CPU温度测量及其应用启示

摘要：利用温度测试软件对不同场景下计算机的CPU温度进行了测量，对测试的结果进行了分析，并在此基础上给出了节能环保方面的应用启示。

关键词：CPU；温度测量；散热方式

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0227-02

CPU的工作温度对计算系统的可靠性具有重要的影响，如何高效冷却CPU是各类计算机设计中必须考虑的重要工程问题。关于CPU散热原理论文比较多[1-3]，但关于CPU工作温度的实际测量与分析的文章却少见。本文将对几种常见计算机CPU温度进行实地测量，并对测试的结果进行分析。

1 测量工具选择

测量CPU温度的方法很多，本文采用温度测试软件进行，这类软件通过直接读取各种CPU的数字热敏传感器的信息，从而提供更精确的温度数值及其他相关信息。为避免采用单一工具可能带来的误差，在确定最后选用的软件前，先选择Core Temp1.9、HWMonitor（1.31.0）和鲁大师（版本号5.15）三款软件同时在一台机器运行，得到的测试结果如图1所示。

图1显示的结果中，采用HWMonitor测试的四个核的平均温度为54℃，采用鲁大师测试的平均温度也是54℃，采用Core Temp测试的四个核的平均温度为53℃，上述数据说明三款温度测试软件具有等效性，本文以下的测试数据将直接使用鲁大师进行测试。

2 不同场景下CPU温度测量及结果分析

2.1 不同场景的设置

为通过测量探究影响CPU温度的不同因素，本文设计了三种不同的场景，分别对应不同环境温度、不同负载和不同散热方式。其中，负载是通过直接使用鲁大师提供的LDSBenchmar来加载的不同散热方式通过选择不同类型的机器来体现，其中台式机一般采用直接风冷法[4]，而一体化机和笔记本（本次测试选择的是Surface ）一般采用间接风冷法，即风扇不是直接对CPU散热，而是通过对与CPU连接的铜管散热来达到对CPU散热效果的目的[5]。

各场景下所测CPU温度分别如表1-3所示。

2.2 测试结果分析

1） 负载对CPU温度的影响。表1-表3的数据显示，负载对CPU的问题有比较大的影响，这样的结果是显然的。

2） 散热方式对CPU温度的影响。由于台式机使用的是直接风冷法，而一体化机和笔记本采用的是间接风冷法，从表1-表3的数据不难发现，无论是否有负载，直接风冷法的降温效果明显优于间接风冷法。虽然一体化机和笔记本都使用的是间接风冷发，但比对表1和表3的数据不難发现，无论是否有负载，一体化机器CPU的温度明显高于笔记本的CPU温度，主要原因是由于一体化机中包括显示器在内的所有硬件设备都在显示器后面，空间相对较小，所以扇热效果相对差，这也在一定程度影响到CPU的温度。

3） 环境温度对CPU温度的影响。表1-表3前两行无负载时的数据显示，常温下，CPU空载时，环境温度对所有机器CPU的温度都有一定的影响，CPU温度随环境温度高而升高；而当对CPU加载负载时，环境温度对CPU温度几乎没有明显影响，但都处于相对高的温度，如表1-表3后有负载的两行数据所示。这主要是由于增加负载后，由于CPU持续产生较多的热量，此时，差别不太大的温差效果对CPU快速降温的效果体现不明显，但测试中有一个明显的现象，在环境温度时，CPU风扇的转速也有明显的增加。

3 应用启示

绿色发展已成为时代发展的主题，通过前文的实验结果及其分析，可以给我们带来如下节能环保的应用启示：

1） 数据中心的温控系统应该与服务器的负载联动。当CPU处于轻负载的情况下，可以关闭部分空调；

2） 温度低于30度的季节，即使停止空调的使用，只要保持数据中心与外界空气的对流，也可以起到良好的服务器处理器降温效果。

上述两方面的应用启示，既可以节约大量的电能，又能减少对环境温度的影响，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1] 唐金沙，李艳红，黄伟，等.CPU风冷散热性能的实验测试[J].现代电子技术，2009，12（299）：115-117.

[2] 谢健全.常用CPU散热方式几散热性能分析[J].电脑知识与技术，2005（6）：69-70.

[3] 徐先满，周蕾玲，操龙兵，等.微型热管在CPU散热中的应用[J].低温与超导，2016，4（44）：85-88.

[4] 秦晓琪，韩楚文. CPU散热原理及散热方式浅析[J].电脑知识与技术， 2017，13（10）：210-211.

[5] 笔记本风扇清理详细步骤_笔记本应用-中关村在线[EB/OL].http：//nb.zol.com.cn/226/2261848.html.endprint