View Full Version : Consumo, lavoro e calore
Ciao tutti,
ho un dubbio e magari potete darmi una mano a chiarirlo...
Se parliamo di un sistema generico, che consuma tot watt, tutto ciò che non finisce in lavoro utile diventa calore, e fin qui ci siamo.
Per esempio, in un motore tutto ciò che non si trasforma in movimento diventa calore. Oppure in un alimentatore, tutto ciò che non passa all'uscita e viene fornito al carico diventa calore.
Se però prendiamo un computer che consuma, per esempio, 15W... tutta questa potenza dove va a finire? Viene tutta trasformata in calore? Perchè non vedo un "lavoro utile" che possa essere disponibile all'uscita e che possa far quadrare il bilancio con una generazione di calore inferiore... Anche contando le parti in movimento, che alla fine dei conti devono solo vincere l'attrito, generando pure quindi calore.
Non so, voi che dite?
Non capisco la domanda perchè mi pare un po' troppo semplice :D
L'energia viene usata per caricare e scaricare quei miliardi di capacità parassite (quelli di tutti gli integrati del PC, dalla CPU alla RAM, al NB/SB) costituiti dai gate dei transistor (e non solo): questo dà origine alla transizioni dei MOS e quindi in definitiva alla computazione.
Senza contare che i segnali (dal clock a tutti gli altri) portano con sè dell'energia, essendo appunto segnali.
Essenzialmente l'energia viene usata per far "fluire" l'informazione e quindi computare :D
stbarlet
07-06-2009, 10:06
Si.. finisce tutta in calore.
Si.. finisce tutta in calore.
Devi prima considerare il movimento di buche o elettroni nei MOS e l'energia associata ai segnali ;)
Non capisco la domanda perchè mi pare un po' troppo semplice :D
L'energia viene usata per caricare e scaricare quei miliardi di capacità parassite (quelli di tutti gli integrati del PC, dalla CPU alla RAM, al NB/SB) costituiti dai gate dei transistor (e non solo): questo dà origine alla transizioni dei MOS e quindi in definitiva alla computazione.
Senza contare che i segnali (dal clock a tutti gli altri) portano con sè dell'energia, essendo appunto segnali.
Essenzialmente l'energia viene usata per far "fluire" l'informazione e quindi computare :D
Come si vede che sei solo teorico :asd:
E l'energia che gira sulle linee dove va? Cosa "muove"? E, alla fine, dove va?
Un motore che muove un oggetto, per esempio sollevandolo, ha:
- una percentuale di energia che si trasforma in calore dovuto all'efficienza minore di uno
- una percentuale di energia che si trasforma in calore per gli attriti
- una percentuale di energia meccanica che si trasforma in energia potenziale dell'oggetto sollevato
Anche un trasformatore lavora con campi magnetici, e quello che deve fare è semplicemente invertire il senso del campo: una parte dell'energia se ne andrà nelle perdite del materiale ferromagnetico, il resto sarà disponibile per il carico.
Ma nel caso di un circuito logico che commuta, con le linee che "si fermano lì", ossia che non ha nessun carico che possa assorbire l'energia che passa lungo le linee di trasmissione, la potenza consumata dovrebbe rappresentare proprio la potenza necessaria per caricare e scaricare induttanze e capacità parassite, e quindi finire necessariamente tutta in calore... per il semplice fatto che non ha altri posti dove andare.
Per cui ringrazio stbarlet per la conferma :D
Ma l'energia mica deve solo "muovere", un segnale (come il clock) per il fatto stesso che esiste E' energia, dato che non esiste un segnale ad energia nulla :p
Ovviamente puoi vederlo come un campoelettromagnetico variabile, ovvero un'onda :D
Ma l'energia mica deve solo "muovere", un segnale (come il clock) per il fatto stesso che esiste E' energia, dato che non esiste un segnale ad energia nulla :p
E dove va questa energia?
Ti ho fatto apposta l'esempio del trasformatore proprio perchè lì non si muove niente.
Ovviamente puoi vederlo come un campoelettromagnetico variabile, ovvero un'onda :D
E difatti in un'antenna tutto ciò che non si irradia torna indietro, col simpatico effetto di bruciare il finale se non è accoppiato bene.
Ovvero, l'energia da qualche parte deve andare: se il computer è il punto finale di tutta la catena, da lì l'energia non può uscire se non come calore, dato che non viene immagazzinata in nessun modo.
E difatti in un'antenna tutto ciò che non si irradia torna indietro, col simpatico effetto di bruciare il finale se non è accoppiato bene.
Ovvero, l'energia da qualche parte deve andare: se il computer è il punto finale di tutta la catena, da lì l'energia non può uscire se non come calore, dato che non viene immagazzinata in nessun modo.
fai una termografia e ti rispondi da solo :O :sofico:
E dove va questa energia?
Ti ho fatto apposta l'esempio del trasformatore proprio perchè lì non si muove niente.
Fa "esistere" il sistema finchè c'è: ovviamente viene dissipata MAN MANO, infatti deve sempre fornirne altra.
Fa "esistere" il sistema finchè c'è: ovviamente viene dissipata MAN MANO, infatti deve sempre fornirne altra.
E che cos'è? Una proiezione mentale che deve esistere finchè c'è? :asd:
Comunque vedo che sei già arrivato al :mc: , per cui direi che la questione è risolta :D
E che cos'è? Una proiezione mentale che deve esistere finchè c'è? :asd:
No, è il "sotfware" appunto, la computazione :p
E' la macchina in quanto insieme di stati attivi e presenti e non più semplicemente possibili.
No, è il "sotfware" appunto, la computazione :p
E' la macchina in quanto insieme di stati attivi e presente e non più semplicemente possibili.
Il software è fuffa, nel mondo reale non esiste.
E, come tale, non può essere destinazione di alcuna energia :D
Aladinux
07-06-2009, 16:11
Il software in teoria dovrebbe consumare un limite per x che tende a zero..
ma il cambiamento di stato della logica implica sempre delle dissipazioni di energia
in varie forme..
dalla carica e scarica di un condensatore su carico resistivo, al ciclo di isteresi delle memorie magnetiche..
alle dissipazioni nel dielettrico, (calore soprattutto, ma anche irradiazione EM)
Quindi il consumo energetico della logica, a parità di prestazioni è legato
soprattutto alla tecnologia.. imho :asd:
http://it.wikipedia.org/wiki/ENIAC
non saprei quantificarlo ma direi che una parte finisce in fotoni sparati via dal monitor :p
non saprei quantificarlo ma direi che una parte finisce in fotoni sparati via dal monitor :p
Buona osservazione :D
Nel mio caso però sono interessato ad un computer senza monitor :p
Il software è fuffa, nel mondo reale non esiste.
Allora perchè vedo i tuoi post? :asd:
aceto876
08-06-2009, 07:34
Vengono anche emesse radiazioni elettromagnetiche, suppongo in parte schermate dal case (vanno anche quelle in calore?) in parte no
stbarlet
08-06-2009, 08:53
Devi prima considerare il movimento di buche o elettroni nei MOS e l'energia associata ai segnali ;)
Si ma questo cosa comporta?
Possiamo tranquillamente affermare che il 99,9% dell'energia che il computer assorbe, viene trasformata in calore (con quanti e quali processi non è influente)?
Si ma questo cosa comporta?
Possiamo tranquillamente affermare che il 99,9% dell'energia che il computer assorbe, viene trasformata in calore (con quanti e quali processi non è influente)?
Come stadio finale, ma questo è evidente, mica si muove un computer :D
C'è qualcuno che pensa che un computer produca lavoro meccanico sull'ambiente? :mbe:
stbarlet
08-06-2009, 12:53
Come stadio finale, ma questo è evidente, mica si muove un computer :D
C'è qualcuno che pensa che un computer produca lavoro meccanico sull'ambiente? :mbe:
Io no, ma non capisco la tua obiezione di prima!
Io no, ma non capisco la tua obiezione di prima!
E, in ogni caso, non esiste solo lavoro meccanico.
Una batteria immagazzina energia sotto forma di reazioni chimiche, o un'antenna irradia.
Io no, ma non capisco la tua obiezione di prima!
Spostare le cariche nelle capacità richiede lavoro (del campo elettrico), ma è ovvio che non sia un lavoro che la macchina fa (o riceve) dall'ambiente, dato che termodinamicamente parlando sono quelli fatti o (o ricevuti) dall'ambiente a comparire nel primo principio, quando si fa il bilancio.
Aladinux
09-06-2009, 06:17
Imho teoricamente anche spostarsi da A a B non richiede nessuna energia,
perchè l'energia spesa per l'accelerazione potrebbe essere recuperata tutta
nella fase di frenata.. :stordita:
ma per il teorema dell' arabo petrolifero, questo non sarà mai vero.. :O
^TiGeRShArK^
09-06-2009, 21:28
Alla fine diventa tutto calore, ma durante la computazione una parte irrisoria è utilizzata effettivamente per compiere il calcolo.
Il primo esempio che mi viene in mente era quell'elaboratore fatto con dei trenini elettrici dei binari e degli scambi che componevano le varie porte logiche... :stordita:
faceva operazioni elementari, era + lento di mia nonna, ma si vede benissimo che comunque è necessario che qualcuno utilizzi dell'energia (che poi viene dissipata in calore) per muovere delle porte logiche. :p
Alla fine diventa tutto calore, ma durante la computazione una parte irrisoria è utilizzata effettivamente per compiere il calcolo.
Per forza, dato che compiere il calcolo è nient'altro che permettere commutazioni delle porte, cioè essenzialmente in CMOS caricare e scaricare condensatori più o meno parassiti :asd:.....solo dopo arriva l'effetto Joule (che necessita per forza di una resistenza per comparire) e QUINDI il calore dissipato.
^TiGeRShArK^
10-06-2009, 01:01
Per forza, dato che compiere il calcolo è nient'altro che permettere commutazioni delle porte, cioè essenzialmente in CMOS caricare e scaricare condensatori più o meno parassiti :asd:.....solo dopo arriva l'effetto Joule (che necessita per forza di una resistenza per comparire) e QUINDI il calore dissipato.
ma infatti. :p
...e tra l'altro io ero l'unico del thread d'accordo con te.. :stordita:
...non so se si è capito.. :stordita:
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