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我们当然希望这个数值进一步降低,但如果没有k值更高的栅极材料,就无法保证在低电压下完成晶体管开启和关闭动作。所以,降低电压的手段毕竟还是有限的。而且由于微处理器内集成的晶体管数量的按摩尔定律逐年增加,众多晶体管并联后使得等效电阻值不断减少,集成电路内层与层之间的绝缘层变薄也使得层间泄漏电流增加,所以微处理器的静态功耗一直趋于上升态势。

芯片工艺进步,泄漏功耗增加
芯片的动态功耗P = CV2f,其中C表示电路负载大小,V表示供电电压,f为工作频率。可见f与芯片的动态功耗成正比,频率愈高则消耗的功率也愈高。降低微处理器的时钟频率虽然是降低动态功耗的有效手段,但是,电脑用户总是希望程序能够执行得更快,通过降低频率来降温的手段是难以被用户所接受的。
既然降低电压和频率的降温方法都有很多现实困难,所以利用风扇带走热量就成了一种最简便可行的方法。近几年来,CPU风扇的尺寸越来越大、转速越来越高,使得排气量越来越大,这在一定程度上缓解了微处理器温度高居不下的问题。但是风扇扇叶尺寸过大、转速过高,又带来了噪音问题,而且环境温度过高也会影响散热效果,所以又必须增加机箱风扇,使得噪音问题进一步加剧。
为了降低噪音和节省能耗,在处理器温度不太高的时候让风扇保持低速运转,在不得已的情况下才提高转速,就成了一个被大家普遍认可的温度控制方案。因此,大多数温度监控系统实际上就是一个“温度-转速控制系统”,很多温度监控芯片也是针对这种需要而设计的。
风扇:转速、噪音

评判风扇的好坏,将直接影响整套散热系统的效能。比较重要的指标还是看风扇的风量与风压,这两个指标将直接影响效能,而不仅仅是风扇的转速,此外如何在转速、噪音与何种轴承之间寻找一个平衡点也是很重要的问题。ALTHON XP2600+和PENTIUM 4 2.80GHz几乎成为了一道难以逾越的分水岭,在这里,所有用户能够忍受的噪音与散热效果这个平衡点将遭受极大的挑战。此外这里也将是散热风冷系统价格的画档线,70元以上和70元以下的不同风扇就此分开。
实际上转速高的风扇并不等于散热效果好的系统,因为风量和风压这两个直接效果指标将受到来自于风扇扇叶本身尺寸、角度和厚度的影响,只要搭配合理,即便2500转的风扇效果并不比4000转的低,而且风扇扇叶的增加也是一个捷径的解决方案,扇叶的增加意味着风量的增大。但问题又出现了,风量的增加对应的风压会降低,所以平衡点在风扇上将体现得无处不在。此外受风的散热片和其繁多的鳍片的布局也是很重要的,不然高压风吹进鳍片的流动不畅,也会增大磨耗和噪音。因为风扇的标准大小是60*60mm,所以制造商们往往在厚度上下功夫,越大噪音也大的规律虽然不能一棒子打死,但整体趋势确实如此。
此外轴承也是一个值得重视的部件,很多不必要的噪音都是来自于此。目前比较流行的是单滚珠轴承、双滚珠轴承、油封轴承和液压轴承,而磁悬浮、汽化轴承等则造价高昂。不同的轴承对于风扇的转速略有影响,但并不大,更多的是涉及噪音问题。液压轴承噪音最小,以此类推将是油封轴承、双滚珠轴承、单滚珠轴承。但是液压轴承和油封轴承都受到严重的寿命困扰,油封轴承几乎可以肯定寿命超不过2年,自然的挥发将是不可避免的。所以在购买之前都是需要考虑的问题。
最近散热风扇跟随机箱一起,开始流行使用发光二极管营造色彩,虽然夜里看炫目多彩,但是计算机作为实用主义的东西,尤其是风扇这种消耗品,过多的在其上增加二极管并没有什么真正的意义,甚至有可能影响风扇的转速。从这里我们似乎又看到了后DIY时代华而不实的风格。
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