Warum wird nen Prozzi heiss? -2

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skater offline OC God 21 Jahre dabei !	es ist ja wohl unumstritten, dass nen normaler prozzi heiss bzw. warm wird und deswegen muss der ja auch gekühlt werden. aber warum wird nen prozzi eigentlich heiss?? hat das was mit den vielen transistoren zu tun?? wollt das einfach mal wissen
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Chips Cola offline OC God 22 Jahre dabei ! AMD Athlon XP 1833 MHz @ 2100 MHz 54°C mit 1.65 Volt	wenn du arbeitest wirst du auch heiß. ne des is glaub so, reibung erzeugt wärme und wenn strom fließt reiben elektronen aneinander und werden somit auch warm, bei einem microprozessor fließen meist sehr viele elektronen auf einer sehr kleinen fläche und somit wirds auch recht warm cu hoffentlich stimmts ....Hmmmm....., was mach ich eigentlich hier???
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Spacefish
aus Berlin
offline

OC Profi
21 Jahre dabei !

AMD Athlon 64
1800 MHz @ 2359 MHz
59°C mit 1.41 Volt

Nun, der Prozessor "verbraucht" ja Energie, nämlich die Energie, die die Elektronen der Spannungsquelle haben, wenn sie sich am Elektronenüberschuss (-) befinden und doch eigentlichzum Elektronenmangel (+) wollen. Technisch ist die Bezeichnung genau andersrum, ich wills aber physikalisch erklären.
Nun, auf dem Weg zum +-Pol rennen die Elektronen also durch die Leiterbahnen, Kabel und durch den Prozessor. Und da der Prozessor ja eine Funktion hat, müssen die Elektronen da schuften. Wie eine CPU genau aufgebaut ist und funktioniert, k.A. Jedenfalls hat so eine CPU zig winzige Leiterbahnen und Schaltungen, wo die Elektronen durch müssen. Und dabei rieben sie an den Atomen, die da in dem Prozessor sind, in eben diesen Leitern. Dadruch entsteht Wärme und da das ständig und in so großem Umfang passiert, summiert sich diese Wärmeentwicklung zu einer größeren Hitze, die abgeleitet werden muss.
Grundsätzlich kann man wohl sagen: Immer wenn Energie scheinbar "verbraucht wird" dann erhält man sie am Ende als Wärme zurück, meist leider nicht nutzbar. Denn Energie geht nicht verloren, sie bleibt im selben Umfang erhalten, nur evt. in anderer Form.
Selbst wenn man die Energie zur Beschleunigung eines Autos z.B. nutzt, dann hält das irgendwann an und dann ist die gesamte aufgewendete Energie in Wärme (durch die Reibung der Reifen auf der Straße und der Bremsen und des Fahrzeugs an der Luft und durch Vorgänge im Motor und durch andere Reibungen) umgewandelt worden. Ok, ein wenig auch in Verformungsenergie, hast ja Reifenabrieb und sonstigen Verschleiß in minimalem Umfang.
Und in der CPU wird nichts beschleunigt, also muss die Energie irgendwo hin, der Prozessor wird heiß.
Das ist auch der Grund, warum man sich an einem Kurzschluss die Finger verbrennt.

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Ratber
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Real OC or Post God !
23 Jahre dabei !

Oder einfacher:

Der Leitungswiderstand und die Termische Grenze des Materials begrenzen die maximale Leistung.

Längere Version:

Jedes Material hat einen Widerstand.
Fließt ein Elektrischer Strom dann fällt an diesem Wid. eine Spanung ab.

Ergo. U*I=P oder Spannung mal Strom = Leistung.

Diese Leistung wird zum größten Teil in Wärme umgewandelt.

Natürlich versucht man laufend die Strukturen so kelin wie möglich zu halten ,besser leitende Materialien zu verwenden und die Betriebsspannung möglichst niedrug zu halten um die Verlustleistung zu drücken aber da gleichzeitig die Integrationsdichte steigt und viele kleine Leiterbahnen dicht nebeneinander liegen summiert sich das wieder zu einer beachtlichen Leistung.

Da die Materialien (Halbleiter) bei einer bestimmten Temperatur Schmelzen und bei einer etwas nidrigeren Temperatur schon anfangen Fehlerhaft zu funktionieren ist die Maximale Leistung pro Fläche eben Begenzt.

Das alles legt die Maximale Leistung eines Halbleites fest.

Bei Prozessoren äußert sich das dann in der Maximalen Taktrate da bei höheren Taktraten eben öfters ein Strom fließt und damit die Leistung im Mittel ansteigt.

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CoolPCman aus FFM / Griesheim offline OC Profi 22 Jahre dabei ! AMD Athlon XP 1533 MHz @ 1667 MHz 35°C mit 1.85 Volt	Ach Ratber, ich hatte dich so vermisst! -
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