Por que os computadores geralmente aceleram momentaneamente o ventilador da CPU quando estão ligados?

Muitos computadores aceleram o ventilador da CPU em alta velocidade no momento em que são ligados, mesmo antes do POST, antes de voltar à velocidade normal de operação.

Embora esse comportamento pareça normal na maioria das vezes, por que os computadores fazem isso e qual o objetivo a que servem?

(Observe que em pelo menos um computador com o qual trabalhei, incluindo um desktop Sony VAIO antigo, o ventilador não gira até depois de um segundo a partir do momento em que o sistema é ligado. O ventilador acelera por um momento, depois se acalma.)

Como a energia é ligada ao ventilador, antes que o BIOS carregue os controladores em tempo real que basearão a velocidade do ventilador na temperatura do processador. Isso também evita que o processador fique excessivamente quente se você tentar a alternativa ... que seria manter o ventilador desligado até que os controladores estivessem carregados e basear a velocidade do ventilador na temperatura do processador. Mais uma salvaguarda do que qualquer coisa. O processador está começando a funcionar no momento em que você liga o computador, mas o BIOS ainda precisa de tempo para carregar.

Aqui está outra alternativa. E se o BIOS não fosse carregado por algum motivo ... um pedaço de memória RAM, por exemplo. Você realmente gostaria que o seu processador estivesse sentado ali sem ventilador, esperando o BIOS ligar o ventilador depois de carregar os controladores apropriados? Eu sei que não.

Os ventiladores são feitos para operar a uma certa velocidade com uma certa tensão (geralmente 12v). Quando o computador inicia, todas as tensões do ventilador estão na configuração padrão de 12v, o que resulta em 100% de velocidade. Não há programação nisso - simplesmente o ato de ser ligado.

Posteriormente, o BIOS ou um utilitário de software pode reduzir a tensão DC ou usar um método PWM pulsante para reduzir a velocidade efetiva do ventilador.

Agora, é claro, os fabricantes de placas-mãe podem ter alterado a lógica da circuidade, para que os fãs iniciem com outra voltagem (50%, ou até desliguem até que seja necessário), mas Bon Gart acertou em cheio na cabeça: há um potencial de desastre se o BIOS falhar para inicializar corretamente enquanto o computador permanecer ligado.

Mas mesmo que quisessem, diferentemente dos dispositivos independentes, a placa-mãe não tem idéia de que tipo de fãs você pode ter, portanto não há "boas suposições" a serem feitas:

• alguns modelos de ventiladores são relativamente lentos a 100%, enquanto outros precisam de sua tensão reduzida para 50% para obter um resultado equivalente
• alguns ventiladores - especialmente os grandes - podem nem começar com 50% de voltagem, enquanto na verdade podem ser reduzidos a 50% após o "empurrão" inicial, complicando ainda mais as coisas.

Porque até que um sistema operacional moderno que saiba inativo a CPU seja inicializado, a CPU fica quente (expliquei o porquê nessa pergunta). Se a placa-mãe e o BIOS suportarem a regulação da velocidade do ventilador, depois que o POST for concluído e o BIOS iniciar seu trabalho, ele diminuirá a velocidade, se necessário; caso contrário, o ventilador permanecerá em alta velocidade.

Se você conectar seu sistema a um medidor de energia como o Kill-a-Watt, poderá observar isso numericamente, pois o sistema consumirá significativamente mais energia no editor do BIOS ou no DOS, no POST em pausa ou até no menu de inicialização do SO. No entanto, quando um sistema operacional sensível à energia é carregado, o uso de energia diminui (na verdade, mesmo a execução idle.comno DOS diminui para a mesma quantidade). A diferença específica varia, mas 30-50W não é incomum.

Outra maneira de ver isso em ação é com uma máquina virtual. Se você pausar a VM no POST ou entrar na ferramenta de configuração do BIOS, verá que a carga da CPU no host é alta (100% em um processador de núcleo único, 50% em um núcleo duplo / encadeado, etc.) você inicializa no DOS na VM, a carga da CPU do host permanece alta até você executar idle.com; nesse ponto, cai para ~ 0%. Ele também cai quando você inicializa o convidado no Windows ou em outro sistema operacional moderno.

Pense neste cenário: quando o carro liga, ele gira a uma taxa mais alta do que a velocidade normal de marcha lenta. Como a maioria dos sistemas comuns, isso é chamado de POST (power-on self test). O hardware do computador irá verificar os sensores e verificar se está funcionando na velocidade atendida. Caso contrário, você poderá ver um erro em algum lugar.

Vá pegar um controlador de ventilador ... tão simples. Você definirá as velocidades de RPM para cada ventilador e poderá ajustar para os dias mais quentes. eles ainda têm os mais caros que terão apenas 100 a 300 rpms, dependendo da temperatura. portanto, nunca está executando rpms mínimos ou máximos.