让我们将您的问题分解为子问题：

更快的电脑：

计算机“速度”最常见的衡量标准是其最大时钟频率。这个衡量标准从来都不是一个准确的衡量标准（兆赫神话），但在多核处理器成为标准后的几年里，它变得完全不重要了。在当今的计算机中，最佳性能取决于比最大时钟频率更复杂的因素（这些因素包括硬件和软件方面）。

温度对时钟频率的影响：

话虽如此，我们仍然想看看温度如何影响计算机的时钟频率。好吧，答案是它不会以任何明显的方式影响它。计算机的时钟（通常）来自晶体振荡器，它根本不会发热。这意味着振荡器的频率与温度无关。振荡器产生的信号被 PLL 倍频。PLL 的输出频率不会受到温度的影响（假设它们设计得当），但 PLL 时钟信号中的噪声水平会随着温度的升高而增加。

上述讨论得出以下结论：温度升高不会增加时钟频率（任何可感知的量），但会由于时钟信号中的噪声增加而导致逻辑故障。

温度对最大时钟频率的影响：

温度实际上对时钟的预定义频率没有影响。然而，也许更高的温度允许使用更高的频率？

首先，您需要了解现代计算机的时钟频率并没有被推到技术的极限。这个问题已经在这里问过了。

以上意味着您可以将 CPU 的频率提高到默认定义的频率以上。然而，事实证明，在这种情况下，温度是限制因素，而不是好处。有两个原因：

• 电线的电阻随温度增加
• 电迁移率随温度增加

第一个因素导致高温下逻辑故障的可能性更高（使用了不正确的逻辑值）。第二个因素导致高温下发生物理故障的可能性更高（例如对导线造成永久性损坏）。

因此，温度是处理器最高频率的限制因素。这就是为什么在处理器过冷时对处理器进行最滥用的超频的原因。

硅中的热激发载流子：

我相信硅的电阻率会随着温度降低而导致您得出错误的结论。事实并非如此。

虽然热产生率确实随温度增加，但本征硅并没有多大用处。工业中使用的大部分硅都是掺杂的，这意味着热激发载流子在硅中的自由载流子中所占的比例可以忽略不计。因此，即使热激发速率的大幅增加也不会明显影响自由载流子的密度。看看这个计算器，试着找出在什么温度下热产生的载流子的密度接近通常的掺杂浓度 (\$\geq 10^{16}cm^{-3}\$) - 你的处理器很早就会烧坏产生的热量会影响硅的导电性。

此外，自由载流子的迁移率随着温度的升高而降低；因此，您可能会观察到硅的电导率降低，而不是增加，这将导致逻辑​​故障的可能性更高。

结论：

温度是计算机速度的主要限制因素。

处理器的更高温度也会导致更高的全球变暖速率，这是非常糟糕的。

感兴趣的读者的高级主题：

据我所知，上面的答案对于低至 32nm 的技术是完全正确的。然而，英特尔的 22nm finFET 技术的情况可能会有所不同（我在网上没有找到这种最新工艺的参考资料），而且随着工艺技术的不断缩小，情况肯定会发生变化。

比较使用不同技术实现的晶体管“速度”的常用方法是表征最小尺寸反相器的传播延迟。由于该参数取决于驱动电路和逆变器本身的负载，因此当少数逆变器连接在一个闭环中形成环形振荡器时计算延迟。

如果传播延迟随温度而增加（较慢的逻辑），则称该设备在常温相关状态下运行。但是，根据器件的工作条件，传播延迟会随温度降低（更快的逻辑），在这种情况下，器件被称为在反向温度依赖状态下工作。

即使是从正常温度状态到反向温度状态转变所涉及的因素的最基本概述也超出了一般答案的范围，并且需要对半导体物理学有相当深入的了解。本文是对这些因素的最简单但完整的概述。

上述文章（以及我在网上找到的其他参考资料）的底线是，在当前采用的技术中不应观察到反向温度依赖性（可能除了 22nm finFET，我没有找到相关数据）。

典型计算机中的主要开关元件类型是金属氧化物半导体场效应晶体管。这种设备在热时通电的效率低于冷时。虽然在某些情况下这种行为可能是一件好事（例如，它提高了功率 MOSFET 的负载共享能力），但这也意味着用 MOSFET 实现的逻辑功能在更高温度下切换需要更长的时间。由于计算机的可靠运行要求所有应该在给定周期中切换的电路都设法在下一个周期到来之前进行切换，因此计算机在高温下通常无法像在低温下那样快速运行。

此外，使用互补 MOSFET 逻辑的计算机产生的热量在很大程度上与其运行的实际速度成正比。为了防止因过热而损坏，许多处理器都有电路，如果温度超过某个阈值，它会自动减慢它们的速度。这当然会严重降低应用程序的性能，但是让应用程序减速可能比让处理器暂时或永久地完全停止运行要好。

答案是不。

主要是因为计算机是时钟电路。如果 CPU 或整个计算机处于较高温度，时钟电路将不会运行得更快。因此，无论温度如何，MIPS 或 FLOPS 的数量都是相同的。

但是，正如您对问题的评论所看到的，温度可能会影响您的 CPU 支持的最大时钟频率。

计算机运行速度与您的时钟一样快。因此，在不做任何其他不同操作的情况下加热计算机不会影响计算能力，直到它被加热到损坏并且计算能力变为 0。

运行计算机使用电能，电能在计算机中以热量的形式消散。使用的电量部分与时钟速度成正比。这意味着计算机越热，您必须对其计时越慢，以避免达到其无法再运行并可能永久损坏的临界点。

这就是高性能计算机具有温度传感器的原因。外部电路尽可能快地为计算机提供时钟，但不超过其最高工作温度。因此，加热这些单元之一会降低计算能力，因为热管理电路将使计算机的时钟速度变慢，因为在达到其最高工作温度之前允许的电能较少。

我记得看到过英特尔关于此的广告。他们在炫耀他们的处理器内置了这种温度感应和时钟调节电路。他们展示了两台计算机，一台装有他们的芯片，一台装有竞争对手的芯片，以相同的速度运行相同的程序。然后他们从两个处理器上取下了散热器。带有内部热管理电路的那个变慢了。另一个继续运行一段时间，然后在过热时完全退出。