《cpu散热处理》PPT课件

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1、CPU散热解决方法时至今日，自从第一台计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)于1946年2月15日诞生以来，IT技术已经取得了长足的进步，昔日庞大无比，需要塞满几十间房间的晶体管计算机早已被取代，现今甚至一台小小的手机都比曾经的巨无霸强大上几百几万倍，表面上看起来，我们已经可以自豪地表示我们已经迈入了新的科技纪元，计算机技术的高速发展必将会将人类带入一个更加进步的新世纪。是的，表面上看来确实是如此。然而时至今日依然有许多困扰着无数工程师与科技人员的问题，正是因为有这些问题的存在，才制约了今日的电子技术的发展。我认为这些问题主要

2、分为以下三个方面：散热问题，能源问题，以及材料强度问题。其中，能源问题主要集中在电池容量方面，我们尴尬地发现，随着各种移动设备对数据运算量的要求越来越大，相应的功率要求也越来越提升，然而电池容量方面的科技研究却没有本质的提升，核电池的民用化依旧遥遥无期，无线供电也不知何时才能普及。即使是目前应用最广泛的锂电池，也坚持不了普通手机一天的使用消耗，以至于万恶的移动充电宝依旧占据着大量的市场需求。而材料强度问题主要集中在航空航天这一块，因为在宇宙等极端环境下对电子元器件的工作环境要求十分严苛，所以也不得不考虑各种设备的耐性上限。但这些和我们日常生活的关系看起来并不太大，虽然也很重要，但此处略过

3、不提。本文主要着眼于讨论CPU的散热方面，这才是我们需要关心的。下面就让我们进入正文吧。CPU为什么要散热首先，我们需要了解一下CPU的工作原理中央处理器（CPU，CentralProcessingUnit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ControlUnit）。主要包括运算器（ALU，ArithmeticLogicUnit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机三大核心部件。CPU为什么会发热？这要分好几种情况。第一

4、种是电流通过连接cpu里面微原件的时候产生的热量，这种是焦耳热，跟电流的平方成正比第二种是通过容性或者感性原件的时候产生的热量，这种热量比较少，第三种是两导线之间漏电，即通过基片时候产生的热量，和电流的平方成正比第四种就是电流通过pn结的时候释放的热量，这个热量占大多数，通常和频率成正比，和电流的平方成正比，等效一下就是跟电压的平方成正比，所以cpu超频的时候，频率上升，第四种消耗增加，而且频率加快，cpu总体等效电阻降低，电流增加，功耗也会增加，如果增大电压，除了这些之外漏电情况增加，发热量也会增加。顺便一提，电线一样会发热，只不过马上就会被发散出去而已，所以有时候也会出现散热不良

5、导致电线被烧掉的事故发生，本人就有这种惨痛的经历，不得不防。总体来说，因为CPU内有无数的晶体管，每个晶体管都有电阻，电流通过电阻时，就会发热。虽然晶体管十分小，热量有限，但上亿个晶体管一起发热，也会十分可观了。这也是CPU如果不用散热器，就会被烧的原因。现今CPU的集成度做得越来越高，对散热的要求也就越来越严苛了起来。CPU的散热方式有多少种？很多种。风冷，液冷，半导体制冷。压缩机，干冰，液氨制冷，以及石墨导热，液态金属导热等。然而真正有效的有几种？没有哪种可以称得上是完美的，全都存在着各种各样的缺陷。服务器端的散热方式暂且不谈，这里主要讨论笔记本的CPU散热模式，目前能真正普遍被普通

6、平民接受的，也只有风冷和水冷这两种方式而已。风冷散热风冷散热是目前最普遍的一种散热方式，也是最廉价，能为普通用户接受的一种散热方式。一般来讲，风冷散热并不是将风扇直接对准CPU芯片吹风的，而是利用散热片将CPU的热量传导出来，然后再利用风扇加速散热片的热量的传递。为了大家有一个更直观的印象，我们这里采用Xbox360单65版作为说明。Xbox360单65版是微软早期的主机版本，虽然比起单90版本有所改进，但依然充满了很多缺陷，死机几率高达33.3%，从作为风冷散热的一个实例来讲解方面而言非常合适。我们可以看到，正方形芯片中间的黑色物体就是CPU，就是它负责了计算机的绝大部分的计算功能。周

7、围的一圈银白色物体是导热胶的残余，它是热的良导体，散热片就通过它来与CPU相连的。如图所示，这是xbox360的主板，中间两个巨大的白色块状物就是散热片。仔细看可以看到，散热片是由一个一个的铁片排列在一起组成的，这是为了便于加速散热的设计。当然，并不是所有的散热片都是如此，如同所示，笔记本的CPU运算量不算大，所以相应的发热量也不算太高，所需的散热片也就不需要太大的体积。图中黄色的绕成一圈的铜片就是笔记本的散热片围在中间的就是风扇。