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Relationship of clock, die temperature and Vcore

Discussão em 'Modding e Overclock' iniciada por possessed, 8 de Maio de 2003. (Respostas: 15; Visualizações: 3837)

  1. possessed

    possessed Full Throttle BOINC Roller

    uma coisa que pode dar bastante jeito que encontrei lá por fora:

    As far as Vcore, clock and die temperatue relationship, a chip (CPU) can be modeled as a capacitor C and a resistor R in parallel driven by Vcore. C models the useful active power to substain the computation by charging and discharging 100 millions of internal capacitors (from coupling between transistors, wires and silicon subtrate). R models the wasted leakage power through the internal current paths through the dozens millions of transistors.

    If the die temp is kept low enough, in theory, todays XP and P4 can be clocked as high as 3 GHz, 4 GHz. The power (the C component) going into the chip to run the clock at a frequency f and Vcore V is given by

    P_active = C V^2 f

    And this can go on to 3-4 GHz if the die is kept below certain temp. Most of the power are used to power the clock faster as Vcore is increased.

    But in reality, for any cooling used, air, water, vapor, liquid nitrogen, ..., the die temperature will eventually increase as Vcore increases due to leakage current which heats up the chip. Though at a different rate depends on what cooling is used. The leakage current is small at low temp, and increases with temp increases and also at a faster rate as temp increases. The power that heats up the chip (the R component)

    P_leak = V^2 / R

    From my experiment with the TB B 1700+ DLT3C, when die temp reaches around 40C, the chip leakage current begins to increase at a faster pace, and heats up the chip more. Once this starts, any Vcore increase will split between powering faster clock, but also in heating up the chip. The exact Vcore when this occurs varies from chip to chip (100-200 mV difference), it depends on the "gene" how the CPU was born.

    P = P_active + P_leak = CV^2 f + V^2 / R

    After passing that temp threshold, the portion P_leak going into heating the chip (the R component) will become larger and larger, as Vcore is increased. In other word, the useful P_active to power the chip faster (the C component) will eventually become very very small. And the chip is just being heat up and cannot be clocked faster any more.

    If better cooling than air such as vapor, liquid nitrogen are used, the chip may reach 40C at a much higher Vcore. That is, more power can be used to power the P_active portion to a much higher clock frequency before the CPU reaches that temperature threshold of high leakage increase. But still, the leakage current will still increase, but at a much slower pace, until which the die temp reaches, say 40C again, but at a much higher Vcore for a much higher clock frequency (hopefully 3-4 GHz). And at that point, overclocking will still begin to hit a wall like air cooling then.
     
    Última edição: 3 de Junho de 2003
  2. VinE

    VinE Power Member

    Algum dia havia de chegar o limite.. Não é que perceba muito disto, mas acho que terá q ser desenhada uma arquitectura completamente nova, com novos materiais, etc etc.. É só uma questão de tempo.. E a guerra Intel vs. AMD apenas encurou o tempo de vida dos processadores como os conhecemos nos dias de hoje..

    Espero n ter dito nnhuma barbárie..
     
  3. HaTrED

    HaTrED Colaborador
    Staff Member

    A ley de moore começa a acusar o desgaste dos tempos! Em termos de semicondutores estamos mesmo muito perto dos limites físicos da coisa, não para já, não para já! No entanto venham de lá esses nano-tubos!!!

    inté!
     
  4. Elrond

    Elrond To fold or to FOLD?

    640k ought to be enough for anybody.......

    Perguntasses tu na altura por 1 pc com 512mgs de ram, e eles dir
    -te-iam q nem discos com esse tamanho ha....

    O limite é a imaginaçao...

    []z
     
  5. artsite

    artsite Power Member

    Para mim apenas tamos numa fase um pouco parada, tipo quando os cpu estavam apenas a 900Mhz e derrepente a AMD lança um a 1Ghz e depois quando damos por ela já estavmos nos 2Ghz e agora nos 3Ghz............

    Isto apenas parou um pouco, nem sempre podem estar a evoluir muito depressa, agora é a vez da ram e das graficas, daki a algum tempo volta a corrida

    Como referiram, o limite é a imaginação (de certa forma)
     
  6. greven

    greven Folding Artist

    Mais tarde ou mais cedo, atingiremos os limites fisicos do fabrico de transistores cada vez menores. Actualmente vamos em .13 micro, right? Já se fala em 0.09. Ok, mas como tudo a tecnologia de semicondutores tem um limite.

    Actualmente, esta-se a assistir em investigações de "computadores quânticos". Recorrem ao electrão para efectuar as operações de processamento. Isto implica o desenvolvimento de uma arquitectura, obviamente, toda nova. O desenvolver de uma nova Algebra, a boolena baseia-se claro em 0 e 1, tendo o qubit (como batizaram o bit do electrão quantic + bit = qubit), ou mais propriamente o elctrão tem muito mais do que os dois estados (0 e 1), pode sobrepor estado, o que resumindo que eu também não sei explicar muito bem, implica que se tivessemos um computador de 40 qubits, teriamos um computador MEGA ULTRA potente. Acho q actualmente em investigação vai-se nos 5 qubits.

    Isto é tudo muito bonito, mas dificil de emplementar. Paises com a Australia estão a apostar forte na investigação. Reunindo universiadades e muito cientistas e engenheiros.

    A minha pergunta é, quando chegarmos a um nível de saturação do semicondutor, quando já não for possivel diminuir o aspect ratio dos transistors e se a tecnologia do "computador quântico" ou outra não tiver desenvolvida, será que vamos ter um estagnamento nos microprocessadores?? Ou ainda iremos ver nanoprocessadores em semicondutor?? Isto implicaria muito coisa, principalmente criatividade dos engenheiros da intel e amd, para inventar coisas novas com o HT (hyper threadin) para poderm fazer publicidade e vender mais um pouco.

    Isto são só especulações minhas e de quem não percebe assim tanto do assunto, mas de qualquer forma, da que pensar no futuro...
     
  7. Kain

    Kain Power Member

    Da maneira como as coisa estao a evoluir quantas tecnicas e q nao vao descobrir ate chegarmos ao maximo dos limites dos semiconuctores??
    Em geral a informatica tem vindo cada vez mais a surpreender quem pensava q iria ser dificil ir mais alem.
    Ha uns anos atras um PC 286 a 20MHz era uma BOMBA( ainda me lembro do meu) hj em dia ja nao nos contentamos com um a 2GHz!
    Desde nanotecnologia ate a technologia quantica ainda existem muitas possibilidades!
    Hey quem sabe ha uns anos atras o q tomavamos por certo e imutavel muitas vezes nao e o mesmo q consideramos hj!
     
  8. kanguru

    kanguru [email protected] Member

    uma coisa que tb tem que evoluir é a nivel se software :P se aproveitarem melhor os clocks de um cpu precisam de pcs menos potentes pa realizar a mesma coisa :)

    Seja como for... até ao nivel do atomo/molecula acho que conseguem evoluir "na boa", mas claro lentamente.
    Mais pequeno que isso... essa historia do electrão... é porreira :) Mas vai levar o seu tempo :)
     
  9. [BoB]Marley

    [BoB]Marley To fold or to FOLD?

    Eu lembro-me de ter lido um artigo, (ainda no antigo fórum da Unreal), que falava sobre os computadores quanticos e lá diziam que computadores desses, talvez só daqui a 50 anos... Mesmo que n seja assim tanto tempo, vai levar muito na mesma a sair cá para fora, porque essa tecnologia ainda está a dar os primeiros passos. Mas quando estiver cá fora, as potencialidades dela são exponenciais em relação à tecnologia actual...
     
  10. |Oc|CRASH_OVer

    |Oc|CRASH_OVer Suspenso

    gostava de ver era Supercondutores á temperatura ambiente.... isso sim!
     
  11. kanguru

    kanguru [email protected] Member

    se fores viver para o polo-norte aproximas-te de supercondutores ah temperatura ambiente :D
     
  12. Jasy

    Jasy Power Member

    Acho que este avanço vai continuar porque sempre ha alguma coisa nova muito boa nao so nestes nossos tempos como em toda a historia do homem ha sempre a tendencia de dizer " Não vai haver melhor que isto", ou "ja não avança mais" mas não é o que acontece porque nos queremos sempre desafiar e inventar algo de melhor, sempre a progredir pois não da para viver anos e séculos com as mesmas necessidades e vontades.

    Espero que continue e tou sempre pronto para o que vier de novo mas sobretudo com cuidado no Planeta. :x2:
     
  13. Horus-Anhur

    Horus-Anhur I folded Myself

    Muito interessante.
    Não sabia q a temperatura podia influenciar a "leakage".
    Bem saber até sabia pois sei o conceito d super condutores a baixas temps, mas nunca tinha associado aos CPU e overclock. No entanto é bastante obvio.
    Tava a pensar meter Water Cooling no meu PC neste mês...mais uma exelente razão.

    Já agora podem esclarecer esta duvida.
    Estou a pensar comprar um KIT WC para Athlon XP, mas daqui a algum tempo (fim do ano) planeio mudar para Athlon 64 e vi q exixtem uns adaptadores q permitem adaptar d uma socket para outra. Alguem já usou isto? Como funciona?
    É q não queria depois ter d mudar d bloco pois são 1 pouco caros.
    O KIT q estou a considerar é este: ***** KIT WATERCOOLING TECH VI
    em http://www.*****.com/loja/?id=37
     
  14. oiiii

    alguem me diz como colocar as velocidades das memorias na bios de forma a k com o overclock na me keixe delas!!!

    tenho um WC so k nao csg mais overclock pkausa das memorias

    !!!!
     
  15. JoaoRamalho

    JoaoRamalho Power Member

    ja viste o titulo da thread? e' melhor veres :rolleyes:

    voltando ontopic

    n e' k perceba mto disto mas axo k o silicio tem os dias contados e mesmo agora com a chegada dos cpus a 65nm e a constante evoluçao da coisa, tem se arranjar outros materiais
     
  16. Daniel Maia

    Daniel Maia Colaborador
    Staff Member

    é como o outro com 128Gb de ram e 28 procesasdores...=)
     

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