当你坐在电脑前愉快的玩耍时，有没有想过一个细思恐极的问题：如果忽然我的CPU风扇卡住不转了，我的CPU会不会烧掉？

亦或整个主机被融化掉？

值得庆幸的是，聪明的工程师们早已开发出有效的处理器温度监控、保护技术。以特殊而敏锐的嗅觉随时监测CPU的温度变化，并提供必要的保护措施，使CPU免受高温下的灭顶之灾。在我们看来，探索这项技术如同开始一段神秘而有趣的旅程，何不与我们同行？

历史

建立CPU温度监控系统，首先要选择一种合适的温度测量器件。能够测量温度的器件有很多种，如热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。电脑中最早使用热敏电阻（ThermalResistor，简称Thermistor）作为测温元件，CPU插座下竖立的球状或带状的小元件，就是热敏电阻。但这种接触式测温元件和CPU接触不够紧密，CPU核心（die）发出热量由芯片封装向外部散热，其表面温度和核心温度之间约有15℃～30℃的温差，同时因芯片封装形式不同，及环境温度的不同而难以确定。由于热敏电阻先天不足带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映CPU核心温度变化，用专业术语说就是存在一个时间滞后的问题。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，CPU可能已经命归黄泉了。

在这种情况下，Intel在PentiumⅡ和CeleronCPU中植入了热敏二极管（ThermalDiode）直接测量核心温度，开创了半导体测温技术的先河，术语叫做DTS(数字温度传感器，digitalthermalsensor)。与此同时，是在CPU内部集成了温度控制电路（ThermalControlCircuit，TCC），由其自身执行温度控制功能。在DTS温度超过CPU的额定核心最高温度(TjMAX，maximumjunctIONtemperature)时会引发CPU的降温措施，减慢CPU的执行速度。

那么如何减慢CPU的执行速度呢？不外乎让CPU做做停停磨洋工和做的慢一点两种。在PentiumⅡ时同时引入的TM1(ThermalMonitor1)就是磨洋工做法，而在Pentium4引入的TM2(ThermalMonitor2)则是让CPU干的慢点。如下图：

可以过热会引发PROCHOT#信号，这时TM1会将一半的Dutycycle关掉，就是干一下，歇一下。与TM1相比，TM2可以提供更智能，更有效的处理器热量功耗的管理方式，在保证处理器基本性能的前提下尽可能在满负荷情况下降低处理器的功耗和温度。它会降低CPU频率，与此同时通过与电压管理模块VR通讯，降低CPU电压，双管齐下保证CPU温度降低。

也许你还有疑问，如果降频还不足以降温呢？毕竟风扇不转后再慢的速度，CPU温度还是会上升啊！下面我们从硬件和软件两个角度来看看原理细节。

原理

为什么我们要分成硬件和软件两部分来讲呢？因为依靠单纯的硬件和单纯的软件都有各自的问题：

1.纯硬件：缺点是软件如操作系统不参与，OS无从知道硬件过热，谁也不希望文件写着写着忽然断电，文件都丢失了。

2.纯软件：软件容易死掉，假使操作系统宕机，纯软件方法没有办法继续降低CPU温度，会导致CPU烧毁。

只有结合软件和硬件，才能提供保障和有好的用户体验。软件预先报警和阻止温度上升，硬件在软件行动不利后插手进一步阻止温度上升，并在危急时刻自动切断电源。

硬件

在Core2后，Intel融合了TM1和TM2,提出了自适应温度监控（AdaptiveThermalMonitor），它实际上是结合了两者。Intel在每个内核和核显上都放置了DTS，并通过TCC随时监控各个DTS的状况，这些DTS的温度值可以通过MSR或者PECI总线进行读取。CPU温度上升后，Intel为保障系统安全设置了两道防线：

为保证CPU工作在额定最大功率下（thermaldesignpower，TDP），Intel为CPU设定了额定核心最高温度(TjMAX，maximumjunctiontemperature)。

标签： 计算机科学、 CPU、 编程、 中央处理器、

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