¿Por qué un procesador se acelera más rápido cuando se enfría con nitrógeno líquido?

No es la temperatura la que lo hace correr más rápido o más lento. La temperatura más baja permite que se retire más energía térmica del dispositivo, lo que permite que se ingrese más energía eléctrica sin quemarla, lo que le permite cronometrar más rápidamente. Parte de la potencia eléctrica requerida es proporcional a la velocidad del reloj.

Desea mantener el núcleo dentro de su rango operativo. Si desea ejecutar el núcleo más rápido, lo que significa que consume más calor / energía, necesita eliminar más calor para mantenerlo dentro de su rango de temperatura operativa. Si puede mejorar el enfriamiento a través de varios métodos, ventiladores, líquidos, gases, de lo contrario, puede agregar más energía en forma de un reloj incrementado (multiplicador). Puede dañar la pieza al tratar de que se ejecute demasiado frío, así como puede hacerlo demasiado caliente. También hay un límite físico para esto, no se puede ejecutar infinitamente rápido infinitamente frío. Su límite probablemente esté determinado por el propio silicio, hay un límite para el multiplicador de reloj y usted tendría que cambiar el oscilador de referencia para seguir aumentando la velocidad del reloj.

Piense en el cuerpo humano, intente correr una milla cuando está a 60 grados afuera, luego busque un lugar para intentar correr con la misma ropa cuando esté a 110 o 120 grados afuera. ¿Cuál de ellos es probable que logre superar la milla sin desmayarse (fallando)? ¿Qué temperatura te permitirá presionarte más fuerte de lo normal? Mantenga su cuerpo dentro del rango de temperatura de operación y puede presionarlo más fuerte, al menos por un período de tiempo. Si se calentó en el interior antes de la carrera, podría esforzarse un poco más rápido si estuviera a 50 grados afuera. Pero hay un límite, calienta todo lo que quieras en el interior, pero con una camiseta y pantalones cortos, es posible que no lo hagas cuando está 30 debajo, 40 debajo, 50 debajo.

Los semiconductores funcionan más rápido a una temperatura más baja y a una tensión de alimentación más alta. Un voltaje más alto significa más calor generado, lo que significa que se debe enfriar más. Cuanto más pueda enfriar un chip, más rápido podrá hacerlo.

Varias personas han respondido correctamente que una mayor refrigeración permite que la CPU se ejecute más rápido, PORQUE si se enfría, le permite hacer un overclock más. Estas mismas personas correctamente implicaron lo que voy a decir claramente: este no fue (hasta hace poco) un talento nativo de CPU. Y nunca ha sido una ley física de semiconductores.

Una CPU con una velocidad de reloj de 1.2 GHz funciona exactamente a 1.2 GHZ, ya sea enfriada a 60F o funcionando a 160F. Si pierde la refrigeración (por ejemplo, retire el ventilador de refrigeración + el disipador de calor), funcionará a 1.2 GHz hasta que se funda en un charco y ya no puede funcionar a ninguna velocidad. Pero funcionará exactamente a 1,2 GHz hasta el segundo en que muera. Apuesto a que muchos en este foro han presenciado / experimentado esto.

Algunas de las computadoras con nuevos colmillos tienen sus propios sistemas de control y monitoreo de temperatura que habilitan / inhabilitan automáticamente el overclocking (o ajustan la velocidad de la CPU) en función de la temperatura de la CPU. Entonces, si la CPU se calienta demasiado, se ralentiza (reduciendo la energía) en lugar de quemarse. (Calculo que lo hace seleccionando un reloj más lento o dividiendo el reloj existente hacia abajo, pero no soy un experto en las nuevas tecnologías de CPU).

Si la CPU se enfría, la circuitería del gobernador automático invierte este proceso para permitir que la CPU se ejecute más rápido.

Solo para aclarar: no se trata solo de disipación de calor. Puede disipar 1000 W de energía utilizando la refrigeración por agua aburrida, pero no le permitiría llegar a la cima.

La idea es que las propiedades de los semiconductores cambian, así como la resistencia de interconexión (= cobre). Menor resistencia: menor RC constante, que es el factor principal que limita la velocidad del procesador.

Si uno pudiera enfriarlo a la etapa de superconductividad, el reloj aumentaría aún más, pero esto es poco probable para la interconexión de cobre que vemos en las CPU actuales.