随着制程工艺的提高,现在的处理器性能越来越高,晶体管数量也越来越多,但是核心面积却在不断缩小,这就使得处理器在全速运行时温度和功耗都比较高,对移动设备来说,这种情况下散热和续航都是个问题。
如何解决高负载下的散热是个大问题,密歇根大学和宾夕法尼亚大学的学者使用了一种不同于传统的散热思路来解决这个问题。该思路的出发点是目前的处理器不会一直保持全速运行,短时间冲刺一下就会降频,等温度冷却下来再进行下一次冲刺,这有点像短跑而非长跑,他们只要解决短时间冲刺阶段的散热问题就可以了。
他们从2010年开始这项计划,称之为“computational
sprinting(计算疾跑)”,他们用的是蜡(或者说石蜡),温度升高的时候石蜡会吸热融化,温度低了石蜡又会恢复固体形态。
点击查看原图,原图为gif格式,有动态变化,不过有6M多
他们以Intel的Core
i7处理器为例做了实验,最初开始是10W功耗下开始融合,目前已经实现了在50W功耗下石蜡在54°C下融化,研究人员甚至可以在短时间内以100W功耗运行。
这项研究是大学里的学者们进行的,距离真正解决处理器散热还有很长一段时间,可能要花5到10年才能找到更好的石蜡基热吸收材料,目前这种材料的成本还是太贵了。
Intel的工程师Per Hammarlund及Steve Gunther认为这种疾跑冲刺的方式与人们使用手机的方式还是一致的。实际上Intel
2008年引入的Turbo Boost技术跟这个思路有点相似,也是短时间内提高处理器功率限制以加速性能。
尽管Intel认同这种解决散热问题的思路,不过Intel也重申我们需要平衡这种方式与现实世界的情况。这种散热方案还有很多地方需要注意,如果用石蜡可以在短时间内解决散热问题,那么它就是好的,但是如果不能照顾到电池续航,这种方式就毫无帮助了,你需要平衡的解决方案。
详细介绍可以参考Wired全文。