Czy wydajność procesora ma wpływ na wiek?

Twój komputer czuje się nieco wolniej niż w zeszłym roku; czy to jest coś, co można nazwać procesem starzenia się?

Dzisiejsza sesja pytań i odpowiedzi jest dostępna dzięki uprzejmości SuperUser - podsekcji Stack Exchange, grupy dyskusyjnej poświęconej tematyce społecznościowej.

Pytanie

Czytnik SuperUser Ben Simpson stawia następujące pytanie:

Jest to hipotetyczne pytanie o to, jak działa procesor. Jeśli kupię dwa identyczne procesory i użyję jednego długiego okresu (powiedzmy jeden rok), czy będzie on identyczny z szybkością do nieużywanego procesora? Czy liczba cykli zegara, opóźnienie żądań itd. Na używanym CPU będzie mniejsza niż nieużywanego procesora?

Argumentem wspierającym może być degradacja urządzeń mechanicznych w czasie, podczas gdy procesor nie ma ruchomych części (innych niż zewnętrzny wentylator), ma obwody, które mogą zostać uszkodzone przez ciepło i skoki napięcia. Powiedzmy, że po roku intensywnego użytkowania obwody ulegają degradacji, a mniej elektronów może przejść, ponieważ droga jest węższa, itp..

Czy taka jest natura działania procesora, czy po prostu działa lub jest zepsuta, bez degradacji prędkości pomiędzy nimi?

Czy centralne jednostki przetwarzania ulegają degradacji z czasem lub są innymi czynnikami w grze?

Odpowiedzi

Gracz SuperUser RedGrittyBrick wskakuje do szczegółowego przeglądu kontroli prędkości procesora:

Czy wydajność procesora zmienia się z upływem czasu?
po rok intensywnego użytkowania, obwody ulegają degradacji, a mniej elektronów może przejść, ponieważ droga jest węższa itp.

Nie:
Oscylator kwarcowy

Prędkość procesora jest określona przez oscylator kwarcowy - o ile wiem, jest to część zewnętrzna dla większości procesorów

Zdjęcie z artykułu TechRepublic

Kryształy ulegają powolnej stopniowej zmianie częstotliwości w czasie, znanej jako starzenie.

Podejrzewam jednak, że nie jest to istotny czynnik.

Dryf z wiekiem wynosi zwykle 4 ppm w pierwszym roku i 2 ppm w ciągu roku w okresie użytkowania kryształu DT-26.

(z TI dotyczącego układu RTC IC, ale uważam, że ta wartość jest podobna w przypadku kryształów taktowania w ogóle)

Zmiany w procesorze półprzewodnikowym

Przełom opublikował link do artykułu IEEE, który opisuje niezliczone sposoby wpływania na półprzewodniki w czasie.

Jest więc możliwe, że maksymalna prędkość taktowania procesora będzie się zmniejszać z czasem. Jednak w większości przypadków nie spowoduje to spadku teoretycznej maksymalnej możliwej prędkości procesora w ciągu roku poniżej rzeczywistej prędkości roboczej ustawionej przez oscylator kwarcowy. Dlatego procesor, który był przechowywany przez rok, będzie działał z taką samą szybkością, jak pierwotnie identyczny procesor, który był używany nieprzerwanie przez rok.

Regulacja termiczna CPU

Wiele procesorów zmniejsza prędkość, jeśli ich temperatura przekracza wstępnie ustawiony próg. Głównymi czynnikami, które mogą spowodować przegrzanie jednorocznego procesora, nie są degradacja półprzewodników w samym CPU. Dlatego te czynniki nie mają wpływu na sformułowane pytanie.

Jest mało prawdopodobne, że dana para identycznych procesorów będzie się rozbiegać w ciągu jednego roku w stopniu wystarczającym do wywołania problemów termicznych, które wymagają, aby jeden z nich działał ze zmniejszoną prędkością. Przynajmniej nie znam żadnego dowodu, że miało to miejsce w ciągu roku na urządzeniu, które nie jest uważane za awarię gwarancyjną z powodu wady produkcyjnej.

CPU Efektywność energetyczna

Wiele komputerów, zwłaszcza przenośnych, zostało zaprojektowanych w podobny sposób, aby zmniejszyć zużycie energii w stanie bezczynności. Znowu nie jest to tak naprawdę istotne dla zadanego pytania.

BlueRaja wskakuje z dodatkiem do odpowiedzi Bena:

Teoretycznie nie, procesor powinien działać z zasadniczo taką samą prędkością przez całe swoje życie.

W praktyce tak, z upływem czasu procesory są wolniejsze z powodu gromadzenia się kurzu na radiatorze, a ponieważ gorszej jakości pasta termiczna, z którą często są fabrycznie montowane komputery, ulegnie degradacji lub wyparuje. Efekty te powodują przegrzanie procesora, w którym to momencie dusi on swoją prędkość, aby zapobiec uszkodzeniom.

Jednak czyszczenie radiatora i ponowne nałożenie pasty termicznej powinno być tak dobre, jak nowe.

Uwaga: jeśli pytasz o to ze względu na spowolnienie starego komputera, są inne powody (zazwyczaj umierają dyski twarde lub popkane kondensatory) stare komputery spowalniają z biegiem czasu.

Innymi słowy, słaba konserwacja komputera i tanie metody montażu są prawdziwymi demonami dławiącymi szybkość, a nie wiekiem lub zużyciem fizycznego układu scalonego. Rutynowe czyszczenie i jakość pasty termoprzewodzącej znacznie ułatwiają procesorowi pracę.

Czy masz coś do dodania do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.