Ruído da CPU quando sob carga

Question

Então, essa pergunta tem me incomodado bastante, eu costumava ter alguns brinquedinhos adoráveis (bem, não tanto brinquedos como um pentium pro e um microprocessador Intel 80386DX bem antigo) O que eu notei é que quando o CPU está sob carga eles geram um ruído muito delicioso que me lembrava quando eu usava esses computadores para coisas reais (o 80386 tinha DOS 6.2 de uma só vez e eu rodava um pequeno servidor unix nele alguns anos atrás) mais tarde, o pentium executou o Windows 95 e depois o Windows 98+ e, mais tarde, eu mal consegui executá-lo no xp), quase me atrevo a dizer que é nostalgia.

De qualquer forma, esse barulho me deixou curioso, o que causa isso? Minha primeira hipótese para esse som estrondoso / zumbido é o ventilador, então eu tentei remover todos os fãs, o barulho não parou, foi realmente mais fácil de ouvir quando o zumbido dos fãs não estava lá, então eu passei horas testando cada peça de hardware e chegou à conclusão de que a própria CPU estava fazendo o barulho e, em seguida, decidiu que eu estava feliz com a minha conclusão para então, eu me lembrei recentemente e fiquei curioso sobre o que gera isso.

Eu não possuo mais essas máquinas (infelizmente eu tive que me livrar delas devido a mudança), mas eu observei que as novas CPUs fazem o mesmo barulho, apenas muito mais fraco e mais sutil, então eu acho que tem algo a ver com a arquitetura subjacente.

De qualquer forma, antes de minha divagação ir longe demais ... O que causa o barulho e existe alguma terminologia correta para isso? Essas perguntas são derivadas de algumas horas no Google e não recebem nada além de pessoas que fazem perguntas tolas como "Por que meu disco rígido está passando?" ou "Por que minha CPU está produzindo um ruído de alta frequência?" (o último é mais próximo, mas não é o que estou procurando, já que o ruído é baixo e bastante distinto, se você já ouviu falar, você deve saber do que estou falando)

Eu quero saber disso por alguns motivos, a curiosidade é uma, mas eu também quero utilizar esse efeito sonoro em um projeto meu.

Agora, alguns de vocês podem apontar que as CPUs não têm partes móveis e são, portanto, incapazes de gerar ruído, então o que poderiam ser possíveis? Eu tentei remover tudo redundante daquelas máquinas e o som prevaleceu, as únicas coisas que eu não removi ou substituí foram as mobo's e as cpu's (porque encontrar hardware tão antigo provou ser mais difícil do que o esperado. Oh e essa parte é o que realmente despertou meu curiosidade sobre o que estava gerando o som enquanto os fãs ficavam em silêncio quando estavam ligados, e a máquina continuava fazendo barulho sem eles (eu os corria em intervalos curtos de 1 minuto))

    

Answer 1

Eu experimentei isso em todos os laptops com processadores Intel de cerca de 1-2 anos de idade. De fato, vem da própria CPU. Eu li que tem a ver com overclocking (acho que é chamado Intel Hyperthreading Technology), que pode ser desativado no BIOS. Se ativado, o processador pode fazer overclock em altas cargas.

Além disso, podem ser os estados C do processador. Estes são estados de economia de energia e quando a tensão cai para zero ou volta, os circuitos individuais e os pinos de conexão dentro do processador se aquecem. A CPU contém muitos transistores microscópicos que geram ruído quando a voltagem é alterada. Você sabe disso de adaptadores de energia para telefones, etc.

Folheando as mais de 200 páginas de especificações técnicas do mais recente chip Intel i7, descobri o seguinte. Não posso afirmar saber se existe alguma conexão com o problema em questão: "O controlador de memória do sistema incorpora um recurso de Scrambling de Dados para minimizar o impacto de di / dt excessivo nos VRs de memória do sistema da plataforma devido a sucessivos 1s e 0s no barramento de dados. Experiências anteriores demonstraram que o tráfego no barramento de dados não é aleatório e pode ter energia concentrada em harmônicos espectrais específicos criando alta di / dt que geralmente é limitada por padrões de dados que estimulam a ressonância entre a indutância do pacote e as capacitâncias da matriz. Como resultado, o controlador de memória do sistema usa um recurso de criptografia de dados para criar padrões pseudo-aleatórios no barramento de dados da memória do sistema para reduzir o impacto de qualquer di / dt excessivo. "

di / dt tem a ver com tensão instantânea (isto é, níveis C). Lembre-se de que cada circuito é um "alto-falante" porque o campo magnético induzido em torno dos fios / pinos de conexão faz as coisas vibrarem. Vibração = som.

Isso tem a ver com harmônicos simples, e pode ser por isso que meu processador de 3,8 GHz só pode ser ouvido sob certas cargas, devido ao overclocking e, portanto, à alteração desses harmônicos. 3,8 GHz = 3,8x10 ^ 9 mudanças de corrente por segundo. Isso deve significar que, em algum nível microscópico, a CPU também vibra. Eu acho que em cargas normais ou ociosas o processador reduz a freqüência para uma freqüência menor que 3.8. Em cargas mais altas, a freqüência dos elétrons através da CPU acelera para 3,8 GHz, o que faz com que certas partes dentro da CPU "vibram" em algum nível macroscópico e, portanto, podemos ouvi-lo como um som (aqueles que têm essas freqüências de nossa audição para poupar - a idade humana é provavelmente também um fator aqui :). Essas partes vibrantes podem ser os transistores ou o que quer que seja.

Também vale a pena ler: link

    

Answer 2

Você está falando sobre Coil Whine ? Veja um exemplo diferente e exemplo estroboscópico .

Isso pode ser causado por uma fonte de alimentação ruim, alta carga, aterramento ruim ...

    

Answer 3

Desculpe, mas não poderia ter sido a CPU. Talvez você estivesse pegando algum som do alto-falante / buzzer da placa do dispositivo tinha um (possivelmente ruído de linha?).

    

Answer 4

Você já pode ter feito isso, mas não mencionou a eliminação de unidades ópticas ou de disco rígido como possível. Eles costumam fazer ruídos baixos. A CPU em si não deveria estar fazendo barulho, mas há outras coisas na placa-mãe. David mencionou a possibilidade de uma campainha, mas os capacitores também podem fazer barulho, especialmente no final de sua vida.