有就是为什么CPU电压越来越低了呢？对于CPU中其中一个晶体管来说，它的工作需要一定的电流值，电流固定，这时候电压降低会降低这个晶体管的功耗，在同样的TDP（同样的功率下）能集成更多的晶体管来提高性能。
很多人不明白公式在不同条件下的用法，于是造成了一些误解。我们要使用一个公式要了解公式的适用范围，还有根据不同的条件来使用这个公式。
对于一个CPU来说，CPU的功率为什么会改变呢？ CPU内部有很多很多开关，这些开关的不同状态决定了CPU的电导，它是会来回改变的。扳动这些开关都是要耗电的。没事的CPU闲着，这些开关不动，CPU耗电就低，有事的时候这些开关工作起来，关了又开，开了又关，CPU耗电就增加了。而且，CPU的频率越高，就是说扳动这个开关越快，这样耗电就更高了。
很多人发现，不同的CPU默认电压是不同的，而且很多同一型号的CPU默认电压都不同，为什么出现这种情况呢？这里我们谈谈CPU默认电压的制定。 CPU的信号不是绝对的方波，就像图上画的CPU波形，有一定畸变的。当代表0和代表1的电压差别不足够时，CPU不能分辨0和1，这时候CPU就会出错，变得不稳定。提高电压后会拉大电压差，CPU就会变的稳定。
示意图：仅仅是示意，不代表实际。 在我们超频的情况下，就是CPU波形变成蓝色的那个样子，波形的畸变更加严重了，这时候CPU会出错，这时候我们提高电压变成草绿色波形，有足够的电压差，CPU又稳定了。
因为生产工艺的影响，CPU生产出来每个CPU的信号畸变都是不同的，所以要分别制定不同的额定电压。 有时候CPU额定电压的制定极其保守，也就是说制定的太高了，我们可以降低电压来降低功耗降低发热。 比如说笔者的一块奔腾E2160，默认电压是1.28V，但是实际上在0.87V的时候它就能稳定的运行！
超频为什么要增加电压呢？ 因为超频造成信号畸变更严重了，增加电压能提高容错，减少畸变造成的影响。
但是又为什么不能无限增加电压呢？ 因为CPU会发热，提高电压会大大的增加发热，发热高的CPU的热稳定性下降，所以不能无限增加电压呢。
为什么用了液氮大炮降低温度，CPU超频还是有极限呢？ 用了液氮大炮降低温度可以让我们不考虑CPU的热稳定性，但是CPU频率过高会让信号畸变非常严重，严重到它妈都不认识它了，所以我们不能无限超频。不能无限超频主要是寄生电容，还有漏电流（所有的晶体管都会有的，就是开关在关闭的时候仍有的电流就是漏电流）的影响造成的。电压高了漏电流就会大大的增加，频率高了寄生电容也会大大增加。这2个方面就会造成CPU不不稳定。
总结， CPU的稳定性可分热稳定性，和电稳定性，任何一种不稳定都能造成CPU不稳定。
写在最后： 我写的东西只代表我自己的理解，有时候不见到是对的，我在看其他人写的后觉得自己有错是会不停的改正的。 有人说CPU高频不稳定的原因是因为信号抖动，这是我第一次听说，希望知道童鞋发出来让我学习下
参考帖子 http://diywww.cpsconcerts.com/10/11_99783.html http://diywww.cpsconcerts.com/10/11_99787.html 用专业设备解答CPU开核，超频，冷又静对功耗的影响！再谈电源里的功率因数和效率 http://diywww.cpsconcerts.com/40/231_399430.html http://diywww.cpsconcerts.com/8/12_74497.html 评分：+Z金豆 10 已有 1人参与评分 |
|
楼主热贴
个性签名：无
|
| 发表于 2011-07-01 14:56:01 1楼 | |
| 电流与电压的关系啊，，，，，，等我开学后吧，，，，，，，， | |
| 发表于 2011-07-01 15:02:23 2楼 | |
 对 楼主 吾爱DIY 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 假设某CPU原来的功耗是100W 额定电压是1V 由P=UI可得，I=100A 如果它的电压不变功耗提升到了150W（超频带来功耗提升），由P=UI可得，I=150A 如果将电压提高到了1.5V，那么电流又降为了100A（其实应该更多，没有考虑到电压升高提升的功耗。） |
|
| 发表于 2011-07-01 15:08:53 3楼 | |
|
这时候的功耗是225W，所以提高电压会大大的提升功率
如果你再超频 升压前，功耗是150W，这时的电流是150A 升压后就是电压和电流都增加50% 1.0*（1+0.5)*150*(1+0.5)=337.5W |
|
| 发表于 2011-07-01 15:10:27 4楼 | |
|
对 第2楼 鳳離淵 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 如果你换个功耗是150W，电压是1.5V的CPU 那么这个新换的CPU，电流是100A |
|
| 发表于 2011-07-01 15:18:08 5楼 | |
|
对 第3楼 吾爱DIY 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 按照P=UI，且I=UG（G是导纳，阻抗的倒数）才能推导出P=U2G吧？ 所以说不管阻抗如何变化。P=UI总是成立的吧？ |
|
| 发表于 2011-07-01 15:25:32 6楼 | |
|
对 第5楼 鳳離淵 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 3楼编辑了，你再看一下 P=UI是总是成立的， 但是P随阻抗（或电压，或电流）的变化而变化， P是因变量，R,U,I是自变量。 就是说P自己是不会变的，R,U,I自己是会变的，只有R,U,I中有人变了，P才会变的。 |
|
| 发表于 2011-07-01 15:27:11 7楼 | |
|
对 第5楼 鳳離淵 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 特殊情况下，R,U，I如果有2者合比例变化的话，P可能会不变 |
|
| 发表于 2011-07-01 15:29:11 8楼 | |
|
对 第5楼 鳳離淵 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ P就向个面团，你不捏它它不会变，你捏它，或是地球的重力影响，面团才会改变形状。 |
|
| 发表于 2011-07-01 15:38:35 9楼 | |
|
对 第3楼 吾爱DIY 说： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ╮(╯▽╰)╭。。。。。。 求I版版主菊长来解决吧，我饿死了。。。。 |
|
| 发表于 2011-07-01 16:02:01 10楼 | |
| 学习了……………… | |
| 发表于 2011-07-01 16:11:20 11楼 | |
| 虽说我经常不及格，但我的电学的还是很不错的。 | |
| 发表于 2011-07-01 16:37:35 12楼 | |
|
实际上，楼主的解释也有不妥的地方。 我写一篇帖子去 |
|
| 发表于 2011-07-01 17:06:24 13楼 | |
| 这没什么好讨论的，看公式就知道CPU的功率和电压的平方基本成正比 | |
| 发表于 2011-07-01 17:32:41 14楼 | |
| 受教了 谢谢楼主 | |
| 发表于 2011-07-01 20:01:47 15楼 | |
| 自己顶！！！！！！！！！ | |
| 发表于 2011-07-01 23:00:50 16楼 | |
|
您的内容正在火速审核中，请稍等 |
|
| 发表于 2011-07-01 23:03:10 17楼 | |
|
Joule arrived at this result experimentally in 1841, using a calorimeter to measure heat, and a galvanometer to measure current, with a variety of resistive circuits.[5][6] The law applies to any circuit that obeys Ohm's law, that is, that conducts a current proportional to the voltage across it, or equivalently, that can be characterized by a resistance. Ohm's law states that for a voltage V across a circuit of resistance R the current will be:[7][8] I = dfrac{V}{R}. By substituting this formula for current into one or both factors of current in Joule's law, the power dissipated can be written in the equivalent forms: P = V cdot I = dfrac{V^2}{R}. The relation P = V cdot I is actually more generally applicable than either Joule's law or Ohm's law, as it represents the instantaneous power being applied to a circuit with voltage V across it and current I into it, whether the circuit is resistive or not.[1][9] In combination with either Ohm's law or Joule's law, it may be used to derive the other.[10] Since the power dissipated by a resistor is the amount of energy used (electrical work applied) per unit time, the total energy consumed and dissipated in time t is:[11] Q = I^2 cdot R cdot t = V cdot I cdot t =dfrac{V^2}{R} cdot t. 继续 除了那个电导以外全被打脸 http://en.wikipedia.org/wiki/Joule%27s_laws#See_also 不信自己看，早点改过来 |
|
| 发表于 2011-07-02 00:14:22 18楼 | |
| 路过 | |
| 发表于 2011-07-02 01:53:04 19楼 | |
|
其实问题不在公式，大家对公式本身的认识并非关键性的差别。P=U*I 这是显然成立的，至于其他公式的使用条件，大家也都是清楚的。差别在于具体问题具体分析，即对于一个具体的设备（比如CPU），应该如何使用这个公式。 举个例子，有个笑话： 时间就是金钱 Time = Money 功率 = 功 / 时间 Power = Work / Time 知识就是力量 Knowledge = Power 所以 Knowledge = Work / Money 可得 Money = Work / Knowledge 即 当做功一定的情况下 知识 -> 0 金钱 -> ∞，所以无知者可成大富翁。 看明白了吗，结论之所以荒谬，问题就是对公式的使用不当！（可以不去考虑概念替换的问题，它不是根本的原因）它在使用时加入了一个不起眼的假设：该公式用于赚钱。但我们就需要问一下，这个假设是否符合现实？现实正相反，在这个场景中，该公式只能用来解释花钱。即想要做一定的成绩（做功），如果知识缺乏（-> 0），那么就需要更多的花费（-> ∞）。正确的结论应该是：无知者不能成为大富翁，无知者只能一事无成！ 因此，光有公式不行，还要将它以符合实际的方式来使用，否则就会有荒谬的结论。 同样的，在这个CPU的问题中，我们需要问一下：当你将CPU的电压提高时，它的功率是否保持不变？这才是关键问题。我们不能把一个不存在的假设当做现实来使用！ 我可以告诉你们现实是什么：当你只是对CPU提升电压（而不涉及降频之类的反向操作），它的功率也必然提升，直到CPU发生物理上的永久改变（比如烧毁）。在超频时，为了达到更高的频率，有时你需要同时提升电压，其中很重要的一个因素是在当前电压下，无论CPU如何调整自身，都无法提供运行该频率所要求的功率，因此只能提升电压以达到功率要求。其运行机制是（U升-->I升-->P升升），绝不是什么为了降低电流。CPU不是变压器，所谓“升压降流”根本就是不存在的。 |
|
| 发表于 2011-07-02 02:04:53 20楼 | |
| 啥？升压降流？就像永动机一样，是不可能做的到的 | |
针对ZOL星空(中国)您有任何使用问题和建议 您可以 联系星空(中国)管理员 、 查看帮助 或 给我提意见
