home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / comp / sys / mac / hardware / 21851 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-18  |  3.2 KB

  1. Path: sparky!uunet!news.tek.com!tekig7!tekig5!drchambe
  2. From: drchambe@tekig5.pen.tek.com (Dennis Chamberlin)
  3. Newsgroups: comp.sys.mac.hardware
  4. Subject: Re: About IIsi upgrade heat
  5. Message-ID: <7643@tekig7.PEN.TEK.COM>
  6. Date: 18 Nov 92 18:14:03 GMT
  7. References: <1992Nov15.190901.202@physc1.byu.edu>
  8. Sender: news@tekig7.PEN.TEK.COM
  9. Organization: Tektronix, Inc., Beaverton,  OR.
  10. Lines: 63
  11.  
  12. In article <1992Nov15.190901.202@physc1.byu.edu> seth@physc1.byu.edu writes:
  13.  
  14. >    When you increase the clock speed to 25 MHz, which is a 25% increase
  15. >in clock speed, you are NOT increasing the current through the chip by 25%,
  16.  
  17. >Since the formula for power is P=I^2*R, a current that was 1.25% of the
  18. >original current would produce an increase of (1.25)^2=1.563%. 
  19.  
  20. >This means that each clock cycle will produce heat for a SHORTER amount of
  21. >time, and that therefore even though there are 5 million more clock cycles
  22. >you end up with no more heat than before. 
  23. >
  24. >I hope that some EE freakmo who can explain it better than
  25. >me will write in and do so. 
  26.  
  27. Most of the power dissipated in the chip occurs during the switching 
  28. transitions. The R of the I^2*R is very low during the on-time and the I
  29. is zero during the off-time. However, the transitions are not instantaneous
  30. and a plot of power over the switching cycle shows big spikes when both I
  31. and R are significant (during the switch). There are more of these transitions
  32. and thus more power spikes at the high clock rate. 
  33.  
  34.  
  35. >I have no idea what the
  36. >increase in clock speed will do to the impedance of the chip.  
  37.  
  38. ...but it is possible that some
  39. >inductance value of the chip would change with the increase in clock speed, 
  40. >and thus change the power dissipated by the chip. 
  41. ...I would like to know. But, these ideas sound reasonable to
  42. >me,...
  43.  
  44. Your ideas are indeed reasonable, but I think you assumed the transitions 
  45. take zero time and thus dissipate no power. Actually, they account for the
  46. majority of the power.
  47. Also, although the inductances and capacitances represent impedances to fast
  48. signals, this type of impedance does not dissipate power. Think of springs
  49. vs. shock absorbers or brakes.
  50.  
  51. ...I have a hypothesis. Here goes: In some chips,
  52. >manufacturing defects and abnormalities sometimes might result in some current
  53. >path in the circuit being too close to another circuit path, resulting in 
  54. >more interference with each other. Now, an oscillating current will radiate
  55. >radio waves according to physics, so these radio waves might be interfering
  56. >with each other or there could be some capacitance thing or any number of
  57. >types of interference between the two traces. Now, an increase in frequency 
  58. >generally means an increase in power broadcast for radio waves and such, and
  59. >it could be that this increase in the radio wave energy pushes the chip over
  60. >the edge, to where the interference between traces finally proves fatal for
  61. >the chip and you get false signals as a result.
  62.  
  63. You're absolutely right. The extra noise generated will tend to reduce 
  64. operational tolerances at the higher speed. However, timing considerations
  65. may be more important. As speed increases, Clock transitions will eventually
  66. crowd the data transitions to the point the data "read" becomes unreliable.
  67.  
  68.  
  69.                  sincerely,
  70.  
  71.             EE Freakmo
  72.  
  73.  
  74.  
  75.