前言: 处理器功耗和温度随运行速度的加快而不断增大,现已成为一个不折不扣的“火炉”。如何使处理器安全运行,提高系统的可靠性,防止因过热而产生的死机、蓝屏、反复重启动甚至处理器烧毁,是处理器设计者所面临的最大问题。那么处理器厂商采取什么方法来降低热量来减少对CPU的损害呢?这时CPU温度监控技术诞生了……
一、外部温度监控技术—实现方便,可靠性不强! 以前,我们对CPU温度监控只能通过“外部监测”措施—即通过主板CPU插座下面的热敏电阻来监测CPU工作时的温度。如果大家找一块KT266、KT400A之类的主板,往往就会发现CPU插座内中的立式或贴片式的热敏电阻。整个监测过程全面是由主板来负责,热敏电阻直接将所监测到的数据传给主板上的温控电路,如果监测到CPU的工作温度超过你在BIOS中的预设值时就会自动断电关机或报警、加快散热风扇的转速。

采用此种方式的优点是体积小、价格低,使用方便,不过在监控处理器温度时明显存在缺陷。比如此类监测方式到的温度往往是CPU底面的温度,而不是内核温度,温度读数是由监控芯片根据温敏电阻的阻值变化计算得出,而且此类接触式测试受外部环境影响很大。如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密,微处理器的热量不能有效地传送到,所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度,其测量误差比直立式热敏电阻误差更大,因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。故此类CPU温控结果误差性极大、反应不灵敏,所得结果仅仅只能作参考之用。
这就带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化,用专业术语说就是存在一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。相比之下,表面温度反应十分迟钝,其升温速度远不及核心温度,当核心温度发生急剧变化时,表面温度只有“小幅上扬”。
Pentium 4和Athlon XP等最新的微处理器,其核心温度变化速度达30~50℃/s,核心温度的变化速度越快,测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下,如果再以表面温度作为控制目标,保护电路尚未做出反应,微处理器可能已经命归黄泉了。也正因为如此,AMD曾在其白皮书中特地提出专门为Athlon XP处理器所制定、名为“Temperature Offset Correction”(温度偏差修正)的CPU内核心温度监测温度修正方案来纠正此种CPU温控所带来的偏差。
所谓“温度偏差修正”就是指当系统采用外部测量法时,必须在测量结果的基础上增加一个温度偏差值:即BIOS中显示的温度值=实际测试值+温度偏差值。这个偏差值由主板热敏电阻、临界温度等因素来决定,当系统设定以后它就是一个常量(通过刷新BIOS可以改变这个值)。这样措施在一定程度上可以减小误差值。
当然,问题仍不能得到根本性解决,比如对于突发事件(如风扇脱落)所带来的温度急剧提升完全不能及时做出反应。就目前来看,无论使用Intel还是AMD的微处理器,已很少使用热敏电阻测量微处理器表面温度了,所以BIOS与检测软件所显示的微处理器温度都是指微处理器的核心温度。