スマホのCPUの出す熱量を推定してみよう。
CMOSのトランジタのコンデンサー容量Cからスタートする。
Cは５フェムトファラッド＝５☓10^-15 Faradとしておく。加圧電圧V＝５ボルト。
１ビットをCMOSトランジスタに蓄えるには、蓄えたエネルギーをグラウンドに捨てなくてはならない。
ＣＶ^2 という「わけだ。コンデンサーのエネルギーをダブルカウントするのだ。
N個のトランジタがCPUにあり、ｆクロック周波数=１GHｚ＝10^9 /sで動作するものとしよう。
ＮＣＶ^2ｆ＝Ｎ 6.25☓10^-7 Jule/s
最近のチップは１０億個のオーダーのトランジタを積んでいる。N=１☓10^9個としよう。
かくて、スマホの熱発生率は 6.25☓10^4 Jule/s程度になろう。
世界で一年に売れるスマホは３億台とかいう。これまでの累計で１０億台のスマホが稼働しているというのは控えめな推定だろう。 そうはいっても休んでいるスマホや使っていな時間もあろうから、オーダー的には妥当だろう。
6.25☓10^13 Jule/s となるわけだ。
実はコンピュータと称するものも同じような見積が成立するだろう。世界の稼働中のコンピュータは１００億台としてみよう。簡単のためにスマホを含めてしまう。
そうすると上記の値の１０倍になるだけだ。
6.25☓10^14 Jule/s
CPUだけが発熱しているわけではない。画像処理や各種インタフェース、バッテリー自体も発熱している。デスクトップ型になると冷却装置があり、これも差し引きでいえば熱源だ。電源に含まれるコンバータも熱を出す。
情報処理、通信機器は大いなる熱源であるということを確認したわけだ。スマホはそれをより街角なり野山に拡散させるのに貢献している。皮肉るとあちらこちらで熱拡散に役立ってくれているのだ。
