随着科技的进步，计算机CPU的性能不断提升，但如果与人类大脑相比，二者的运行机制有何不同？特别是在功耗相近的情况下，为什么CPU会明显升温，而人脑却能维持稳定的温度？这主要归因于两者的能耗分配、散热方式以及生物神经系统与电子逻辑电路的本质区别。

人类大脑平均每天消耗约300卡路里的能量，功耗大约为20瓦。尽管大脑仅占人体总质量的2%，却消耗了全身代谢能量的20%，单位质量的能耗甚至是肌肉的10倍。研究表明，神经信号传导与神经递质释放的突触后效应占据了大脑三磷酸腺苷（ATP）消耗的80%。这一结论得到了神经生理学与解剖学的支持。

大脑的能量消耗方式不仅影响其大小和结构，还决定了神经连接模式、信号传输机制（模拟信号与数字信号）、信息流分布、计算效率以及大脑整体的异质性。此外，哺乳动物的大脑在信息传输上的能耗远高于计算本身，这进一步限制了大脑的能效优化。

计算机的功耗取决于使用情况，并主要依赖外部电源供能。普通台式机的整机功耗通常在数百瓦，而超级计算机的能耗甚至可达上百万瓦。一般而言，消费级CPU的功耗通常在几十瓦到几百瓦之间，而轻薄笔记本的低功耗CPU可以控制在20瓦左右，与人脑功耗相当。

从整体功耗来看，人体的总能耗约为70~300瓦，其中大脑功耗约为20瓦，相当于一颗低功耗笔记本CPU，如AMD 锐龙 7 5800U，但其计算能力却是CPU的1000倍以上。在图像处理方面，大脑的视觉处理功耗不到5瓦，类似于高通骁龙888集成的Adreno 660 GPU，但算力高出10万倍。

人脑主要依赖模拟信号处理，缺少精确的浮点运算能力。由于生物神经系统的高度不确定性，大脑只能进行低精度的近似计算，数学计算能力完全依赖后天训练，效率远低于电子计算机。

尽管人脑与CPU的功耗可以相当，但二者的体积存在巨大差异。人脑的体积远大于CPU，因此在相同功耗下，单位体积的功率密度（即散热压力）在CPU上远高于大脑。此外，大脑采用生物散热机制，通过血液循环有效调节温度，而CPU则依赖散热器和风扇。因此，在相同功耗下，CPU的散热效率远低于大脑，这就是为何CPU运行时温度升高明显，而大脑却能维持稳定温度的根本原因。