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Un processeur plus chaud fonctionne-t-il plus vite ?

Un physicien m'a dit que lorsque le silicium devient plus chaud, il peut conduire plus d'électricité à travers lui. Il a dit :

"Le silicium va avoir une structure assez bonne, il va avoir un point de fusion plus élevé, mais lorsque nous augmentons la température, nous commençons à faire vibrer ces atomes et il peut en fait être un conducteur. C'est ce qu'on appelle un semi-conducteur, et nous pouvons donc faire varier la quantité d'électricité qui le traverse. L'une des façons d'y parvenir est de le doper, c'est-à-dire d'y ajouter différents éléments, d'autres atomes, de le doper de type n ou de type p, et d'y ajouter des électrons ou un manque d'électrons, ce qui nous permet de créer des transistors."

Il ne s'agit bien sûr pas d'un texte écrit mais d'un texte parlé en cette vidéo .

Mais cela m'a fait réfléchir : lorsqu'une puce de silicium devient plus chaude, cela signifie-t-il qu'elle devient plus rapide et produit de meilleures performances, et cela vaut-il aussi pour les processeurs ?

Je suis conscient que la question est un peu étrange, notamment parce que je ne comprends pas totalement l'architecture d'un processeur, et je suis donc curieux de savoir quelle est la réponse.

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Austin T French Points 10253

Le plus gros problème avec votre raisonnement, c'est que si le processeur devient trop chaud, il n'est plus un semi-conducteur. Il ne peut plus contrôler les signaux avec précision. Ce que vous obtenez, c'est beaucoup d'errata et très peu de données. Donc plus de courant passe, mais moins de ce courant est de l'information.

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Steven Hepting Points 2840

La perception ici est que le silicium est le conducteur, en essayant de trouver les bons mots pour dire cela, je me réfère au wiki.

Le silicium pur a une conductivité trop faible (c'est-à-dire une résistivité trop élevée) pour être utilisé comme élément de circuit en électronique. En pratique, le silicium pur est dopé avec de petites concentrations de certains autres éléments, un processus qui augmente considérablement sa conductivité et ajuste sa réponse électrique en contrôlant le nombre et la charge (positive ou négative) des porteurs activés.

Dans les circuits intégrés courants, une tranche de silicium monocristallin sert de support mécanique pour les circuits Ils sont créés par dopage et isolés les uns des autres par de fines couches d'oxyde de silicium, un isolant facile à produire en exposant l'élément à l'oxygène dans les conditions appropriées. Le silicium est devenu le matériau le plus populaire pour construire à la fois des semi-conducteurs de haute puissance et des circuits intégrés. La raison en est que le silicium est le semi-conducteur qui peut supporter les températures et les puissances électriques les plus élevées sans devenir dysfonctionnel en raison d'un claquage par avalanche (un processus dans lequel une avalanche d'électrons est créée par un processus de réaction en chaîne par lequel la chaleur produit des électrons libres et des trous, qui à leur tour produisent plus de courant qui produit plus de chaleur).

http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon

Merci wiki. Comme vous pouvez le voir de mon point de vue, la tranche de silicium n'est pas le chemin, les traces et les interrupteurs, mais plutôt le support sur lequel et avec lequel ces activités électroniques se déroulent.
Comme indiqué dans la vidéo, c'est la gravure, le dopage et l'ajout d'autres matériaux qui constituent réellement la puce intégrée, la haute conduction et la commutation électronique aux bons endroits. Modifier la conduction de la plaquette elle-même n'est donc pas un avantage.

De même, les jonctions semi-conductrices ont un maximum Température de jonction

Diverses propriétés physiques des matériaux semi-conducteurs dépendent de la température. Il s'agit notamment du taux de diffusion des éléments dopants, des mobilités des porteurs et de la production thermique de porteurs de charge.

En fait, plus la température augmente, plus il y a de chances que les dopants se déplacent et que les barrières fonctionnelles entre les côtés dopés de la jonction changent. Cela peut entraîner une modification irréversible de la jonction p-n et altérer les caractéristiques de fonctionnement de la jonction. Cela peut modifier les caractéristiques de résistance de la jonction et produire plus de chaleur qui, à son tour, affecte les propriétés de la jonction et conduit à un emballement thermique.

La mobilité des porteurs et les porteurs de charge font référence au nombre d'électrons disponibles pour se déplacer dans le matériau et la température affecte aussi beaucoup cet aspect. Là encore, ces caractéristiques affectent la résistance globale et la production de chaleur du dispositif.

Les autres composants en silicium autour de la carte, c'est pareil, alors que le silicium dopé constitue les portes et fait toute l'électronique de fantaisie, et il le fait à une très large gamme de températures, l'emballage dans lequel ce truc est bourré est un isolant est toujours important pour rester ensemble, ne pas se carboniser ou éclater lorsque les températures deviennent trop élevées.

1voto

(...) lorsque nous augmentons la température, nous commençons à faire vibrer ces atomes et ils peuvent devenir des conducteurs.

Le silicone est utilisé à la fois pour isoler et pour conduire un courant (il est mélangé à d'autres substances pour ces deux usages opposés). La température maximale de fonctionnement d'un transistor varie entre 60 et 100 degrés Celsius environ. Si la température dépasse le maximum spécifié, des erreurs se produisent dans l'unité centrale et la chaleur risque d'endommager les transistors.

Un processeur chaud peut conduire plus de courant électrique qu'un processeur froid, mais cela n'augmentera pas les performances de calcul de la puce.

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