有网友提问：

现在科技发展，电脑的CPU性能越来越好，人类大脑和它相比如何？

为什么人类大脑运行时候没有明显升温，但是电脑的CPU会？

我回答如下：

功耗可以一样

首先，人脑和CPU两者的功耗，可以做到基本一样，

然后，两者的运行机制和散热条件存在不同。

不过，生物神经系统和电子逻辑电路的差异，不能忽略。

人类人脑

平均来说，人类的大脑每天消耗约300卡路里的能量，相当于功耗为20瓦左右。

不过，人脑是人类中功耗的重点单元----它仅占体重的 2%，却占人体代谢功耗的 20% 。

单位质量的代谢成本是肌肉的10倍。

已有的研究表明：神经信号传导和神经递质释放的突触后效应合起来占大脑三磷酸腺苷（ATP，生物体最直接的能量来源）消耗的 80%，这一结论也得到了神经生理学和解剖学的支持 。

这种能量消耗的结构和支持功能所带来的影响，限制了人类大脑大小和缩放（size and scaling）、连线模式、模拟（分级电位）与数字（尖峰）信号、分布式神经代码、沿神经束的信息流量分布及其规模分布，还有计算异质性和效率等

同时，也有结论，哺乳动物大脑在通信的花费的功耗，比计算所用功耗高得多。

电脑CPU

电脑的能耗则随着使用情况而变化，因为它主要依赖电源来提供能量。

一般来说，一台普通的台式电脑在运行时，整机功耗约几百瓦，而一台超级电脑则可以消耗多达上百万瓦的功耗。

不考虑超大型计算机，普通电脑上一个CPU的功耗，一般在几十瓦到几百瓦之间。

所以，轻薄笔记本电脑的CPU的功耗，可以控制在20瓦左右，和人脑相当。

性能、功耗和散热

大脑和CPU相比

人体总功耗约 70--300瓦，其中大脑功耗为 20瓦左右，相当于主流笔电低压 CPU 如 AMD 锐龙 7 5800U，但算力高 1 千倍以上。

在图形上，大脑对应的功耗不超过5W，和手机高通骁龙 888 集成的Adreno 660类似，但算力高约 10万倍。

劣势如下：

首先，人脑没有浮点运算，甚至没有计算，只有估计。

人脑类似于模拟电路，所以没有高精度的浮点运算，基于生物系统极高度的不确定性，人脑只能低精度估计，学习得到的数学计算能力，是强行训练拟合计算流程，所以效率非常低。

其次，动物和人类都需要快速反应能力，不然早就不能适应环境而无法生存下去（极少数特异化的动物除外），所以必须有高速缓存，但受限于生物神经传导速率只有约100米/秒 ，人类的模拟高速一级缓存速率相比电脑是极小的，限制了大脑的高速处理能力。

优势如下：

可反馈调整连接方式的高深度神经网络，带了了极大的可塑性，而长期自然选择让这一网络调优到极高程度，带来了极强的泛化潜力。

人脑超高并行高延迟的架构类似于 GPU，能以极低功耗做到超强的图像分析能力。

总体而言，单说算力，人脑远强于同功率硅基芯片，毕竟人脑就是靠暴力堆算力来部分弥补精度不足和传导过慢。但高可塑性网络，结合几千年积累的先验知识，才是大脑起飞的终极助力。

所以，如果用这个标准来比较，人类的大脑相当于0.1到10000台普通电脑或0.00001到0.01台超级电脑。

CPU发热高的原因

就算两者功耗一样都为20瓦，但是，CPU的体积，相比人脑小了很多。

这样一来，相同功耗之下，体积差异巨大，无论是生物大脑，还是电子逻辑电路，是必须遵从同样的物理学规律的，两者的散热效率就会差异很大。

这，就是为何人类的人脑和电脑的CPU相比，CPU会有明显升温的根本原因。