如果你超频微控制器，它会变热。
如果您对微控制器进行超频，它需要更多的电压。
以某种抽象的方式，它是有道理的：它正在做更多的计算，因此它需要更多的能量（并且不够完美，其中一些能量会以热量的形式消散）。
但是，从一个简单的旧欧姆定律级别的电和磁来看，这是怎么回事？
为什么时钟频率与功耗或电压有关？
据我所知，交流电的频率与其电压或功率无关，时钟只是直流电和（方形）交流电的叠加。频率不影响直流。
是否有一些与时钟频率和电压或时钟频率和功率相关的方程？
我的意思是高速振荡器是否比低速振荡器需要更多的电压或功率？
所需电压的影响远大于时钟速度，但您是对的，对于更高的速度，您通常需要更高的电压。
这比简单的电路要复杂得多，但你可以认为它类似于 RC 电路。
在直流时，RC 电路不消耗功率。在无穷大的频率下，这是无法达到的，但您总是可以从理论上解决这个问题，电容器充当短路，而您只剩下一个电阻器。这意味着您有一个简单的负载。随着频率的降低，电容器存储和释放功率，从而导致整体耗散的功率减少。
如果您尝试更改 MOSFET 栅极的值，您只是在对电容器进行充电或放电。这是一个我很难向学生解释的概念。晶体管做了很多工作，但对我们来说，它看起来就像一个来自栅极的电容器。这意味着在模型中，CMOS 将始终具有电容负载。
维基百科有一张我将参考的 CMOS 反相器的图像。
CMOS 反相器有一个标记为 Q 的输出。在微控制器内部，您的输出将驱动其他 CMOS 逻辑门。当您的输入 A 从高电平变为低电平时，Q 上的电容必须通过底部的晶体管放电。每次为电容器充电时，您都会看到用电量。您可以在wikipedia 上的 power switch and leak 下看到这一点。
随着电压的增加，将电容驱动到逻辑阈值变得更容易。我知道这似乎是一个简单的答案，但就是这么简单。
当我说驱动电容更容易时，我的意思是它将在阈值之间更快地驱动，正如mazurnification所说：
随着 MOS 晶体管的电源驱动能力的增加，也增加了（更大的 Vgs）。这意味着来自 RC 的实际 R 减小了，这就是门更快的原因。
关于功耗，由于晶体管非常小，通过栅极电容的泄漏很大，Mark对此有一点补充：
更高的电压会导致更高的漏电流。在诸如现代台式机 CPU 之类的高晶体管数量设备中，泄漏电流可能占功耗的大部分。随着工艺尺寸变小和晶体管数量增加，漏电流越来越成为关键的功耗统计数据。
通常，CMOS 门仅在切换状态时才使用电流。所以时钟速度越快，门开关越频繁，因此切换的电流越多，消耗的功率也越多。
好吧，这都是关于逻辑电平转换的。
当输出的任何一位发生变化时……电气值必须从高电平变为低电平，或从低电平变为高电平。这会从电源中汲取电力，或将一些电力转储回接地层。由于效率低下，它还会产生少量废热。
如果增加时钟频率，就会增加单位时间内这些转换的数量，因此需要使用更多功率来馈送这些逻辑电平转换。
增加的电压要求略有不同。信号从低电平变为高电平所需的时间称为上升时间。为了在任何给定频率下安全运行，逻辑必须能够在下一个时钟对新值进行采样之前始终如一地进行此转换。在某一点上，逻辑将无法满足特定频率的上升时间要求。这是提高电压会有所帮助的地方，因为它会减少上升时间。
加热相当简单。该芯片旨在处理由特定时钟速率产生的一定量的热量。通过提高时钟频率来增加转换次数，你会得到更多的废热。超频时，您可以轻松超过冷却系统的散热能力。
考虑一个基本的 RC 电路，其中 R 和 C 并联。我们的目标是在这个电路的输出端有一个时钟——一个 0-5V 1KHz 的方波。因此，当我们希望时钟变高时，我们打开电压源并为电容器充电，直到输出为 5V，而当我们想要 0V 时，我们将其关闭并让它放电。充放电时间由电路的 RC 常数决定。有一个问题 - 对于 1KHz 时钟，电路的充电速度不够快。我该怎么办？
我们不能改变电路的 RC 常数——它是固定的。所以我们必须以某种方式更快地为电容器充电，但仍然具有相同的充电电压。为此，我们需要一个有源电路来监控 RC 电路的输出电压并改变流入电容器的电流以更快地对其进行充电。更大的电流意味着更大的功率。
当您想要更快的时钟时，您需要更快地为电容器充电。您通过将电流推入电容器来为电容器充电。电流*电压=功率。你需要更多的力量！
数字系统中的一切都与时钟相关联，并且一切都具有电容。如果您在一个时钟上有 100 个 TTL 芯片，则必须驱动大量电流为它们充电，然后消耗大量电流将它们拉下来。 欧姆定律不成立的根本原因是因为这些是有源设备，而不是无源设备。 他们做电力工作以迫使时钟尽可能接近完美的方波。
如果您对微控制器进行超频，它会变热
是的 - 更快的变化意味着更多的电流流动，功率是电压*电流。即使电压保持不变，使用的电流也会增加，因此功耗会增加，热量也会增加。
如果您对微控制器进行超频，则需要更多电压
部分正确 - 它需要更多功率，不一定需要更多电压。微控制器以某种方式将额外的电压转换为更大的电流以满足其需求。
据我所知，交流电的频率与其电压或功率无关，时钟只是直流电和（方形）交流电的叠加。频率不影响直流。
仅适用于纯电阻负载。交流电源发生了很多诡计。
是否有一些与时钟频率和电压或时钟频率和功率相关的方程？
可能不是一个一致的，但它与简单的方程 Q=CV, V=I*R, P=I*V 有关
请记住：更高的频率 => 更快的上升时间 => 必须更快地填充电容器 => 更多的电荷 => 更多的电流 =>更多的功率。
