真的有关系吗?实测温度对计算机功耗的影响

相信大多数人心中都有个疑惑,当自己给CPU或者显卡更换一个更好的散热器后它的工作温度下降了,那么工作温度下降是不是也同时代表着整体的功耗会一同下降呢?真的有关系吗?实测温度对计算机功耗的影响

前段时间我们在论坛上开贴讨论了散热器好坏与电脑功耗的关系,多位网友在贴中提出了自己的观点,总体上可以分为正反两方的观点,正方的认为温度和功耗有关系,电子元件的功耗会跟随其工作温度的变化而变化。反方的则认为温度和功耗没太大的关系,相互之间没直接影响。

认为其相互之间有影响的网友比较多,以下是某些网友观点的摘录:

网友flight8848认为:好的散热器,可以降低CPU和GPU及相关零件的温度,温度降低之后相应的功耗也会降低。

网友ONLY表示:电子产品(包括各种零件),温度越高,微观层次的电子移动速度越快,也就是说,随着温度的升高,宏观方面的功耗也就会升高。

网友WATER3661821的观点:温度高,内部电子迁移的快,功耗自然是增加,不过应该影响不大。

以下是反方网友观点;

网友slan7777认为:功耗越高就发热越大,温度也就越高,散热器的作用只是把产生的热量快速发散出去,起到降温作用,对于功耗是没有影响。

网友xxxyyy认为:散热器只是保证原件的运行温度,不会减少它的功耗。

那实际上到底有没有关系呢?事实胜于雄辩,实际测试一次就可以知道结果了,于是我们就组建好平台来实测温度对功耗到底有没有影响。

真的有关系吗?实测温度对计算机功耗的影响

测试平台使用Core

i7-920加压至1.25V超频至3.6GHz,这样温度相对来说比较好控制一点,在测试CPU功耗时使用的显卡是GeForceGT

430,这块显卡的功耗比较低,造成的影响也相对较小。使用SP2004来使CPU满载,通过风扇调速器调节CPU散热器风扇的转速来达到调节温度的目的,用AIDA64来观察CPU温度,温度稳定后记录该温度下系统的功耗情况。

显卡的功耗方面使用ASUSMATRIXGTX285来测试,平台保持一致就是换了显卡,使用Furmark来使显卡满载,然后通过NVIDIA

Inspector来调节显卡风扇转速,当显卡核心温度稳定后记录系统功耗。

这是用SP2004使CPU满载测试得出的功耗数据:

真的有关系吗?实测温度对计算机功耗的影响

可以看到系统的整体功耗会随着CPU的温度升高而增加,而测试过程中仅是对CPU风扇转速进行了调节,其他条件完全没有改变,从这个结果上表明温度和功耗是有关系的,下面再来看看显卡上的情况如何。

用Furmark使显卡满载测试得出的功耗数据:

真的有关系吗?实测温度对计算机功耗的影响

显卡上的情况也和CPU一样,温度越高功耗就越高,以上两项测试都试过在记录最高温度后把风扇转速调到最大,结果功耗会随着温度的降低而下降,从以上两个测试中可以看到温度是会对系统功耗造成影响的,而且影响相对明显,不同温度下会造成如此明显的功耗差异是我们之前没有预计到的。

从这样的结果看来良好的散热性能对降低系统的整体功耗是有帮助的,电脑的工作温度降了下来系统功耗也会同时降低。

至于为什么会这样呢?大家都知道电子芯片是采用半导体材料制作的,根据半导体的特性,在常温情况下,温度越高其电阻就越低(参考百度百科),在之前的文章中有写到CPU/GPU的电能几乎都消耗在线路上了,其它还有少量的辐射能和内部储存的化学能可以忽略不计,也就是说:

CPU/GPU功耗≈输入功率=I*U

再根据欧姆定律I=U/R

把I代入得出P=U2/R

既然温度提升会导致芯片的电阻下降,而芯片的工作电压是是受外部供电电路控制保持不变的,电阻R降低的话功率P就会上升,这就是温度上升会导致功耗增加的原因。

当然以上内容只是简单的物理知识推理出来的,实际情况肯定会复杂得多,有什么错误请指正,如果大家对于该现象有什么看法的话可以到我们论坛参与讨论。

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