¿Influye la temperatura de un procesador en su consumo de energía?

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No tengo una sólida formación en física e ingeniería eléctrica, solo por saber que la mayor parte del consumo de energía de un procesador proviene básicamente del cambio de sus transistores y de la resistencia eléctrica, que es muy alta. digamos que como procesador es básicamente un cable muy del muslo a voltajes muy bajos y corrientes muy altas, y que la resistencia y por lo tanto el calor desperdiciado es menor a temperaturas más bajas, diría que un procesador en un ambiente más frío también consume menos energía.

Esto también lleva a otra pregunta más: si se asume que una CPU tiene un consumo de energía específico a un nivel específico de utilización, el consumo de energía sería mucho más del doble en la utilización "doble" (aunque esto es difícil de definir en la práctica) como la temperatura general aumentaría y el mismo "trabajo" llevaría a una mayor pérdida de energía debido a una mayor resistencia?

Para dar un breve resumen de la pregunta: me preguntaba si la vida de la batería de mi notebook dura más tiempo, por ejemplo, si la estoy usando afuera en el invierno. Por supuesto, esto es difícil de responder ya que hay muchos otros factores como el comportamiento de la batería a diferentes temperaturas y la pantalla, pero esto ha llevado a la pregunta básica descrita anteriormente.

    
pregunta critop

2 respuestas

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Un chip CMOS actúa idealmente como usted sugiere con el consumo dinámico de energía proporcional a la velocidad de conmutación y el cuadrado de la tensión de la fuente de alimentación (y el consumo de energía estática con el reloj detenido en cero).

Sin embargo, al intentar disminuir la tensión de alimentación (por razones obvias de lo anterior), los transistores ya no se apagan del todo, y aparece un consumo estático cada vez mayor. Esto se denomina fuga de energía por debajo del umbral y aumenta con la temperatura . También hay fugas de óxido de la puerta.

Existen técnicas de mitigación, que incluyen el diseño de circuitos y el uso de materiales exóticos como los dieléctricos de alto K que pueden reducir el efecto. En un momento se predijo que el consumo de energía estático podría acercarse al consumo de energía dinámico, pero no creo que haya ocurrido.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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En los días atrás, enfrié un Celeron-Processor a 500 MHz hasta -18 ° C con un sistema de enfriamiento hecho a base de agua hecho por sí mismo y conectado a un refrigerador. Pude sintonizar su velocidad hasta 650MHz.

Por encima de eso, el L2-Cache dejó de funcionar, lo que hizo que la refrigeración adicional fuera irrelevante, porque la velocidad se redujo significativamente si lo deshabilité.

Así que sí, ¡la temperatura importa!

¿Cómo fue eso posible?

Una temperatura más alta da como resultado una mayor resistencia. Es por eso que los superconductores son tan populares. Entonces, al reducir la temperatura, podría reducir la resistencia de las rutas en la CPU y, por tanto, aumentar la velocidad de la CPU. El principio básico de Overclocking .

Si hubiera ejecutado la CPU a la misma velocidad que antes, el consumo de energía se habría reducido en consecuencia. 

Higher temperature -> higher resistance = higher power consumption -> lower possible speed

o la inversa: 

Lower temperature -> lower resistance = lower power consumption -> higher possible speed
    
respondido por el zx485

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