Может кто-нибудь объяснить, что вызывает дополнительный нагрев процессора

Question

У меня есть аппаратный вопрос о процессоре и чипах в целом: что вызывает дополнительное нагревание, когда процессоры заняты вычислениями?

Я думал, что процессоры будут иметь возможность регулировать себя, когда они не заняты, но кажется, что это применимо только к нескольким процессорам, поэтому мой вопрос заключается в том, как процессорам удается генерировать меньше тепла при выполнении меньшего количества вычислений и что вызывает нагрев в аппаратное обеспечение, когда рабочая нагрузка увеличивается?

РЕДАКТИРОВАТЬ: согласно комментарию ниже, кажется, что большинство современных процессоров могут дросселировать, поэтому он не ограничивается мобильными выпусками.

Answer 1

Вы можете представить себе современный процессор как серию из сотен миллионов коммутаторов. Когда процессор работает, переключатели открывают и закрывают друг друга в сложных схемах.

Высокая температура вызвана электрическим током, проходящим через сопротивление. Когда переключатель замкнут, он почти не имеет сопротивления, поэтому практически не выделяется тепло. Когда переключатель разомкнут, ток через него практически не протекает, поэтому практически не выделяется тепло. Но если вы пытаетесь открыть и закрыть его очень быстро, вы проходите через состояние, в котором течет ток, но сопротивление все еще сохраняется. Это то, что генерирует тепло.

Чем больше переключателей открываются и закрываются, тем быстрее они пытаются открываться или закрываться, и чем чаще они открываются и закрываются, тем больше выделяется тепла.