不是运算容错,而是高温降频率,软件劣化老硬件

本文探讨了CPU在长时间使用后可能出现的老化现象及其对性能的影响。详细解释了CPU内部晶体管耗损的原因,并分析了不同部位晶体管损坏对CPU性能的具体影响。此外,还讨论了超频后CPU性能不升反降的现象及其原因。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

看到贴吧一个话题说CPU为什么工作就就会慢,下文是觉得比较合理的回复。

---------------------------------------------------------------------------------------

的确会性能会下降,但是CPU在使用过程中造成晶体管耗损几率比较低。

CPU内部的晶体管会有耗损,这个从所谓CPU的体制上就能窥看一二,同一块晶圆切出来的CPU也分三六九等。

CPU内部有很多部分,什么逻辑运算单元、寄存器、接口、时钟电路、保护电路等等。这里只考虑内核,基板上的部分就不考虑了。
如果损坏的晶体管位于逻辑运算单元、寄存器这类部位,就会造成运算能力或寄存器容量下降,进而导致性能降低。
如果位于接口、时钟电路这类部位CPU也许就直接报销了。
如果位于保护电路这类部位,也许表现上毫无影响。

但话说回来,根据处理器制造者的资料,晶体管的耐受极限是120~130摄氏度,如果温度超过了就会造成永久损坏。另外现在CPU内部都是铜互联工艺,电子迁移效应已经大幅降低,所以这方面也不必太过担心。

最早CPU的温度保护机制就是断电,温度达到规定值就断电。后来为了防止突然断电资料丢失的问题,CPU温度保护采用了二档的方式。即温度达到第一档时强制降频,温度达到第二档时再强制断电。所以CPU在正常使用中老化的条件是非常苛刻的。

------------------
再说超频后性能不升反降的问题,有人说是频率高了错误率上升。如果稍微了解点计算机原理的人都不会这么认为。如果频率真高到CPU开始出错,那早就不是蓝屏就是死机了,哪还能容你跑完测试软件而不出问题。而且像液氮超频这种行为,主频动则5GHZ以上,怎么不见性能下降。实际上罪魁祸首就是温度保护,温度达到规定值则会降频,温度下来了频率在升上去,所以跑分时CPU主频始终是起起落落。

有人会质疑我说,我CPU的温度才50度,怎么可能触发保护呢,你这是胡扯。这是新手经常喜欢做的,跟别人对比温度。无非就是用AIDA64、大湿这类软件看的CPU温度。
CPU有两个温度,表面温度和内部温度。
表面温度来自主板上的传感器,多置放在CPU插槽里,表面温度受传感器位置和与CPU接触严密与否的影响。而且表面温度对于CPU是否安全,参考意义不大,因为我们不知道内部到底有多热。
内部温度则麻烦的多,直接塞一个温度传感器然后通过针脚输出温度?这不科学,传感器往哪塞?总不能直接插内核里吧。目前CPU中只有一个负责触发温度保护的DTS传感器,它只负责触发,不能输出温度,所以软件测CPU内部温度都是通过自己的算法来完成的,误差严重,这点也不是我推测的,而是CoreTemp的作者提供的资料。所以很多风冷超频者发现性能不升饭降,软件测CPU温度又不高,所以能想到的原因就只有主频太高,CPU总出错影响性能,实际上这都是让软件测温给误导了。
<think>好的,我现在要回答用户关于单片机使用双晶振电路的原因和作用的问题。首先,我需要回顾用户提供的引用内容,尤其是引用[2]和引用[3],以及用户之前的问题历史。用户之前询问过双晶振的作用,现在需要更详细的解释。 根据引用[2],STM32有两个晶振,别是低速的32.768kHz和高速的8MHz。我需要解释这两个晶振的不同用途。高速晶振通常用于主系统时钟,确保处理速度,而低速晶振用于实时时钟(RTC)和低功耗模式。这可能涉及到不同应用场景下的时钟需求,比如需要精确计时的时候,低速晶振更合适,而高速晶振则用于核心运算。 另外,用户提到的引用[3]关于NC电容可能和晶振电路设计中的负载电容有关,但需要确认是否相关。不过用户现在的问题集中在双晶振的原因,所以可能不需要深入讨论电容,除非涉及到电路稳定性。 接下来,我需要组织回答的结构,确保点清晰。可能的原因包括:不同时钟需求、功耗管理、功能模块工、系统稳定性。每个点都要结合引用中的信息,比如双电源供电在引用[1]中提到,虽然那是关于电机的,但原理类似,独立供电提高稳定性,可能类比到时钟电路的独立性。 需要检查是否有其他因素,比如成本或设计复杂性,但根据常见知识,主要原因是功能需求和功耗平衡。同时,要确保使用LaTeX格式的数学表达式,比如频率单位写成$32.768\text{kHz}$,符合用户的要求。 在生成相关问题部,需要考虑用户可能的后续问题,比如如何选择晶振频率、设计时的注意事项、双晶振带来的挑战等。确保问题与主题相关,帮助用户深入理解。 最后,确认回答引用了正确的引用来源,引用[2]直接相关,而引用[1]和[3]可能次要,但如果有相关点可以提及。例如,引用[1]中的双电源供电类比到时钟电路的独立晶振,避免干扰,提高稳定性,这可能是一个合理的联系。 总结回答的结构:作用点,每个点详细说明原因,结合引用,使用正确格式,最后生成相关问题。</think>### 单片机使用双晶振电路的作用及原因 单片机使用双晶振电路的核心目的是通过不同频率的时钟源满足系统多样化的时序需求,同时优化功耗和稳定性。具体原因及作用如下: --- #### 1. **区高频与低频应用场景** - **高频晶振**(如$8\text{MHz}$或$25\text{MHz}$)提供主时钟信号,用于CPU核心运算、外设通信(如SPI、UART)等需要高速运行的场景。例如,执行复杂算法或高速数据采集时,高频时钟能显著提升处理效率[^2]。 - **低频晶振**(如$32.768\text{kHz}$)专用于实时时钟(RTC)、看门狗定时器或低功耗模式。该频率是$2^{15}$的整数倍,方便频后生成精确的秒脉冲信号,保障时间基准的准确性[^2]。 --- #### 2. **低系统功耗** - 在低功耗模式下(如睡眠模式),单片机可关闭高频晶振,仅保留低频晶振维持RTC或定时唤醒功能。例如,STM32的“待机模式”通过低频晶振将功耗至微安级别[^2]。 - 双晶振设计允许动态切换时钟源,避免高频时钟持续运行导致的能耗浪费。 --- #### 3. **功能模块的独立性** - **高频时钟驱动核心与外设**:如PWM输出、ADC转换等需要高精度时序的功能。 - **低频时钟维持基础功能**:如系统日志的时间戳、定时中断唤醒等[^2]。 - 两者的离设计可减少时钟信号间的干扰(类似引用[1]中双电源供电的抗干扰原理)。 --- #### 4. **提升系统稳定性** - **抗干扰能力**:高频晶振易受温度、噪声影响,低频晶振稳定性更高。例如,RTC依赖低频晶振可在高温或电磁干扰下保持计时连续性。 - **冗余设计**:部单片机允许在外部晶振失效时切换至内部振荡器,提高容错性[^2]。 --- ### 双晶振典型配置示例 以STM32为例: ```c // 使用HSE(外部高速晶振)作为主时钟源 RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = { .OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE | RCC_OSCILLATORTYPE_LSE, .HSEState = RCC_HSE_ON, // 启用8MHz高速晶振 .LSEState = RCC_LSE_ON // 启用32.768kHz低速晶振 }; ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值