Македонски форум за електроника
Аналогна електроника => Сè останато => Topic started by: bicikle on 26.12.2012, Wednesday, 01:07:46
-
На факултет учиме нешто за процесори, па од интерес ќе ми биде ако некој знае какао се зголемува потрошувачката на ел енергија во однос за зголемувањето на фрекфенцијата, односно не мора да биде формулата стриктно за процесор, доволно е за било кое тело, на пример кондензатор. За да бидам појасен што ми треба, имаме еден кондензатор кој може да има две состојби- да биде потполно празен и потполно полн. Кондензаторот го доведуваме во овие две состојби наизменично. Која ќе биде потребната енергија за га го наполниме и испразниме кондензаторот одреден број пати за одредено време(една секунда), ако се променливи капацитетот и врзината на овие циклуси?
Би благодарам однаперд.
-
Мислам дека зависноста на греењето кај кондензаторите и полупроводниците е сосема различна. И едните и другите греат при зголемена фреквенција, што би бил поголем број на циклуси на полнење и празнење кај кондензаторите, односно зголемен број на пати на прекинување на транзисторите во дигиталните кола, но би требало да имаат различни криви, по некоја логика, пред се поради самата конструкција. Сосема различна е конструкцијата и намената на кондензаторите и транзисторите.
Еве еден график на кој е прикажана зависноста меѓу температурата и фреквенцијата кај два различни процесори. Како што претпоставував, зависноста е експоненцијална ;).
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/SandyBridge_OC_Analysis_CPU_Temperature_vs_Voltage_Prime95.png)
-
Да, кај процесорите е експоненцијална, и има ралика од кондензатор до процесор, но мене ми требаше аспектот на разгледување кога процесорот се однесува како кондензатор... Најдов една формула која изгледа вака:
P = C × V^2 × F,(Превземено од википедија http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing)
каде што P е моќноста, С капацитетот V е струја а F е фрекфенцијата. Арно ама сево ова ми е нејасно, по друг закон моќта е производ од струјата и напонот, па овде ако замениме ќе дојде некоја чудна формула...
P=Cx(P^2/U^2)xF.... така да не ми е се баш јасни овие работи....
Патем баш учам за паралелизам на процесори, па ми дојде добро и овој график...
-
Да, кај процесорите е експоненцијална, и има ралика од кондензатор до процесор, но мене ми требаше аспектот на разгледување кога процесорот се однесува како кондензатор... Најдов една формула која изгледа вака:
P = C × V^2 × F,(Превземено од википедија http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing)
каде што P е моќноста, С капацитетот V е струја а F е фрекфенцијата. Арно ама сево ова ми е нејасно, по друг закон моќта е производ од струјата и напонот, па овде ако замениме ќе дојде некоја чудна формула...
P=Cx(P^2/U^2)xF.... така да не ми е се баш јасни овие работи....
Патем баш учам за паралелизам на процесори, па ми дојде добро и овој график...
Го разлгледав линкот од Wiki на брзина и никаде не ја забележав оваа формула. Се спомнува во едни формули P, ама тоа е бројот на процесори кои паралелно работат на еден ист алгоритам. И U, по некоја логика, би требало да биде напон, а не струја.
Цитирај го делот каде што ја има оваа формула или направи screenshot, било што од ова би одговарало ;).
И не ми е јасно што поточно мислиш со „кога процесорот се однесува како кондензатор“ ???. Ако мислиш временската крива на полнење на кондензаторот со напон да ја споредиш со кривата на CPU Usage Vs. Frequency, тогаш нема споредба, споредуваш две сосема различни величини, од кои едната е временска. Времето е величина која не може да ја споредуваш со ништо друго освен со време. Има малку специфичен карактер како величина. На пример, може да вршиш споредба на струја со напон на временска оска, ама не може таа временска оска да се замени со, на пример, фреквенциска оска (мислам не директно, може да се прикажат струјата и напонот и на фреквенциска оска, но не може на оската место t наеднаш да напишеме f).
-
Најдов една формула која изгледа вака:
P = C × V^2 × F,(Превземено од википедија http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing)
каде што P е моќноста, С капацитетот V е струја а F е фрекфенцијата. Арно ама сево ова ми е нејасно, по друг закон моќта е производ од струјата и напонот, па овде ако замениме ќе дојде некоја чудна формула...
P=Cx(P^2/U^2)xF.... така да не ми е се баш јасни овие работи....
Formulata e tocna ali u greska si za V, toa e napon. Ova formula e za dielektricno zagrevanje i vazi za kondenzatori.
Kaj procesori ima drug mehanizam za pregrevanje i druga formula.
Nesto nejke da mi se ukluci kirilicata,ne znam zasto..
Споено мислење: 27.12.2012, Thursday, 02:50:30
Да допунам: диелектрично загревање зависи од диелектрична константа, тангенс делта и јачина на електрично поле на квадрат (напон на квадрат).
-
Сум го згрешил линкот...
http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_scalingДа, V напон било... Најверојатно за пресметките за вкупна дисипција се додава оваа моќ на греење.
Патем, какао што разбрав дел од зголемувањето на температурата е резултет на капацитетивните својства на процесорот, изгледа најголем дел се препишува на него...
Еве овде нешто е објаснето:
http://en.wikipedia.org/wiki/CapacitanceЗначи, како што разбрав зголемувањето на температурата се должи на зголемената фрекфенција поради капацитетивните својства воглавно. -ако разбрав добро
Споено мислење: 27.12.2012, Thursday, 04:05:08
Патем Maki, ако сакаш да објасниш малце поопширно за диелектричното загревање...
-
Значи, како што разбрав зголемувањето на температурата се должи на зголемената фрекфенција поради капацитетивните својства воглавно. -ако разбрав добро
Не, на Wikipedia се е убаво објаснето:
However, power consumption in a chip is given by the equation
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/6de1f20026084c90c4650776a44aa38a.png)
where P is power, C is the capacitance being switched per clock cycle, V is voltage, and F is the processor frequency (cycles per second).
Под "capacitance being switched per clock cycle" се подразбира „број на обработени инструкции во еден процесорски циклус“, односно „капацитет“ на процесорот. Се разбира, овој број е еднаков на 1 или помал од 1, во зависност од инструкцискиот сет на процеосорт (колку процесорски циклуси се потребни за обработка на една инструкција, најчесто овој број е 1 или помал од 1, барем кај RISC процесорските структури). Исто така, оваа равенка важи само во услови кога процесорот е оптеретен (има 100% CPU Usage). Ова не важи во случаи кога процеосорот е idle (има 10, 20, 30% искористеност), можно е приближно да важи за над 90% (или 95%) искористеност на процесорот.
Најверојатно, самиот внатрешен паразитен капацитет на транзисторите во еден процесор нема никаква (или мала) поврзаност со греењето на процесорот. Најголемиот дел се должи на зголемената искористеност на процеосорот, односно на зголемената искористеност на неговата процесорска моќ. Паразитната капацитивност најмногу влијае врз максималната работна фреквенција на процесорот, но ако процесорот е дизајниран да работи на, на пример 100MHz, тоа значи дека технологијата која е искористена за негова изработка, дозволува максималниот такт на работа на процесорот да биде токму толку, односно дека паразитните компоненти на транзисторите може да се сведат до овој миниму, минимум кој дозволува процесорот да работи без проблеми на такт од 100MHz.
Освен ова, може да го земеме во предвид и фактот дека постарите процесори помалку загреваа, иако транзисторите од кои беа изработени сигурно имаа поголема паразитна капацитивност (со напредокот на технологијата, напредува и ова, па апсурдно е да се очекува дека транзисторите во денешните процесори имаат поголема паразитна капацитивност од некои кои биле изработени пред 10 или 15 години). Значи, 90% (ако не и повеќе) од зголемувањето во температурата (односно, побарувачката за се поголеми ладилни тела за да се одржи истата температура, препорачливо под 80 степени целзиусови), може да се препише на зголемениот такт на работа, бидејќи (како што можеме да видиме) не се постигнати некои огромни напредоци во однос на „капацитетот“ на процесорите (бројот на обработени инструкции по процесорски циклус, како што е познато, сеуште работиме со Intel-овата x86 архитектура, а x64 е заснована на оваа, така да, нема некој огромен напредок во ова поле), па следува дека зголемената потрошувачка на моќност на процесорите се должи пред се на зголемениот такт на работа. Доколку не се балансираше оваа равенка со работниот напон (кој е намален за денешните помоќни процесори, а се намалува со секоја нова генерација на процесори), можно е денеска да имавме процесори на кои им треба 2000W напојување и ладилно тело со големина на цело куќиште ;D.
Како заклучок, паразитната капацитивност намногу влијае врз максималната работна фреквенција на процесорот, а многу помалку на неговата температура... пред се бидејќи станува збор за многу мали капацитивности (од редот на pF) ;).
My 2 cents ;).
-
Значи сум ги збркал работите... Најверојатно на вики се автоматски потцртани зборчињата, па ме навеле на погрешни сваќања, кога кликнав кај "капацитет" ме однесе на страна за електростатски капацитет.
Како и да е, сега ми станаа работите јасни, фала.
-
И јас сум побркал,по сеќавање напишав, а формулите ти биле слични.
GigaWatt е у право, цитираната формула е за процесор, али bicikle бараше формула за кондензатор,а таја е оваа:
P=2 п f V2 ε tanδ
као што веќе напишав, снагата на греење зависи од фрекфенцијата и квадратот на напонот.
Диелектрично греење имаш у микробранови печки, али не мора да идеш у GHz како таму, греење имаш и на десетина MHz.
Греењето не е заради капацитетот него заради ротација на молекулите у самиот диелектричен материјал измеѓу плочите на кондензаторот,поради дејството на наизменичното електрично или електромагнетно поле. Види објаснување на
http://www.pueschner.com/downloads/basics_adv_en.pdf