напругу, що подається на процесор, але це ні про що не свідчить. Річ у тому, що чим більше робоча частота чіпа, тим більше потужності він споживає. Як правило, в процесорах з більшою тактовою частотою виробники знижують напругу. Говорити про те, що напруга зменшується для того, щоб понизити нагрів. було б неправильно. Напруга не впливає на нагрів. На нагрів впливає споживана потужність. Природно, підвищивши напруги на процесорі, ми збільшуємо споживану ним потужність (споживана потужність рівна добутку напруги і споживаного струму, що подається), як наслідок – збільшуються втрати на нагрів у процесорі.
Для того, щоб зрозуміти звідки береться стільки тепла, подивимося на таблицю.
Таблиця
Параметри процесора
Частота процесора, Мгц | Напруга ядра, Вольт | Розсіювана потужність, Вт | Максимальна температура ядра,°С
500 | 1,60 | 15,8 | 85
533 | 1,65 | 16,8 | 85
550 | 1,60 | 17,4 | 85
600 | 1,65 | 19,6 | 82
650 | 1,65 | 21,2 | 82
667 | 1,65 | 21,8 | 82
700 | 1,65 | 22,9 | 80
733 | 1,65 | 23,9 | 80
750 | 1,65 | 24,7 | 80
800 | 1,65 | 26,4 | 80
850 | 1,65 | 26,7 | 80
866 | 1,65 | 26,9 | 80
Як приклад розглядався процесор Intel Pentium III з ядром Coppermine, що використовує 100 MHz FSB. Як ми бачимо, 866 Мгц процесор розсіюють в 1,7 раз більше тепла, ніж 500 Мгц. Відповідно, його частота також в 1,73 рази більше. Максимальна температура ядра показує, до скількох градусів може нагрітися ядро процесора. Виникає питання: чому в 866 Мгц процесора вона нижча, ніж у 500 Мгц процесора? Річ у тому, що в таблиці вказано значення, що рекомендується, тобто то, яке краще не перевищувати для нормальної роботи процесора. Як ми бачимо, до 866 Мгц процесора пред'являються більш жорсткі вимоги.
Підвищивши частоту ще більше, ми одержимо ще більше розсіювання теплоти. Чим нам загрожує таке виділення теплоти? Тим, що температура ядра процесора запросто складе 105-110 градусів. Чи можливі більші значення? Запросто. Але чим погана така температура? Така температура приводить до зависання процесора.
Чому процесор зависає від дуже високої температури? Це досить складне питання, тому що процесор – річ також непроста. Але в основі зависань процесора можуть цілком лежати чинники, що приводять, визначають температурну залежність напівпровідникових приладів – транзисторів, діодів і т.д. Розглянемо деякі з них.
При підвищенні температури всі провідники збільшують свій електричний опір. І якщо при збільшенні температури з 20 до 26 градусів ця зміна опору незначна, то при збільшенні температури з 20 до 100 градусів ця зміна вже дуже велика і її не можна не враховувати. Струмоведучі елементи, що використовуються в процесорах, цілком розраховані на таку температуру. Але при ще більшому її збільшенні опір міняється ще сильніше, і тут вже ми зустрічаємося з його небажано високими значеннями. Чим загрожує збільшення опору? Річ у тому, що опір провідника, напруга і струм пов'язані законом Ома (напруга дорівнює добутку струму і опору). Відповідно, при збільшенні опору і незмінному струмі одержимо більш низьку напругу. А при незмінній напрузі і збільшеному опорі набудемо більш низькі значення струму. Такі зміни негативно відбивається на роботі процесора.
Процесор, відеочіп, або мікросхема пам'яті є напівпровідниковим приладом. Напівпровідники бувають чистими (що складаються тільки з атомів одного елементу) і домішковими (що складаються з атомів двох або більше елементів). У напівпровідниках є основні і неосновні носії зарядів. На сьогоднішній день в промисловості використовуються домішкові напівпровідники. При підвищенні температури збільшується число власних одних носіїв заряду при незмінному числі інших носіїв заряду. Напівпровідник втрачає свої властивості. Цей процес оборотний – при пониженні температури напівпровідник знову знаходить свої властивості. В сучасних приладах використовуються напівпровідники з низькою температурною залежністю. Але це не означає повну незалежність напівпровідника від температури.
Також при підвищенні температури в зоні p-n переходу напівпровідника може виникнути так званий тепловий пробій, що приводить до зміни властивостей напівпровідника. Цей процес також оборотний і при пониженні температури картина відновлюється.
Ці процеси відбуваються на рівні ядер і електронів і тому вони властиві напівпровідниковим приладам. Процесор складається з багатьох мільйонів транзисторів і інших деталей. Сучасні процесори мають температурний захист, який, досягши певних значень температури просто зупиняє роботу чіпа, щоб запобігти його пошкодженню. Проте, порогове значення температури дуже велике (близько 135 градусів) і рідко досягається процесором.
Проблема охолоджування є, мабуть, основним обмежуючим чинником при розгоні.
Способів її рішення існує небагато. Перший – опустити напругу на ядрі процесора (в цьому випадку процесору може не вистачати потужності навіть для запуску), другий – покращувати охолоджування, третій – відключити невживані частини процесора. Перший спосіб не застосовний для відеокарт. Другий спосіб – найпоширеніший. Третій спосіб підійде тим, у кого процесор навантажений не на повну потужність.
Процесор, відеочіп, або будь-який інший предмет можна охолоджувати, а можна відводити від нього тепло. На перший погляд, це майже одне і те ж, але різниця все-таки є.
Відвести тепло від предмета здатне будь-яке тіло, щільно дотичне з ним, володіюче теплопровідністю, ненульовим коефіцієнтом теплообміну і хоч якоюсь площею поверхні. В нашому випадку на процесор можна прикріпити будь-яку залізячку, і вона відводитиме від нього тепло. Інше питання, що цього не буде достатньо. Для кращого відведення тепла на практиці застосовуються вироби з певних матеріалів – алюмінію і міді. З цих матеріалів