¿Los avances actuales en EE y CS nos acercan más a la creación de procesadores de calor (CPU) no muy bajos o muy bajos para computadoras personales? [cerrado]

-2

Esta pregunta trata sobre hitos en el desarrollo de CPU para computadoras modernas.

Por "computadoras personales" me refiero a computadoras de escritorio basadas en el hogar utilizadas principalmente para el trabajo, el aprendizaje y el entretenimiento, incluidos los juegos en general y los juegos de gama alta en particular (para el caso, considere Wolfenstein 3D y Wolfenstein: The New Order ); ambos pueden ejecutarse en PC modernas con o sin emulación).

Compré un procesador Intel de 4 núcleos (8 hilos) que funciona en 60-70c generalmente, lo cual es normal.

Yo personalmente no hago overclock y mi siguiente pregunta no tiene nada que ver con overclocking.

Mi pregunta:

¿Los avances actuales en EE y CS nos acercan más a la creación de procesadores de calor (CPU) no muy bajos o muy bajos para computadoras personales? En otras palabras, ¿nos estamos acercando a tener modernos procesadores de computadora personal que no se levantan más de 10-20c en temperatura ambiente incluso en trabajo intensivo sin admiradores tal como avanzamos para tenerlos? ¿De 386 a Smartphones y consolas de juegos? ¿Los avances actuales tanto en Ingeniería Eléctrica como en Informática nos llevan en esa dirección sin ventilador (o sin agua) en todo lo que tiene que ver con las computadoras personales?

    
pregunta JohnDoea

4 respuestas

1

Siempre se trata de compensaciones. Si estás dispuesto a sacrificar el rendimiento suficiente, puedes quedarte sin fanáticos. Obtenga una CPU de menor potencia, desbloqueela, reduzca el voltaje y conecte un gran disipador de calor. (Una búsqueda en Google de "PC silenciosa" o "PC sin ventilador" le brindará más información). Pero llegar al punto en que no necesite refrigeración activa es difícil. Definitivamente no vas a llegar con los juegos de alta gama, ya que sus capacidades están limitadas por el poder de procesamiento.

También está el problema de las definiciones, como menciona inkyvoyd. Mi primera computadora tenía un 386 sin ventilador ni disipador de calor, y jugué Wolfenstein 3D en él. Se ejecutó en (creo) 12 MHz. Así que sí, es posible, ¡ya se ha hecho! - Pero no mucha gente estaría feliz con eso hoy. Los teléfonos inteligentes podrían ser un mejor ejemplo, aunque pueden calentarse bastante.

Desde el punto de vista de la industria, los dispositivos alimentados con CA no necesitan usar esa poca potencia. Las PC de escritorio no tienen problemas de duración de la batería. Y la nueva tecnología es impulsada por el rendimiento en la gama alta (servidores y juegos) y el precio en la gama baja. Una CPU de escritorio de bajo consumo no sería competitiva.

Desde un punto de vista tecnológico, los nodos de proceso de semiconductores más pequeños tienen más fugas estáticas, lo que pone límites más bajos al consumo de energía. Este es un problema que no existía en los 386 días.

    
respondido por el Adam Haun
1

Hay un límite teórico en cuanto a la eficiencia energética que puede tener un cálculo no reversible. Otra forma de decir esto es que la computación, en algún nivel fundamental, requiere el gasto de energía. Las arquitecturas informáticas actuales se basan en cálculos no reversibles, por lo que existe un límite teórico inferior a la cantidad de energía que pueden utilizar para realizar una determinada cantidad de trabajo computacional. Este límite se llama el límite de von Neumann-Landauer. En la práctica, sin embargo, las computadoras modernas no están en ningún lugar cerca de este límite teórico en este momento.

enlace

Hay una famosa serie de conferencias de Richard Feyman sobre el tema de la computación. Habla de computación reversible en esta serie. Es posible que desee localizarlo y leerlo. La computación reversible no está sujeta al límite de von Neumann-Landauer, por lo que es de interés teórico para algunos investigadores. Puede llegar un momento en que las computadoras comiencen a toparse con el límite de von Neumann-Landauer, y en ese momento, la computación reversible puede ser muy importante.

Por lo tanto, podría decir que la computación reversible, que es un área activa de investigación, tiene la promesa de eventualmente llevar la computación a temperatura ambiente. Sin embargo, esto probablemente no sea algo que verá en los próximos años.

    
respondido por el mkeith
0

Realmente depende de lo que definas como una CPU. Podría lanzarle cualquier microcontrolador antiguo (por ejemplo, un chip Arduino Atmel o TI MSP430) y decir, no de forma incorrecta, que le he dado un "procesador de calor muy bajo o muy bajo". De hecho, realmente he superado sus requisitos, porque estos chips a menudo son SoC, lo que significa que son sistemas completos (memoria y todo) en un solo chip ... ¡no se requiere refrigeración activa! Además, si tienes un teléfono, me preocuparía que obtuviera más de 40 grados centígrados en la CPU.

También depende de lo que defina como un avance actual (probablemente necesite más especificidad aquí) y de lo que quiere decir con procesadores de calor no muy bajos o muy bajos.

Por supuesto, mi suposición es que el espíritu de su pregunta tiene que ver con las CPU "poderosas" ... pero uno podría encontrar el problema de lo que define una CPU suficientemente poderosa (tal vez podría usar alguna métrica de rendimiento común). tales como operaciones de punto flotante por segundo). La compensación en muchos de los aparatos electrónicos modernos es el calor. Una explicación de alto nivel para el origen de este calor, es que estos chips digitales están hechos de transistores MOSFET, que realmente no consumen mucha energía cuando están en el estado activado o desactivado, pero consumen energía en el medio. Los muchos interruptores que los muchos transistores necesitan realizar llevarán inevitablemente al calor. El calor mata los aparatos electrónicos, por lo que se obtiene una gran cantidad de regulación térmica. En realidad, puede reducir (a veces se ven forzadas) algunas CPU de Intel para producir menos calor con menos conmutación, pero el problema subyacente continúa (todavía se está produciendo calor). Puede hacer que los transistores en la CPU sean más pequeños, pero el problema subyacente continúa (aún están consumiendo energía) y, de hecho, se agrava en cierto punto (piense en la tunelización cuántica y la corriente de fuga). De cualquier manera, no importa qué, está rechazando el hecho de que su electrónica funciona con transistores que dependen de la física del estado sólido y deben cumplir ciertas leyes (como las desafortunadas de la termodinámica). El alivio puede y ha estado ocurriendo (a una tasa de ca. Ley de Moore), pero tenga en cuenta que la Ley de Moore no es una ley verdadera y predice una disminución exponencial, y también se está desacelerando (observe el retraso de Intel en reducir su nodo de proceso) ).

Entonces, sí y no. Si tomo su sistema pobremente restringido y lo abuso con las lagunas que he encontrado, entonces seguramente (mi nuevo teléfono seguramente debe tener una CPU pero no me quema la mano mientras estoy en funcionamiento). Pero si está hablando de computación de alto rendimiento ... bueno, si le importa la densidad computacional más que el calor, ¿por qué molestarse con el calor?

    
respondido por el inkyvoyd
0

Para cargar y descargar los voltajes en la metalización de aluminio de los circuitos integrados se requiere disipación de energía en los interruptores que levantan o bajan. Las distancias largas (miliMeters en silicio) requieren incluso más consumos de energía.

    
respondido por el analogsystemsrf

Lea otras preguntas en las etiquetas