Кто на свете всех теплее?

Одной из важнейших жизненных функций современного процессора является – температура. Откуда она берется спросят многие? Все очень просто. Через процессор пропускают электрический ток, сила которого зависит от многих параметров. В частности, от количества базовых элементов – транзисторов. Чем их больше, тем выше ток должен протекать через процессор для его работы.

С повышением частоты количество управляющих импульсов тоже растет. Соответственно выделяется больше теплоты, которая является злейшим врагом электроники. Любой полупроводниковый привод работает только в определенном температурном диапазоне. Если его вывести за эти достаточно небольшие рамки, то кристалл начинает давать сбои. Вычислительная машина перестает выдавать точный результат и процессор повисает.

Современные процессоры имеют площадь кристалла порядка 80 квадратных миллиметров. Тепловая мощность достигает 100 Вт. Другими словами, кристалл можно сравнить с обыкновенной лампочкой. Если от него не отводить тепло, то он практически «засветится» и сгорит. Поверхность процессора делают идеально плоской и на него вешают радиатор. Он изготавливается из алюминия или меди. Эти материалы обладают большое теплопроводностью и эффективно отводят тепло от кристалла. Далее в задачу радиатора входит задача отдать тепло в окружающий воздух. Для этого площадь решетки радиатора должна быть максимальна. Было замечено, что при тепловой мощности до 25 Вт, радиатор справляется со своей работой без кулера. На современные процессоры в обязательном порядке ставят кулеры. Это устройство сочетает в себе радиатор и вентилятор. Конструкция полностью оправдывает себя. Однако иногда происходят сбои и кулер отказывает. Последствия такой аварии самые непредсказуемые.

Производители процессоров решили предотвратить уничтожение своих устройств при аварии кулера. Для этого в кристаллы встраивают обыкновенный тепловой датчик. На него накладывается только одно условие  - он должен сработать быстрее, чем процессор расплавится. Другими словами, питание у кристалла надо отключить очень быстро, если его температура начинает стремительно расти. Первым в свои процессоры термодатчики встроила корпорация Intel. Ее решения работали очень эффективно. Многочисленные крэш-тесты показали, что при остановке кулера кристалл просто выключался. После устранения неисправности процессор работал очень хорошо и дефектов обнаружено не было.

Корпорация AMD в свои очень горячие Athlon установила термореле  буквально через несколько месяцев. Однако первые тесты показали, что кристаллы горят. Датчик не успевал выключить процессор в необходимые временные сроки. В результате имидж AMD сильно пошатнулся. Корпорация не смогла решить свои проблемы в этом направлении в течение года. Несколько позже AMD заявила, что решила эту задачу и процессоры Athlon перестали гореть в ее лаборатории. Удивительно, но в независимых тестовых лабораториях и системах пользователей ситуация изменилась не значительно. Процессоры продолжали и продолжают гореть с вероятностью 50 процентов. Видимо, проблема стоит очень серьезно на конструктивном уровне. AMD просто не может поставить термодатчик в нужное место.

Независимые лаборатории крупных информационных структур находят деньги для проведения достаточно дорогостоящих экспериментов. Они измеряют фактические мощности процессоров. Впрочем, для нас пользователей важна другая информация. Это рабочая температура процессоров.

Эксперимент проводится почти в «чистых» условиях. На практически одинаковых платформах (ясно, что материнские платы для процессоров Pentinm 4 и Athlon имеют разные спецификации) запускают процессоры с унифицированным кулером. Данные о температуре снимаются штатным градусником, который имеется на этих платах под процессором. На компьютерах устанавливается одинаковое программное обеспечение. Специалисты Аnandtech любезно представили цифры общественности:

Результат вполне прогнозируемый. Athlon XP на «старом» ядре Barton является самым горячим процессором. Этот кристалл требует установки хорошего, а значит дорогого кулера. Pentium 4 Prescott великолепно справляется с задачей «разумного использования» электрического тока. Попросим заметить, что частота этого кристалла составляет 3,2 ГГц. Очень интересные результаты показал новый AMD Athlon 64/ Впрочем, не стоит забывать, что его частота намного ниже, чем у Pentium 4.

Какие выводы можно сделать из этого небольшого тестирования? На процессоры AMD надо ставить хорошие и дорогие кулеры. Кристаллы Intel тоже не являются холодными, но, в случае аварии охладительной системы, ваши потери будут измеряться не такими астрономическими суммами, как для AMD. Достаточно будет просто сменить кулер.

Сейчас появилось множество программ, которые искусственно охлаждают процессор. На чем основывается их принцип работы? Все очень просто. Программа запрещает операционной система гонять пустые циклы на процессоре и он здорово теряет в температуре. С другой стороны, подобные утилиты ощутимо подвешивают производительность вашего компьютера. Выбор остается за вами.