转摘奇文两篇

=========
CPU的极限温度
服务器级:100以上
民用级:80度左右.
temp1 是系统温度
temp2 是CPU温度
temp3是硬盘
关于cpu温度极限与电子迁移问题的探讨
国内有不少报刊杂志都谈论过电子迁移这个问题,对于有些超频使用的CPU在40摄制度下就烧毁的现象,解释为电子迁移现象在低温状态下发生的原因。但是,笔者对此持有不同的看法,希望通过量子力学的理论与实际测试,说明这个问题。
低温下,或者说室温下,是绝对不会发生电子迁移现象的。我们先看看电子迁移问题的成因。
1、电子运动速度与电流密度和温度的关系
研究这个问题,其实就是研究电流密度与电子漂移速度和热运动速度的关系。电流密度I,电子迁移速度即电子飘逸速度,为Vd。下面,我们找出它们的关系。
图一
我们在金属导体中取一小面元⊿S,如图一。法线方向与该处的电流密度j的方向一致,以⊿S为底,Vd 为高作一小柱体,n为自由电子数密度。显然,柱内自由电子数为n⊿S Vd。则此柱内的全部自由电子将在⊿t时间间隔内通过⊿S,所以在⊿t时间内通过⊿S的电量为
⊿q=en⊿S Vd⊿t
因此,通过截面的电流密度和电流强度的数值为
I=⊿q/⊿t = en⊿S Vd
J=I/⊿S= en Vd
如写成矢量形式,则为
J=I/⊿S= -en Vd (电子移动方向与电流相反)
例如,对于铜导线,n=8.49X10 e28 1/m立方,e=1.6X10 e-19 C。如果CPU采用.18微米,电流为8安(相当于CPU功率为14W),则j=8/0.18^2 * 10e12=2.46x10e14。
那么,电子迁移速度Vd=1.8x10e6 m/s,而电子热运动的速度在室温下是10e6数量级,在60~70摄氏度时候,就上升到10e7数量级,可见,在70度的温度下,电子迁移的速度远少于热运动的速度。如果要电子漂移速度超过热运动的速度,则CPU电流要超过50安,这个电流比大功率直流电焊机工作电流还大。
当我们接通电路的时候,起作用的速度并不是电子的飘移速度,而是电场的传播速度,它将场源变化的信息以光速传播出去,使整个电路中几乎同时建立起电场,导线中的电子几乎同时逆着场强方向作漂移运动,因此在一瞬间导线里就形成了电流。
由此可见,导致CPU内电子迁移现象的并不是电流或者其他原因,而是因为CPU过热,在室温下,CPU是不会产生电子迁移现象的。
2、量子力学对电子迁移现象的解释
您是否有个疑问:我用一个电子打不动金属原子,那么我用10个,100个呢?答案是否定的。这涉及到量子力学原理。微观世界里面的物理现象和宏观世界截然不同。在电子迁移现象里面,电子表现为波粒二象性。电子把金属原子打离晶格的方程如下:
hμ=1/2*mV^2 + A
μ为电子的波长,hμ为电子的能力,m为金属原子质量,V为原子脱离速度,A是原子克服金属晶格吸引力需要最小的功。所以,电子要把金属原子打离晶格,其速度要在10e7到10e8数量级以上。电子迁移可以说是由电场方向与电子热运动两个原因造成的,热运动提供电子能量,电场(电流方向)提供一个冲击的方向,使电子无序的热运动成为有序,形成稳定的hμ。
类似的原理,从宏观上可以通过光电效应认识,只有光子频率超过金属的红限频率(金属逸出功),才可能把金属内的电子轰出来。如果光子的频率不够,加大光强根本没有作用。
为了进一步证明,我们做了一个简单的测试:CII566运行于标准频率下,通过电吹风加热到55摄氏度(主板温度监控),只要运行CPU占用率高的程序,一会就死机了;而把CII566 OC TO 850,系统温度为50度左右,运行QUAKEIII 10都分钟才死机。估计此时的温度已经超过55摄氏度,而其实内核的温度已经超过了80摄氏度。这个问题我们在下面解释。
我们再来看看,为什么会出现CPU在低温下烧毁的问题。
大家觉得现在主板报告的CPU温度是他的内核温度吗?答案是否定的。现在台式机测试的CPU温度都是CPU散热片的问题,而不是内核问题。而大部分笔记本测试的CPU温度,就是内核温度了,这是从笔记本散热、稳定、节能等多方面因素决定的。
如果告诉大家,笔者的笔记本电脑散热风扇是在CPU温度超过75摄氏度后,才会开动起来主动散热的,大家是否为笔者抹一把汗呢?其实,大可不必。笔者就是这样用了1年多了,从没有因为过热死过机。笔记本中对CPU测温采用的是热敏电阻,测温点在CPU底部,如果是直接读数的话,其实温度并没有这么高,而其显示的监控温度,是经过校正的,比它测量的温度高,更加接近CPU的内核温度。
而台式机的测温就没有这么讲究了,报告的是CPU散热片的真实温度。更有甚者,测温探头根本就没有和CPU散热片或者CPU接触,测量的只是CPU附近的空气温度。这才是造成CPU在"低温"下烧毁的原因。从INTEL公布的数据来看,PIII550E的温度极限在85摄氏度,PIII800E的极限温度在80度左右。
笔者不鼓励过度超频,所谓过度,就是加电压,特别是加电压的范围超过10%,这样,对CPU是有伤害的。因为增加了内核电压,就增加了内核的电流,CPU的极限温度也会降低,即便是温度不高,也会产生电子迁移现象,对CPU造成内伤。
=========
Intel的CPU最高温度到底不能超过多少?
夏天到了,经常有朋友说自己的CPU多么多么的热,如何如何。
那么Intel系列CPU,究竟最高温度允许到多少度呢?
首先,我们现在看Intel关于CPU温度的定义,Intel定义的CPU温度简写为Tcase,
含义是CPU表面的温度,也就是我们看到的那个镀镍的铜盖子的温度。最精确的
测量温度的方法是,在这个盖子上挖一道槽,然后将测试温度的热电偶放入,
在运行测试软件的时候,用数据采集装置来直读取上面的温度。最常见
的测试温度的方法就是我们读取bios温度,或者用测温软件,他们的原理是
相同的都是从bios里面读取温度。主板bios的温度根据设计的不同,补偿的不同,
会有一定的误差,不同的主板误差可能在四五度。一些比较专业的主板测试
软件会根据不同型号的主板提供不同的温度补偿,例如MBM5。
现在开始说正题,那么Intel如何规定他们的CPU最高温度呢?
实际上Intel的标准不是一个点的标准,并不是说我们的CPU在最高功率的
时候不能超过多少度,而是一条线的标准,它规定了CPU在不同功率水平的
时候,不能超过不同的温度限制,这个线,就称作thermal profile。
它是一条直线,其中:
P4 5xx系列,3.4G以上(含) Tcase=0.25P+44 以下Tcase=0.28P+44.2
(5xx系列就是第一批775系列CPU)
赛扬D系列 0.28P+44.2
从上面可以看出,如果我们使用的是P4 520,2.8G 最大功率84W,那么,
他在70W的时候,最高温度不能超过63.8,达到最大功率84W的时候,
最高表面温度不能超过66.7度。
赛扬D系列,最高功率是73W,最高表面温度应该是64.4度
如果你很有钱,使用的是P4 560 3.6G,最大功率115W,那么他的最高温度
应该是72.8度。
从上面可以看出,基本上Intel的CPU允许的温度在65-72度之间,我们平时应用的时候,
因为功率不会总是达到最大,所以最高温度不要超过62,3度就好了。
根据我的经验室温在25-28度的时候,玩游戏,CPU温度在五十度以内的,你的主板测温
肯定偏低。我自己用电脑,一般设置bios报警温度为65度,自动关机温度为70度,就好了。
因为CPU温度达到Intel限制的温度的时候,并不会危险,而是自动增加系统等待时间,降低功耗。
--------
超频CPU多少是合理超频?
常有网友问道:我的CPU运行在XX度的温度上,是不是太热了?网友担心的是自己的CPU是否在安全的环境下工作,避免过高的温度导致系统的不稳定甚至CPU烧毁的悲剧发生。下文,你将能了解到常见处理器的最高温度。用户可参照下文,需要时适当改善散热条件以避免悲剧的诞生。
在此需要提醒你注意的是下文所有参数均指在未超频状态下的数值。经过超频的处理器工作温度即使在最大标称温度之下,运行性能仍有可能不太稳定。下面,请看本站为你整理的常见处理器的最高温度参数。
AMD速龙及毒龙处理器
Socket A架构处理器(Athlon、Duron)主频在1GHz之内(含1GHz) 90°C
Socket A架构处理器(Athlon)主频在1.1GHz之上(含1.1GHz) 95°C
所有Slot A架构处理器(经典速龙及雷鸟) 70°C
AMD K6系列处理器
所有主频在166-300MHz之间的K6及多数K6-2/K6-III 70°C
型号以“x”结尾(如K6-2-450AFX)的K6-2/K6-III系列处理器 65°C
特素情况:K6-2-400AFQ 60°C (!!!)
K6-2+、K6-III+、多数笔记本K6/K6-2系列处理器 85°C
型号以“k”结尾(如K6-2-P-400AFK)的笔记本K6/K6-2处理器 80°C
上述处理器内部均无测温的二极管,所有温度均指处理器表面温度。所测的处理器温度的精确性因所用主板而异。因此,处理器有可能过热,而主板报告的温度却低于标称最高温度。
Intel Pentium III系列处理器
Pentium III Socket 370 500-866MHz,
Pentium III Slot 1 (第一代,OLGA封装格式) 550-600MHz,
Pentium III Slot 1 (Coppermine) 500-866MHz 80-85°C(因型号而异)
Pentium III Socket 370及Slot 1,933MHz 75°C
Pentium III Slot 1 933MHz 60°C
Pentium III Slot 1 1GHz 70°C(新版)/60°C(旧版)
Pentium III Slot 1 1.13GHz (初始版本) 62°C
Pentium III系列处理器的最高标称温度均指由其测温装置测得的内部温度。
Intel Celeron/Celeron II处理器
Celeron 266-433MHz 85°C (CPU表面最高温度)
Celeron 466-533MHz(0.25μ) 70°C (CPU表面最高温度)
Celeron 533-600MHz ("Coppermine) 90°C
Celeron 633和667MHz 82°C
Celeron 700MHz及更高主频 80°C
除特别说明的以外,Celeron系列处理器的最高标称温度均指由其测温装置测得的内部温度。
Intel Pentium II系列处理器
Pentium II (第一代,Klamath内核) 72°-75°C(因主频而异)
Pentium II (第二代,核心电压2.0V) 266-333MHz 65°C
Pentium II (350-400MHz) 75°C
Pentium II (450MHz) 70°C
Pentium II系列处理器的最高标称温度均指由热转移测温装置测得的温度(安装有散热扇)。
Intel Pentium 4 (Willamette)
Pentium 4 1.3GHz 69°C
Pentium 4 1.4GHz 70°C
Pentium 4 1.5GHz 72°C
Intel Pentium Pro
Pentium Pro, 256或512KB二级缓存 85°C
Pentium Pro, 1MB二级缓存 80°C
Pentium Pro系列处理器温度指处理器表面温度。