我读本文关于文章的CPU部分说:
随着处理器时钟信号变得非常高,出现了一个问题。安装处理器的主板无法使用相同的时钟信号工作。如果你看一下主板,你会看到几条轨道或路径。这些轨道是连接计算机多个电路的电线。问题是,随着时钟频率的提高,这些电线开始充当天线,因此信号不会到达电线的另一端,而是会消失,以无线电波的形式传输。
但是这并没有深入地说明这个问题,有人能解释一下为什么主板电线在高 CPU 时钟下充当天线并使信号消失吗?
答案1
这是一个稍微有点棘手的问题...
基本原因(简单来说)是任何电流都会在其周围产生电磁场。(见https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction)任何电流的变化都会引起电磁场的变化,从而消耗能量。
在低频下,这些变化很少发生,因此与流经电线的总能量相比,损失的能量可以忽略不计,因为电流在每次转换时流动并传输能量的时间更长。
在高频下,磁场损失的能量更大(转换更多),在某些时候,损失太大,信号不再被正确接收。
而且,发射到空气中的总能量足以被其他电线捕获。(就像电流产生电磁场一样,电磁场也产生电流)
主板难以实现更高频率还有其他原因。例如,电流的传输速度有限(光速,如果我们忽略导线的传播特性),当时间低于某个阈值时,这种情况会变得很严重。因为信号的实际电平在导线的不同位置是不同的。在 CPU 中,电流行进的距离较小,因此在较高频率下会遇到此问题。还需要考虑端点共振等。