? En av de første elektroniske datamaskiner, 1940 ENIAC , brukte 150.000 watt for sine 18 000 vakuumrør. I 2011 bruker en standard datamaskin prosessor 65 watt for hundrevis av millioner av transistorer . Wattstyrke, eller hvor mye strøm prosessoren bruker og varmen den produserer , begrenser hvor raske datamaskiner kan arbeide. Nyere teknologier, slik som transistorer og integrerte kretser , gjøre datamaskiner mer kompakt og sofistikert , men de alle produserer varme. Arbeid og Heat
p Det er et uunngåelig faktum i fysikk : når du putter energi inn i noen slags maskin , gjør maskinen nyttig arbeid og produserer varme. Hvis du putter nok energi inn i maskinen , blir varmen et problem, steking maskinens deler. Kjølevifter og andre mekanismer fjerne varmen og la deg bygge mer nyttige og kraftige maskiner. Den raskeste av dagens prosessorer bruke metall radiatorer og kjølevifter for å holde chips fra å brenne seg opp .
Speed Limit
Vanligvis, jo raskere en prosessor arbeider , jo mer energiforbruk og jo mer varme den produserer . Du kan sammenligne det å ta en rolig spasertur versus en sprint : spurten tar mer energi og får deg svett raskt. Mikroprosessorer , som begynte med klokke hastigheter på et par hundre tusen sykluser per sekund i 1970 , økte på 80-tallet og 90-tallet til millioner , deretter milliarder av sykluser per sekund . Chips kjørte så varmt de trengte sine egne kjølevifter. Til slutt , rundt begynnelsen av det 21. århundre , kunne chip produsenter ikke lenger øke prosessorhastigheten - ingen fan kan kjøle dem raskt nok
batterilevetid
< . p> For bærbare datamaskiner , påvirker en prosessor er wattstyrke direkte batterilevetid. En raskere prosessor vil tappe batteriet mye raskere enn en treg en . Prosessorer som går inn i bærbare datamaskiner har et par forskjellige hastighetsmoduser , slik at brukeren kan velge et lavere nivå av ytelse for å spare batterilevetid eller høyere hastigheter å gjøre mer krevende typer arbeid .
Strømtetthet
størrelsen på komponentene på en prosessor har krympet fra milliondeler av en meter til billionths , pakking hundrevis av millioner av transistorer på enheten . Som prosessor deler krympe , men forbruke det samme eller mer wattstyrke, kraften tettheten øker . Trengsel av komponenter øker varmen og gjør fjerning av det mer kritisk. Heat begrenser ikke bare prosessorens hastighet , begrenser det hvor kompleks chips kan bli.