不仅CPU，目前的所有芯片都是把电能几乎全部转化为热能的设备（如果这个芯片本身不再提供电磁能输出的话，那就是全部电能都转化为热能）。

居然还有人不认同这一点，把“计算/运算”本身也认为是一种能量消耗，中学物理是真的白念了，mdzz。


所以，一个280w的CPU，如果以280w满载工作（当然实际有可能超过280w，甚至超频的情况下，当然这是另外一个话题了），它就是一个近似于每秒产生280J热量的发热片。


PS：
热力学第一定律：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。

你认真的吗？给我讲讲“几乎全部”是多少比例？

电磁炉，电磁炉
毕竟用爱发电

那计算运算是消耗真空零点能吗？

老实说，信息不是能量的看法是不对的。需要了解一下信息熵，cpu是效率很低，也不输出电能，但不是100%变成热

什么是“真空零点能”？

cpu给其他设备发送信号，比如内存和PCI-E的数据和地址总线，肯定要通过电平高低，因此会带走一部分能量，这就是我说的“输出电能了”

我原文中说的“如果这个芯片本身不再提供电磁能输出的话，那就是全部电能都转化为热能”

cpu内部修改寄存器状态，本身寄存器的能量没有增减，而由于电阻而产生的损耗全部转换为热能。

电脑作为一个系统，它只计算，不输出电能，要处理信息肯定有能量转移。信息也是能量，几十年以前已经有人提出了，lz不要认为假如未来科技发达了电脑就能一点能量都不消耗并计算了

信息是抽象的感念，要具体成电信号！

电脑的话，去掉风扇和机械硬盘马达旋转而产生的机械能，去掉各种显示器发光、灯、和其他电磁辐射的能量，去掉网线等通讯线缆中电平的能量，其余就是个纯发热设备。

提醒一下lz，中学物理没介绍信息的能量相关知识，并不代表它不存在

那请你告诉我“信息的能量”的计算标准和计算公式？特别是在脱离了电磁信号的分析体系下如何进行能量计算（就是到底有多少焦耳）？

非常担心你可能就是那个物理不达标的人。

那有没有考虑过“价值”？
电能转化为热能之外，应该还有数据的产生
数据有价值吗？

如果没有价值，那干嘛要发明CPU这个没有用的东西？

数据有价值，但是价值不是能量。

能量的单位是焦耳，价值的单位是什么？甚至可以是“元”，“克拉”，“桶”
这就和你往HDD上存一个比特币，那HDD的能量就增加了？别说能量了，就是质量都甚至不会有什么变化（也就是由于电磁通讯而增加减少若干电子的质量）

之前看新闻，以后利用量子反常霍尔效应据说可以制造出发热量小的多的芯片，国内的团队在13年做了实验验证了这个，18年拿了国家自然科学一等奖，不知道再过20年能见到实际应用不

还有电磁波！

对，您说得对，谢谢，原文
，我已经修改好了，电能改为了电磁能

LZ说的是对的，他只是表达不清楚罢了。

计算是熵减的过程，确实有其他形式的能量做工使得CPU熵减。但是从能量守恒的角度上，电脑几乎全部转化为热能是没有问题的。

热力学第一定律和第二定律并不矛盾。

你的担心很多余，自己不知道去查资料反而担心别人知识水平 差，顽固至极
还担心我不懂计入机械能光能电磁波之类的东西，我刚刚就说的够清楚了，信息改变伴一直随着能量改变，这还不够排除一切你学过的各种能量？
论文来了，这论文里面有讲信息能量的表达式：Irreversibility and heat generation in the computing process

计算过程就是电子在集成电路中按照设计“有序地移动”，绝大部分的电能的确是转变为热量的，其它的能量还有电磁辐射等

我以为你也看了日本人用CPU烤牛肉煮鸡蛋做咖喱的那新闻

你看看别人的回答把，你再看看你说的论文中，哪里体现为计算出焦耳这个单位了？

不要把熵和热量两个概念混淆（单位都不一样好吧）。

啧啧啧？？？

我去看看，嘿嘿嘿

cpu计算信息主要还是靠高低电平，不过确实大多数能量消耗都变成了热。如果要降低找个需要找到一个更低的计算成本。
打个比方，CPU里面就是无数个铁皮，烧红的铁皮表示1，没有烧红的表示0，然后CPU就是不听的拿着打火机到处烧铁皮

。。先说灯泡，分三种，日光灯，烧灯丝的，电能全部转化热能（不考虑交流电的电磁波，很少），热能使灯丝升温，而钨丝温度高到一定程度的时候，就会发光（能级跃迁），同时存在热传递，所以效率是非常低的，热效率几乎等于输入功率。第二种第三种是荧光粉和led，这两种效率就比较高了。但是，光能最后也变成房间里的热能了。。再者电风扇，虽然输出了热能和风的动能，可动能最后还是变成热能了。如果说在一个绝热的房间里开电扇，房间温度会上升（cpu和这个情况近似）cpu的输出功率分为热功率（即耗散，绝大部分）和处理信息的功率，pt=T△S S就是信息熵，这是有用功，现在的处理器，有用功的份额应该是千分之一一下。总结，满负荷的功率，在手机（电脑）进行满负荷长时间运算时，可以视为就是生热功率。

油管关注一下"たれみみchannel"

我主要就是想知道这个信息熵主要是多少焦耳，如何计算，在我的理解里面，信息能量只能体现在输出的电磁波和线路电平信号所消耗的能量

基本正确~~
绝大部分能量转换为热能~
百分比不知道~
个人猜测高于90%

楼主的观点，毫无疑问是对的啊！

这个没啥值得争论的吧？

CPU比较复杂，以人举例比较简单， 从最聪明的天才，到平凡的大众，再到愚蠢的笨蛋，大家消耗的能量几乎相当。能量的走向也几乎没有差异（大脑活动所消耗的能量微乎其微，或者说没有差异，或者差异不大。）。

这个比喻很形象
其实CPU的运算就是不停打开、关闭各种逻辑门电路，对能量而言，只关心你开关门的频率和幅度，至于开关门所表达的含义，它并不关心。

正如古代航海中的旗语，你的能量消耗在挥舞旗帜上，至于其中有没有信息传达，你的肌肉并不关心

是这么个意思。

那就很难算了，做不同的运算可能会不一样，而且可能差异很大。

模电了解一下

这不废话么，热力学

赞成楼主的说法。

简单理解转化为性能了

如果这个芯片本身不再提供电磁能输出的话，那就是全部电能都转化为热能

这个结论没错

就是全部转换成热能了，所以散热器才要那么大

我看不懂，脑阔疼，

论坛智商检测贴，一开始以为楼主要被喷成筛子，不过我大C站水平还是令人欣慰的，人均博士名不虚传啊。

我大概明白一些错误的思路是怎么诞生的，因为信息以有序性为特征，而热能以无序性为特征，一碰撞容易产生这两者对立的错觉，然而谈有序性一般指“排列”，而热量的无序性谈的是“运动”，因此把计算结果从热能消耗中分离出来这个事，细想就有点像在讨论cpu本身是不是热能

有点意思

还有的变成无线电发射到宇宙

正文提到了“（如果这个芯片本身不再提供电磁能输出的话，那就是全部电能都转化为热能）”，电磁能包括电磁波

爬了下楼，感觉扯得有点远，还不这么沾边
下面的回复基本变成和：”一滴水从万米高空落下会有多大冲击力“类似了
其实只要了解一个基本原理就很简单了
cup（芯片）本质也是集成电路，集成电路的基本单元就是晶体管
晶体管是怎么工作的，电路的开合，电路的开合就需要吸收能量做功，
然后就很好解释了吧

信息是可以转化成能量，但是整个互联网的信息转化成质/能大概只有及毫克

你自己估算下你的cpu产生了多少

100%都没问题。所谓信息熵都差了大概20个数量级

这种解释是最出问题的，电路开合“吸收”的能量以什么形式去哪了？动能？要是之后不变了呢？势能？要是连续开合一百万次呢？

假如太阳系是一台计算机，那么地球自身很像那块CPU。以太阳作为电源，而计算结果就是地球上的生态，及文明。

从整机的角度看，这就是一个没多少特征的热力系统。热力学上，热能和其他形式的能区别在于其微观上的无序性，这导致了其在不同尺度上可能有不同的定义。
但定义上先说一句，信息和能量不是并列的，你可以把人类当做信息产物，但同时也可以讨论他们的活动属于哪种能量分类——在这个语境里没有“信息”这个类。
所以人类的活动算哪种能量？
人类可以把太阳能这种典型的热能转化，以驱动机械，车水马龙，飞机导弹，满世界溜达，算是在局部把热能转化为动能，热能减少。当但把时间尺度拉长，运转的总要停下，速度过快的需要刹车，跑累了要找地方睡觉；空间尺度拉大，我北京上海，你上海北京，人类整个活动不过一片混沌，只要不是以第三宇宙速度被射出太阳系，所有动能需要回归热能，都可以看做宏观热能。
另一方面，挖坑起重，砌墙修高，创造各种文明痕迹，但注意，创造过程总是伴随外界更大的熵增，也就是更多的热量输出实现的，而留下的结果，从能量角度看主要是势能，点燃/推倒便可释放；如果文明成为遗迹，那么部分信息还在，但这个信息不是能量本身，因为它需要利用额外的能量才能读出利用。
所以从地球整体来看，大概也就这么两种不是热能输出：地外电磁通讯；星际飞船/探测卫星。

前者比较单纯，辐射的是电磁能，但不是黑体辐射，而且是有序的。

后者牵涉一个有意思的问题：如果人类实现星际移民，并在其他行星创造了新的文明，这大概算是地球信息输出最大化的方式了，但算是地球对外输出熵减吗？
首先这些人肯定是肯定是上面的第二种情况，这部分能量流出不是热量。但之后他们所产生信息活动，却和地球没有热力学关系，那一定来自另一个太阳。

对应回我们所知的计算机系统，CPU一定有个配套的系统——内存。不考虑电磁泄漏问题，CPU将计算结果保存在内存上，如果把它们视为两个系统，那CPU是有个非热能的能量输出的，就如同把人发射到其他星球；但信息之所以在内存中存在，却不是因为CPU一道强激光在内存条上打了个坑，而是因为内存有自己的电源自己的运行机制。换句话说，CPU的非热量输出，没有想像的那么多，而且其实是一个本应在CPU内部化为无序热能的定向电流，改到内存中完成了这一转化。
若忽略这一点损失，或者把CPU+内存视做整体，微观看，没有任何可以称为动能的东西有必要讨论，各个电路中不同电位的组合表达了信息，不同电位有着不同的势能，然而统计起来，低电位0和高电位1的总体概率却是基本一致的，即信息在不停的演化，电位势能却总体没有变化，机械能没有任何增减。
这里，信息不是能量的归所，而应该说它存在的代价是能量的大量消耗。

lz的说法有问题，计算当然需要消耗能量，只是计算消耗的能量最后还是以热能或者其他形式的能量辐射出去了。举个例子，汽车从a地道b地，两地海拔一样汽车从静止的状态到静止的状态，势能不变动能不变，能量最终都以热量形式散发出去了，然后你就认为汽车的运动是不需要能量的吗？

你并没看懂楼主的意思，楼主可不认为不消耗能量，他意思是所有能量都转换成热能了
就拿你的汽车例子，仍然要消耗能量，只不过能量都用来克服摩擦力了