Ruído da CPU quando sob carga

Então, essa pergunta está me incomodando muito, eu costumava ter alguns brinquedinhos adoráveis ​​(bem, não tantos brinquedos como um pentium pro e um microprocessador Intel 80386DX realmente antigo) O que eu notei é que quando as CPUs estão sob carga eles geram um ruído delicioso, que me lembrou quando eu usei esses computadores para coisas reais (o 80386 tinha o DOS 6.2 de uma só vez e eu executei um pequeno servidor unix alguns anos depois, o pentium executou o Windows 95 e depois o Windows 98+ e até mais tarde, de alguma forma, eu quase não consigo rodar o xp), quase ouso dizer que é nostalgia.

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

Eu não possuo mais essas máquinas (infelizmente tive que me livrar delas devido à mudança), mas observei que as CPUs mais novas produzem o mesmo ruído, muito mais fracas e sutis, por isso acho que tem algo a ver com a arquitetura subjacente.

De qualquer forma, antes que minha divagação vá longe demais ... O que causa o barulho e existe alguma terminologia correta para ele? Essas perguntas são derivadas de algumas horas no google e nada mais são do que pessoas fazendo perguntas tolas, como "Por que meu disco rígido está funcionando?" ou "Por que minha CPU está produzindo um ruído agudo?" (o último está mais próximo, mas não o que estou procurando, pois o ruído é agudo e bastante distinto, se você o ouviu, deve saber do que estou falando)

Quero saber isso por algumas razões, a curiosidade é uma delas, mas também quero utilizar esse efeito sonoro em um projeto meu.

Agora, alguns de vocês podem salientar que as CPUs não têm partes móveis e, portanto, são incapazes de gerar ruído. Quais seriam as possíveis causas? Tentei remover tudo o que era redundante dessas máquinas e o som prevaleceu, as únicas coisas que não removi ou substituí foram os próprios mobo e cpu (porque encontrar um hardware tão antigo se mostrou mais difícil do que o esperado. curiosidade sobre o que estava gerando o som, pois os ventiladores estavam silenciosos quando ligavam e a máquina continuava fazendo barulho sem eles (eu os corria em curtos intervalos de 1 minuto))

Eu experimentei isso em todos os laptops com processadores Intel com cerca de 1-2 anos de idade. É de fato vindo da própria CPU. Eu li que isso tem a ver com overclock (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. Esses são estados de economia de energia e quando a tensão cai para zero ou volta, os circuitos individuais e os pinos de conexão dentro da CPU esquentam. A CPU contém muitos transistores microscópicos que criarão ruído quando a tensão for alterada. Você sabe disso de adaptadores de energia a telefones, etc.

Folheando as mais de 200 páginas de especificações técnicas graves do chip Intel i7 mais recente, descobri o seguinte. Não posso afirmar se há alguma conexão com o problema em questão: "O controlador de memória do sistema incorpora um recurso de embaralhamento de dados para minimizar o impacto de di / dt excessivo nos VRs de memória do sistema da plataforma devido a sucessivos 1s e 0s nos dados A experiência anterior demonstrou que o tráfego no barramento de dados não é aleatório e pode ter energia concentrada em harmônicas espectrais específicas, criando di / dt alto, geralmente limitado por padrões de dados que estimulam a ressonância entre a indutância do pacote e as capacitâncias da matriz. resultado, o controlador de memória do sistema utiliza um recurso de mistura 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 (níveis C). Lembre-se de que todo circuito é um "alto-falante" porque o campo magnético induzido ao redor 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 overclock 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, sob cargas normais ou inativas, a CPU diminui para uma frequência inferior a 3,8. Em cargas mais altas, a frequência dos elétrons através da CPU acelera para 3,8 GHz, o que faz com que certas partes dentro da CPU "vibrem" em algum nível macroscópico e, portanto, podemos ouvi-lo como um som. (Aqueles de nós que têm essas frequências da nossa audição de sobra - a idade humana provavelmente também é um fator aqui :). Essas partes vibrantes podem ser os transistores ou o que seja.

Também vale a pena ler: https://electronics.stackexchange.com/questions/126502/how-can-purely-electrical-circuits-emit-sound

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

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

Desculpe, mas não poderia ter sido a CPU. Talvez você estivesse captando algum som do alto-falante / campainha do dispositivo com um (possivelmente ruído de linha?).

Você já deve ter feito isso, mas não mencionou a eliminação de discos rígidos ou ópticos como possível causa. Eles costumam fazer ruídos agudos. A própria CPU não deve fazer barulho, mas há outras coisas na placa-mãe. David mencionou a possibilidade de uma campainha, mas os capacitores também podem emitir ruído, especialmente no final de sua vida útil.