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为什么计算机刚开机就要转散热风扇? 第1页

  

user avatar   xiao-lang-zai-1 网友的相关建议: 
      

这里,还是有深深的故事滴...

19年7月21日新增内容(为不影响阅读放到了原回答下方):

一般断掉PWM线会怎样?风扇被卡住了,或者测速线断了,电脑又该如何反应?请客官往下看


首先直白回答:因为一般无论是从风扇角度,还是从主板角度,都是默认先让风扇全速运转,之后,再由控制策略决定是继续轰鸣还是降速沉默。(已修改)

以下是原回答:


那么,为啥要做出如此低能效的设计呢,风扇为什么不能让控制器“飞一会”?

最重要的,还是硬件的安全。

人有大脑,电脑有CPU。CPU产生的热量当然是由散热器带出机箱,而风扇则是热气流出的最重要保障。

把一切都压在概率上就是赌博,主板上大大小小的芯片,谁又能保证哪怕一片的故障率在生命周期内是0%?

谁也不能。

那么只能通过各种手段让这个故障率一降再降。而保证风扇控制的最后一座大山,就是只要主板的12V输入有电,就先给风扇通电。(修正:旧主板如此,新主板不是这样)

可以找块旧主板,插上风扇,只给24pin电源接口中的12V供电,哪怕主板一个灯没亮,风扇也会滴溜溜地转起来。

但在新主板上,风扇是交由BMC、EC或者ME控制的,具体可参见老狼的回答,已经非常详细了。

让我们先把主板上的控制原理先放一放,从风扇角度,继续回答这个问题。

......

这边主板厂商拼命优化风扇的管理策略,另一边的风扇厂商也开发了各种防停转的措施。(已修改)

其中一个就是大名鼎鼎的,99%风扇都拥有的测速线

(图A1 黄色线为测速线)

为了防止风扇过热损坏并坚守在散热一线,厂商又开发了堵转后风扇自动重启的高科技

在被手指阻挡后风扇重新启动 https://www.zhihu.com/video/1132385604415102976

(危险动作,请勿模仿)

这还不算完,针对四线PWM温控风扇,一旦温控线断开或没有信号,风扇立马不顾三七二十一全速狂奔

断了线的风扇很狂躁 https://www.zhihu.com/video/1132388334131191808

为了让风扇能够给电就转,越转越勇,工程师们绞尽了脑汁,什么软启动,转速保持,自动温控,IIC通信等各种高大上的科技全塞在小小的风扇里,目的只有一个:转,转得越久越好,最好能上刀山下火海,最后在火山灰里说一句:我还能工作!

(越来越复杂的控制线路,背面还有一个单片机,光霍尔传感器就用了三个)


正是风扇这样通电就转的耿直属性,给予了我们计算机系统最好也是最简便的散热保障。让无数的人享受数字化时代的便捷。


所以,

为什么风扇通电就转,只是因为这是所有安全系统中的最后一座山,它,不能倒下。




有人会问,为什么笔记本能够做到安安静静的开机,安安静静地玩耍呢?

有聪明人可能知道EC上电时序(见本话题下 @老狼 的回答),但咱先假装不知道,先去探索一下,到底开机时,风扇发生了什么

不知道什么是PWM的同学可以先看看老狼的文章:


从图B1可知:在风扇电源(VCC)接通的同时,风扇的PWM输入引脚被拉高。同时可以发现,由风扇内线圈切换引起的电压波动(红色箭头标记,图中仅标记了3个)同步出现在PWM信号上,而且在约203毫秒后(图中白圈位置)波动消失。

放大途中白圈标记的地方:

从图中可以发现:PWM引脚的电压突然从5V降到0V,在约千分之一秒后重新回升并暂时稳定在3.5V,这很明显是一个“什么”切换造成的。

据此可以大胆地假设在前0.2秒,风扇是处于无控制状态的,而PWM线上一开始出现的信号,也是风扇自己主动发出的

为了验证假设,有请“AVC的8cm双滚珠PWM温控轴流风扇:登场(抱歉,笔记本我还得用,就先找个风扇代替)

快看,真漂亮啊!

......

已经拆好洗干净了:

为了方便大家观赏,我用黄色线把PWM线路标注出来,用红色点代表连接到“+”,用黑色点代表连接到“-”

在对PWM线路进行抄板后,得到如下原理图

从图中可以看出,该PWM电路自带分压偏置电路。简单来说,它的作用就是使风扇在PWM引线断开后全速运转。

虽然两个风扇的电路不同,但从这里可以推测笔记本的风扇内也有一个上拉的偏置电路,在提供偏置的同时,也将电源线上的波动引到了PWM信号线上。

另外,风扇从零加速至一个很吵的速度是需要时间的,但只要及时接入PWM信号,就可以做到所谓的“开机零噪音”,由于这个过程非常快,快到只有零点几秒,所以对于一些用户的感受就是:风扇动了一下就停了。

可以由此得出结论:

  1. 只要PWM信号输入足够快,就可以在风扇呼啸怒吼之前把它停下来。
  2. 一些风扇一直工作在PWM模式,只不过在断开PWM信号线后,PWM信号的来源由外部变成了风扇内部(默认在最高速)


此时,再引入EC控制的概念,就可以这么解释:(如理解有误清指正)


这时有人会提出问题:这和现在常见的开机上电顺序有些不同啊!


是的,因此我也测量了最新的“联想idearcenter一体机”和“技嘉B250M主板”是如何给风扇上电的?

其中可以看到一个很有意思的现象:风扇的电源电压还未达到1V,测速线(rpm)上却先有了更高的电压,这说明:这电压来自于风扇另一端的BMC、EC或者ME,也就是直接控制、读取风扇转速的芯片。

简单来讲:控制器先上电,风扇后上电。这样计算机对风扇的掌控就能快人一步。

而对于上文提到的ThinkPad的情况,个人猜测可能是风扇直接与电源输出5VDC连接在一起了,这也能解释下文会提到的特殊的保护策略。



接下来,我们不禁要问:如果风扇堵转,被卡住,或者测速线(TACH)断了,又会发生什么呢?

从中你会发现:除了ThinkPad T440之外,其他风扇会一直通着电,如果此时风扇堵转,一切电能都将变成热能累积在风扇内部......


因此,在CPU风扇上,风扇的防堵转功能几乎成了标配。

在这项功能的作用下,风扇会先用较小的电流试探启动,若不成功,会自动等待一定时间,让热量散去,再次尝试


什么,你说你的风扇没有这项功能?

扩展阅读:


user avatar   mikewolfwoo 网友的相关建议: 
      

我是一名基层派出所民警。

可以说当今中国警察普遍羡慕美国警察可以采取暴力手段绝对的镇压不法分子。

但是,不得不说,这次这位美国警察,太过分了,不仅是过分,而且我的理解是那已经构成了犯罪行为。那黑人已经制服了就可以正常上拷带走了,没必要一直压着脖子压那么长时间。没能置身其中不知现场那美国警察的所思所想,反正我个人挺不理解他为啥那样干的。

只能说无论什么地方,无论什么行业,只要是人的社会,都有像样的也有操蛋的吧。

_________此处为分割线 _________

以下为统一答复评论中有些人质疑的我所讲的羡慕二字。

能够出现这种质疑在我料想之中,因为中国警察也有过过分的时代,据我所知就是在七十八十九十年代,就如同地痞流氓,看谁不顺眼就能打谁对老百姓而言没王法可讲,那时候的警察说好听点可以说是威风凛凛说难听点儿是横行霸道。

但我想表明的是,时过境迁,现在的中国警察无论是受舆论约束还是因为法治社会建设制度规范都已经变得逐步文明与规范起来,起码我认为从我们现在开始从公安司法院校毕业参加公务员考试考进来的新一代警察已经具备新的面目,当然不可否认的是在这个行业内目前仍然存有历史的顽疾,仍然存在着臭虫,但我已经讲过无论什么行业都有操蛋的吧,这是个人问题,不是群体问题。相比之下,拍拍良心看,现在的整个警察队伍比照曾经确实过分的年代是不是已经是天地之别,问问曾经真正挨过曾经年代老警察欺负的中老年人就知道了。

为何会说起羡慕,因为警察每天面对的人群,大多是三教九流之辈,没有武力加身,很多事情在处理上警察显得软弱无能,说白了,好人谁没事儿上派出所转悠啊都忙着自己的生活呢,警察打人这句话,我们常常听到,但是但凡有点脑袋的人都能想明白,警察会闲着没事儿干把那在家里消停待着的遵纪守法的人抓起来暴揍一顿吗?

以上言辞不免更会有人质疑,请允许我解释,武力,当然不可滥用,我所说的羡慕不是羡慕美国警察的随意滥用武力,而是在合法范围内准许在对方不听从警察指令时动用武力,现在确实有人民警察法赋予了相关权力,但实践中现在的中国警察并不能或者说不敢执行人民警察法里的所有权力。拿防疫工作举例,卡口的工作人员在让出入的人员扫码登记时,就会有不愿意配合的人,然而这些不愿意配合的人可会知道工作人员的所做所为是为了整个社区的稳定安全,因为这整个社区包括了这名不愿意配合的人啊,在这个时候是否应当对其进行武力控制来保障其他居民的安全呢。同理,警察盘查也好,调查也好,总会有那些不愿意配合的人,自我感觉良好认为自己没问题所以警察不必要对其进行盘查所以就不配合,而警察当看到对方不配合时会以什么视角审视,难道要说谢谢您的不配合吗,万一这不愿配合的人真背着案子呢,那便是对更多的人民群众的不负责任。因此,我要说,民众的素质如果真正达到了人人互相敬重路不拾遗夜不闭户的文明程度,要求警察绝对文明不要有暴力举动,一点问题没有,一味强调了警察不该暴力执法而分毫不过问被执法对象自身是否存在问题,是不是看问题的角度些微的片面了些。

请注意,我说羡慕里的那句话尾巴实际已经表明了,羡慕的是暴力手段对不法分子的镇压,可不是对遵纪守法的百姓也要肆意妄为。例如像给群众办个身份证居住证之类的业务,警察当然应该热心服务。但当面对泼皮无赖时,还要笑脸相迎,得来的只有蹬鼻子上脸,警察都不怕了,您们认为这些无赖还有谁管得了。

列位存有异议的同志们,谢谢您们的教诲。言辞中犀利的同志们,谢谢您们的敦促。

让我知道当警察,需要吾日三省吾身。

还想要质疑甚或是骂的您们,若是能让您舒服,骂两句无妨。我不算您辱骂警察。不过是,道不同不相为谋罢了吧。

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2020年6月5日22:53 出警在路上


user avatar   limingyang666 网友的相关建议: 
      

我是一名基层派出所民警。

可以说当今中国警察普遍羡慕美国警察可以采取暴力手段绝对的镇压不法分子。

但是,不得不说,这次这位美国警察,太过分了,不仅是过分,而且我的理解是那已经构成了犯罪行为。那黑人已经制服了就可以正常上拷带走了,没必要一直压着脖子压那么长时间。没能置身其中不知现场那美国警察的所思所想,反正我个人挺不理解他为啥那样干的。

只能说无论什么地方,无论什么行业,只要是人的社会,都有像样的也有操蛋的吧。

_________此处为分割线 _________

以下为统一答复评论中有些人质疑的我所讲的羡慕二字。

能够出现这种质疑在我料想之中,因为中国警察也有过过分的时代,据我所知就是在七十八十九十年代,就如同地痞流氓,看谁不顺眼就能打谁对老百姓而言没王法可讲,那时候的警察说好听点可以说是威风凛凛说难听点儿是横行霸道。

但我想表明的是,时过境迁,现在的中国警察无论是受舆论约束还是因为法治社会建设制度规范都已经变得逐步文明与规范起来,起码我认为从我们现在开始从公安司法院校毕业参加公务员考试考进来的新一代警察已经具备新的面目,当然不可否认的是在这个行业内目前仍然存有历史的顽疾,仍然存在着臭虫,但我已经讲过无论什么行业都有操蛋的吧,这是个人问题,不是群体问题。相比之下,拍拍良心看,现在的整个警察队伍比照曾经确实过分的年代是不是已经是天地之别,问问曾经真正挨过曾经年代老警察欺负的中老年人就知道了。

为何会说起羡慕,因为警察每天面对的人群,大多是三教九流之辈,没有武力加身,很多事情在处理上警察显得软弱无能,说白了,好人谁没事儿上派出所转悠啊都忙着自己的生活呢,警察打人这句话,我们常常听到,但是但凡有点脑袋的人都能想明白,警察会闲着没事儿干把那在家里消停待着的遵纪守法的人抓起来暴揍一顿吗?

以上言辞不免更会有人质疑,请允许我解释,武力,当然不可滥用,我所说的羡慕不是羡慕美国警察的随意滥用武力,而是在合法范围内准许在对方不听从警察指令时动用武力,现在确实有人民警察法赋予了相关权力,但实践中现在的中国警察并不能或者说不敢执行人民警察法里的所有权力。拿防疫工作举例,卡口的工作人员在让出入的人员扫码登记时,就会有不愿意配合的人,然而这些不愿意配合的人可会知道工作人员的所做所为是为了整个社区的稳定安全,因为这整个社区包括了这名不愿意配合的人啊,在这个时候是否应当对其进行武力控制来保障其他居民的安全呢。同理,警察盘查也好,调查也好,总会有那些不愿意配合的人,自我感觉良好认为自己没问题所以警察不必要对其进行盘查所以就不配合,而警察当看到对方不配合时会以什么视角审视,难道要说谢谢您的不配合吗,万一这不愿配合的人真背着案子呢,那便是对更多的人民群众的不负责任。因此,我要说,民众的素质如果真正达到了人人互相敬重路不拾遗夜不闭户的文明程度,要求警察绝对文明不要有暴力举动,一点问题没有,一味强调了警察不该暴力执法而分毫不过问被执法对象自身是否存在问题,是不是看问题的角度些微的片面了些。

请注意,我说羡慕里的那句话尾巴实际已经表明了,羡慕的是暴力手段对不法分子的镇压,可不是对遵纪守法的百姓也要肆意妄为。例如像给群众办个身份证居住证之类的业务,警察当然应该热心服务。但当面对泼皮无赖时,还要笑脸相迎,得来的只有蹬鼻子上脸,警察都不怕了,您们认为这些无赖还有谁管得了。

列位存有异议的同志们,谢谢您们的教诲。言辞中犀利的同志们,谢谢您们的敦促。

让我知道当警察,需要吾日三省吾身。

还想要质疑甚或是骂的您们,若是能让您舒服,骂两句无妨。我不算您辱骂警察。不过是,道不同不相为谋罢了吧。

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2020年6月5日22:53 出警在路上




  

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