سؤال هل تأثر أداء وحدة المعالجة المركزية مع تقدمها في العمر؟ [مغلق]


هذا سؤال افتراضي حول كيفية عمل وحدة المعالجة المركزية. إذا قمت بشراء اثنين من وحدات المعالجة المركزية (CPUs) متطابقة واستخدمت مدة طويلة واحدة (على سبيل المثال سنة واحدة) ، فهل ستكون مماثلة في السرعة لوحدة المعالجة المركزية غير المستخدمة؟ هل سيكون عدد دورات الساعة أو زمن الاستجابة أو غيرها على وحدة المعالجة المركزية المستخدمة أقل من وحدة المعالجة المركزية غير المستخدمة؟

قد تكون الحجة الداعمة هي أن الأجهزة الميكانيكية تتحلل بمرور الوقت ، في حين أن وحدة المعالجة المركزية لا تحتوي على أجزاء متحركة (بخلاف المروحة الخارجية) ، إلا أنها تحتوي على دوائر يمكن أن تتضرر بسبب الحرارة وارتفاع الجهد. دعنا نقول أنه بعد عام من الاستخدام المكثف ، تتدهور الدارات ويمكن أن يمر عدد أقل من الإلكترونات لأن المسار يكون أضيق ، إلخ.

هل هذه هي طبيعة الكيفية التي تعمل بها وحدة المعالجة المركزية ، أم أنها تعمل ببساطة أو مكسورة ، دون أي تدهور السرعة بينهما؟


176


الأصل


أفترض أنه من الناحية النظرية ، يمكن أن تعمل وحدة المعالجة المركزية بشكل أبطأ مع تقدمها في العمر إذا لم تبرد آلية التبريد بكفاءة كما اعتادت على ذلك (ربما تتعطل المروحة قليلاً ولا يمكنها الوصول إلى السرعة القصوى) ، أعتقد أن بعض وحدات المعالجة المركزية يمكن أن تعمل تلقائيًا تقليص سرعة الساعة إذا اكتشفت أنها ساخنة للغاية. لاحظ أن هذا لا يعني أن وحدة المعالجة المركزية نفسها تتحول إلى أداء ضعيف ؛ في هذا السيناريو ، فإن استبدال مروحة سيئة سيسمح على الأرجح بتشغيل وحدة المعالجة المركزية بالسرعة التي كانت عليها عندما كانت جديدة. ليس لدي أي إشارات لدعم هذا على الرغم من ذلك ، ولكن يبدو لي معقولا ... - FrustratedWithFormsDesigner
FrustratedWithFormsDesigner ، لقد رأيت جهاز كمبيوتر محمول من Dell يخنق وحدة المعالجة المركزية (CPU) بشدة لأنه كان يعتقد أنه يزداد سخونة (بشكل رئيسي من خلال التصميم السيئ على ما أعتقد). من الممكن تمامًا أن يؤدي تراكم الغبار بمرور الوقت إلى حدوث ذلك أيضًا ، ولكنك على يقين من أنه ليس بالعمر الذي يسببه. - Highly Irregular
ما يحصل أبطأ هو البرنامج. - Daniel R Hicks
هنا مقالة IEEE كبيرة مكتوبة تحديدا فيما يتعلق بالشيخوخة الترانزستور أحث أي شخص مهتم في هذا الموضوع لقراءة. - Breakthrough
@ JoãoPortela كل شيء نسبي. سوف تعمل وحدة المعالجة المركزية بنفس السرعة / الفولطية حتى تتوقف بعض الترانزستورات عن العمل بشكل صحيح بسبب التقدم في السن. الطريقة الوحيدة لحل المشكلة في هذه المرحلة هي إما إبطاء وحدة المعالجة المركزية عن طريق خفض سرعة الساعة ، أو زيادة جهد التشغيل (مزيد من التعمير في الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية). وبطبيعة الحال ، مع مرور الوقت ، أصبحت وحدات توليد الساعة في وحدة المعالجة المركزية غير مستقرة ، مما يؤدي إلى مزيد من غضب على مدار الساعة. - Breakthrough


الأجوبة:


هل تأثر أداء وحدة المعالجة المركزية مع تقدمها في العمر؟
  بعد سنة من الاستخدام المكثف ، والدوائر تتحلل وعدد أقل من الإلكترونات   يمكن أن يمر منذ أن يكون المسار أضيق ، وما إلى ذلك.

لا،

مذبذب كرستالى

يتم تحديد سرعة وحدة المعالجة المركزية من قبل مذبذب كرستالى - بقدر ما أعرف أن هذا هو جزء خارجي لمعظم وحدات المعالجة المركزية

crystal oscillator Mobo with xtal

صورة من المادة TechRepublic

تخضع البلورات لتغير تدريجي بطيء للتردد مع مرور الوقت ، والمعروف باسم الشيخوخة.

ومع ذلك ، أظن أن هذا ليس عاملا هاما.

الانجراف مع العمر عادة ما يكون 4 جزء في المليون للسنة الأولى و 2 جزء في المليون في السنة ل   حياة الكريستال DT-26.

(من عند TI فيما يتعلق بـ RTC IC لكنني أعتقد أن هذا المعدل مشابه للبلورات الموقوتة بشكل عام)

تغييرات وحدة المعالجة المركزية أشباه الموصلات

اختراق نشر رابط إلى مقالة IEEE الذي يصف عددًا لا يحصى من الطرق التي تتأثر بها أشباه الموصلات بمرور الوقت.

لذلك من الممكن أن تقل السرعة القصوى للساعة التي تستطيع وحدة المعالجة المركزية تقليلها بمرور الوقت. ولكن في معظم الحالات ، لن يؤدي هذا إلى انخفاض السرعة القصوى النظرية الممكنة لوحدة المعالجة المركزية ، في غضون عام ، إلى أقل من سرعة التشغيل الفعلية التي حددها مذبذب البلورات. لذلك ، سيتم تشغيل وحدة المعالجة المركزية (CPU) التي تم تخزينها لمدة عام بنفس السرعة مثل وحدة المعالجة المركزية المماثلة الأصلية التي تم استخدامها بشكل مستمر لمدة عام.

التنظيم الحراري لوحدة المعالجة المركزية

تقلل العديد من وحدات المعالجة المركزية (CPU) من سرعتها إذا تجاوزت درجة حرارتها الحد المعين مسبقًا. العوامل الرئيسية التي قد تتسبب في ارتفاع درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية لمدة سنة واحدة لا تتعلق بتدهور أشباه الموصلات داخل وحدة المعالجة المركزية نفسها. لذلك لا تؤثر هذه العوامل على السؤال كما تمت صياغته.

من غير المحتمل أن يتوزع زوج من وحدات المعالجة المركزية (CPU) المتطابقة في القدرة خلال عام واحد بما فيه الكفاية لتحريك مشاكل حرارية تتطلب أن يقوم أحدها بتشغيل نفسه بسرعة منخفضة. على الأقل ، لا أعرف أي دليل على حدوث ذلك خلال عام واحد على جهاز لا يعتبر فشل الضمان بسبب عيوب التصنيع.

كفاءة الطاقة CPU

تم تصميم العديد من أجهزة الكمبيوتر ، المحمولة منها خصيصًا ، لتقليل استهلاك الطاقة عند التباطؤ. مرة أخرى هذه ليست ذات صلة حقا على السؤال كما هو مذكور.


124



ما هي وحدات ppm التي تشير إليها؟ أنا على دراية بهذا المعنى "أجزاء في المليون" التي لا تناسب هنا. - CajunLuke
أفسرها على أنها تعني تباين +/- 0.0004٪ من القيمة الاسمية في السنة الأولى و +/- 0.0002٪ بعد ذلك. - StarNamer
> تعد اختلافات الترددات على مدار الساعة (سواء كانت صعودًا أو هبوطًا) مشكلة شائعة ، ولكنها لن تكون ملحوظة على الأرجح من المستخدم مثل التباطؤ.   يمكنك رؤيتها في CPU-Z والبرامج المشابهة. التردد يتقلب بضعة ميغاهيرتز (الألغام دائما يبدو أن هناك زوجين أقل من السرعة المقدرة) ، ولكن كما قلت ، فهي نسبة صغيرة من السرعة الكلية ، لذلك لن يلاحظ أي إنسان طبيعي آثاره. - Synetech
يعجبني كيف تعالج هذه الإجابة المشكلة الرئيسية مع سرعة وحدة المعالجة المركزية: الساعة. تتحدث الإجابة الأخرى عن مشكلات أخرى قد تؤثر على سرعة وحدة المعالجة المركزية ولكنها ليست القضية الرئيسية التي تؤثر على سرعة وحدة المعالجة المركزية. - Trevor Boyd Smith
هذا لديه أدلة داعمة في جميع التعليقات ذات الصلة. وصلات اختراق لمقالة IEEE تناقش تباطؤ الترانزستور الذي يوحي بأن هذه المواد تتآكل مع مرور الوقت. بعد ذلك ، كما يذكر DanH ، "إذا كانت الدائرة تبطئ أي إشعارات حتى تبدأ الأخطاء في الظهور بسبب كون الساعة" أسرع "من الدائرة." لذا ، كما ذكرتم ، فإن مذبذب الكريستال يملي السرعة ، ويتقلب كمية غير محسوس تقريبًا. وطالما أن الترانزستورات المتباطئة لا تزال تستجيب بسرعة كافية للسرعة المحددة بواسطة مذبذب البلورات ، فلن يتم قياس أي تباطؤ بعد فترة من الزمن. - Ben Simpson


من الناحية النظرية ، لا ، يجب أن تعمل وحدة المعالجة المركزية في الأساس بنفس السرعة طوال حياتها.


من الناحية العملية ، نعم ، تصبح وحدات المعالجة المركزية أبطأ بمرور الوقت بسبب تراكم الغبار في غرفة التبريد ، ولأن العجينة الحرارية ذات الجودة المنخفضة التي يتم شحنها في كثير من الأحيان مع أجهزة الكمبيوتر سوف تتحلل أو تتبخر. تؤدي هذه التأثيرات إلى ارتفاع درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية ، وعند هذه النقطة سوف تخنق سرعتها لمنع حدوث تلف.

تنظيف غرفة التبريد وإعادة تطبيق المعجون الحراري يجب أن يجعلها جيدة مثل الجديدة.


ملاحظة: إذا كنت تطلب ذلك بسبب وجود جهاز كمبيوتر قديم بطيء ، هناك أسباب أخرى  (وعادة ما يموتون محركات الأقراص الصلبة أو المكثفات المنبثقة) أن أجهزة الكمبيوتر القديمة سوف تبطئ مع مرور الوقت.


68



إجابة جيدة جدا. النظرية ليست حقيقة. - Ugo
صحيح ، لقد جعلت وحدة المعالجة المركزية الخاصة بي أسرع من خلال تفريغ الغبار من المروحة. - MSalters
@ رامنه: آسف ، ولكن هذا ليس صحيحا. إنتل تم استخدام خطوة سرعة التكنولوجيا منذ الجيل الثاني من Pentium III (حوالي 2000) ، في حين كان AMD الطاقة الآن! منذ عام 1999 ، أتذكر بوضوح أيضًا أن Pentium II لديه وحدة تحكم في وحدة المعالجة المركزية (CPU) قبل AMD ، قبل أن يكون له اسمًا مميزًا كعلامة تجارية له. - BlueRaja - Danny Pflughoeft
كيف تشرح الحواسيب المحمولة التي تعمل على مدى سنوات من الاستخدام المستمر؟ التي يتم تنظيفها بانتظام. - Tony EE rocketscientist
Tony: كما ذكرت ، فإن المعجون الحراري يحتاج إلى إعادة تطبيق (يمكن أيضا أن تكون المروحة قد ماتت / ميتة ، ولكن يجب أن يكون من السهل رؤيتها / سماعها). - BlueRaja - Danny Pflughoeft


إجابة قصيرة ، لن تحصل على وحدة المعالجة المركزية أبطأ مع التقدم في العمر.

الإجابة لفترة أطول قليلاً:

سوف تعمل وحدة المعالجة المركزية طالما أن جميع الاتصالات والترانزستورات تعمل بشكل صحيح. بينما في السلك العادي قد يكون هناك حركة يمكن أن تجعل الاتصال متقطع ، وهذا ليس هو الحال في وحدة المعالجة المركزية على النحو التالي:

  • يتم حفر الدوائر في السيليكون
  • الأشياء أصغر بكثير

إذا انكسر شيء ما ، يمكن أن يحدث أي شيء: من الرياضيات السيئة إلى الكمبيوتر لا يبدأ.


36



رعاية Downvoter للتعليق؟ - soandos
أنا لست مدمنًا ، ولكن قد يكون ذلك لأنك ضمنت أن تتم طباعة وحدات المعالجة المركزية (CPUs) ؛ هم في الواقع محفور. (بالطبع ، هذا لا يغير من صحة الإجابة الأساسية ، لذا قمت بحللك.) كما أنني قدمت تعديلاً لتصحيح ذلك. - CajunLuke
CajunLuke: في الواقع ، فإن خطوة الحفر ليست سوى واحدة من العديد. عليك أولاً وضع طبقة مضادة للحكة في الأعلى ، ثم طباعة الدائرة المطلوبة على الطبقة ، وإزالة الأجزاء المطبوعة ، ثم حفر السطح بالكامل. عندما تختفي الطبقة الواقية ، فإن الحفر سيخلق قنوات. في الطبقة أدناه. وتسمى هذه العملية "الطباعة الضوئية" - MSalters
كيف تشرح زيادة سرعة المروحة وارتفاع درجة حرارة الكمبيوتر المحمول بعد سنوات من الشيخوخة؟ عندما تبقى نظيفة. - Tony EE rocketscientist
ربما تدهور لصق الحراري؟ - Spidey


أنا أزعم - أن القلب الأساسي لهذه المسألة - لا علاقة له بالأجهزة المادية - كما هو الحال مع كيف تتغير تصوراتنا - والأداء النسبي للبرامج التي نديرها - بمرور الوقت.

في عالم من 1's and 0's - يوجد قليل جدا قد يحدث ذلك، خصوصا إلى وحدة المعالجة المركزية (CPU) - من شأنه أن يغير بشكل جذري (أو حتى إحصائيًا) الأداء الإجمالي للجهاز - بخلاف الفشل الكلي.

هذا السؤال لفت نظري لأنني تذكرت مرات في حياتي حيث كنت لا أصدق الجهاز الذي كنت أستخدمه - كان هو نفس ذلك ربما فقط قبل بضع سنوات اعتقدت كان سريع جدا - أن يتم تعذيبي الآن من قبل ما بدا في هذه المرحلة بطيئًا إلى حد بعيد.

على ملاحظة أكثر إشراقاً - كما يبدو أن محامي مور على وشك التوقف - فقد حقق مطورو البرمجيات تحسينات كبيرة في السنوات الأخيرة - يبدو أن التركيز على الأداء الدقيق في مقابل الاعتماد على القوة الغاشمة. ليس من المبالغة عندما أقول أن بلدي 8-Core زينون 2.8 غيغاهرتز ماك برو يبدو 2X أو 3X أسرع الآن مما كانت عليه عند شرائه في عام 2008. هذه الاختلافات ذات مغزى وقابلة للقياس والتي يمكن أن تكون فقط بسبب التحسينات / التحسينات الهائلة على جانب البرمجيات.

ما أقوله هو أن العقل البشري / تصوراتنا / توقعاتنا ، جنبا إلى جنب مع الجوانب الأخرى الأكثر مرونة في بيئة التشغيل هي أكثر تأثيرا بشكل كبير من أي اختلافات من مواصفات المصنع - التي قد تكون قلقة بشأنها.


12



من المثير للاهتمام أن تقول أن جهاز Mac يعمل بشكل أفضل الآن من ذي قبل. يشير هذا إلى أن مطوري البرامج لنظام التشغيل Mac يركز على تحسين الأداء ليتمكنوا من الحصول على المزيد من قوة الماكينة ، بينما يستخدم مطورو أجهزة الكمبيوتر لـ Windows قوة الأجهزة المحسنة للتوصل إلى المزيد من البرامج الرائعة دون التفكير بشكل كبير في الأداء. ربما هذا هو السبب في أن جهاز الكمبيوتر يميل إلى التباطؤ مع مرور الوقت - ليس لأن الأجهزة تتحلل ، ولكن لأن البرنامج يتطلب المزيد من الأجهزة ... - awe
أوافق - معكم - على أن الإدراك البشري النسبي للتغيرات السريعة - مع مرور الوقت كما نتجاوز الحدود بشكل متكرر - مع أجهزة أسرع ، لاحظ أن هناك طرق حول هذا ، على سبيل المثال باستخدام المعايير القياسية - التي لا تفسر البرمجيات تحسينات أو التحيز الشخصي. - Thomas
"أنا أزعم - أن القلب الأساسي لهذه المسألة - لا علاقة له بالأجهزة المادية - كما هو الحال مع كيف تتغير تصوراتنا - والأداء النسبي للبرامج التي نديرها - بمرور الوقت."  هذا لطيف ، لكن البروتوكول الاختياري يسأل على وجه التحديد من عند منظور الأجهزة. أوافق على أن هذه المسألة لا يمكن إدراكها من قبل إنسان ، ولكن في الواقع تتغير خصائص تبديل الترانزستور بشكل كبير على مدى عمر أشباه الموصلات. - Breakthrough
@ Breakthrough أنا بالتأكيد ليس مهندس كهربائي وفهم أفضل ما تقوله لقد وجدت هذه المادة وهو أمر مثير للاهتمام .. ولكن ماذا يقول في الأساس أنه بدون معدات تقدر قيمتها بملايين الدولارات ، لا يملك حتى صانعو الشي reallyات رؤوسهم حول عملية الشيخوخة هذه. أعتقد أنه في الحياة اليومية ، هذه القضية لن تكون على الأرجح أصل المشكلة الحقيقية لأي شخص ، ولا يمكن حتى أن نتواصل مع حواسنا البشرية. - mralexgray


إذا قمت بشراء اثنين من وحدات المعالجة المركزية (CPUs) متطابقة ، واستخدام واحد طويل الأجل (على سبيل المثال ، واحد   العام) ، هل سيكون متطابق في السرعة إلى وحدة المعالجة المركزية غير المستخدمة؟

على الأرجح، نعم فعلا. إن السرعة التي تعمل بها وحدة المعالجة المركزية هي متغير ، ويتم تعيينها من قبل المستخدم النهائي (على الرغم من أنه يتم تعيينها تلقائيًا وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة). ومع ذلك ، قد تجد أنه في نهاية السنة الأولى ، وحدة المعالجة المركزية غير المستخدمة (على افتراض أنها كانت حقا مطابق لتبدأ) overclocks أفضل من وحدة المعالجة المركزية المستخدمة. يمكن أن يعزى هذا التأثير إلى الترانزستور الشيخوخة، والتي ألمح إليها لاحقًا في سؤالك:

في حين أن وحدة المعالجة المركزية لا تحتوي على أجزاء متحركة (بخلاف المروحة الخارجية) ، فإنها تفعل ذلك   لديها دوائر يمكن أن تتضرر من الحرارة ، وارتفاع الجهد. دعونا   أقول أنه بعد عام من الاستخدام المكثف ، فإن الدوائر تتحلل وأقل   يمكن أن تمر الإلكترونات لأن المسار يكون أضيق ، إلخ.

هذا هو الحال تمامًا ، وهو ما يحدث بالضبط بعد استخدام وحدة المعالجة المركزية.

على غرار السيارة ، هناك بعض التآكل والتلف على الموصلات حيث تمر الالكترونات خلالها. تؤثر الحرارة أيضًا على شيخوخة الترانزستور ، ولهذا السبب تم تصميم وحدة المعالجة المركزية للموت لمجموعة معينة من درجات حرارة التشغيل. أثناء التشغيل ، يجب على الإلكترونات أن تمر عبر بعض الطبقات في مواد أشباه الموصلات ، مما يؤدي إلى تدهورها بمرور الوقت. هذا يؤدي إلى زيادة سرعة التبديل بين الترانزستورات الفردية بمرور الوقت ، مما يجعلها "أبطأ".

ومع ذلك ، كما قلت من قبل ، يتم تعيين سرعة وحدة المعالجة المركزية من قبل المستخدم النهائي. إنها عبارة عن دائرة رقمية متزامنة ، وسوف تعمل بالسرعة التي تخبرها بها - حتى إذا تجاوز تأخير التأجيل وقت التبديل ، وتعطل جهاز الكمبيوتر. هذا ما سيحدث كعصر وحدة المعالجة المركزية. بمرور الوقت ، ستستغرق الوحدات الفرعية المختلفة في وحدة المعالجة المركزية وقتًا أطول وأطول لإنهاء حساباتها ، مما يؤدي إلى عدم استقرار وحدة المعالجة المركزية.

يمكن تخفيف هذا التأثير عن طريق إبطاء سرعة الساعة إلى الأسفل ، مما يجعل وحدة المعالجة المركزية أبطأ ولكن تعويضاً عن التأخير المتزايد في الانتشار. ويمكن أيضًا تخفيف هذا التأثير عن طريق زيادة جهد وحدة المعالجة المركزية (مما يؤدي إلى تقليل وقت التبديل للترانزستورات ، مما يسمح بسرعات أعلى على مدار الساعة) ، ولكن رفع وحدة المعالجة المركزية سيؤدي فقط إلى جعل الترانزستورات في العمر بسرعة.


هذا هو السبب في أننا نقول أن المعالج يصبح أبطأ مع تقدمه في العمر - يصبح المعالج غير مستقر عند السرعات العالية ، مما يتطلب منك خفض سرعة الساعة بمرور الوقت. والخبر السار هو أن هذا التأثير عادة ما يكون ملحوظا على مقياس زمني سنوات.


6





إنني أتذكر التأثير الذي شهدناه في بعض الدوائر المتكاملة المبكرة: فعندما كانت الكثافة الحالية المرتفعة نسبياً تتم من خلال الأسلاك الذهبية ، سيكون هناك بالفعل هجرة جسدية للذهب مشابهة لتعرج النهر بمرور الوقت. عند الزوايا ، ستهجر الزاوية ببطء إلى الخارج (تمامًا مثل انحناء الأوزة في النهر) مما يجعل السلك أرقًا وأطول (ويخلق أيضًا خطرًا من اختصاره إلى سلك مجاور). من المؤكد أن هذا التخفيف / إطالة الأسلاك سيؤثر على سرعة الساعة القصوى للدائرة (إذا كان ذلك ضئيلاً للغاية).

بعد الآن ، أعتقد أن المصممين يعرفون كيفية التحكم في عمليات التصنيع لمنع هذا التأثير المحدد (أو على الأقل جعله صغيراً بما لا يقاس). ولكن ، كما لوحظ في التعليق أعلاه ، هناك العديد من الآثار الأخرى.

ومع ذلك ، هناك عاملان يجعلان من المنطقي قول "لا ، لجميع الأغراض العملية" في الإجابة على السؤال الأصلي:

  1. الغالبية العظمى من دوائر الكمبيوتر هي "مسجلة" خارجيا ، وغالبا ما يكون ذلك مع نوع من المذبذب الذي تسيطر عليه الكريستال. لذا إذا كانت الدائرة تبطئ أي إشعارات حتى تبدأ الأخطاء في الظهور نظرًا لأن الساعة تكون "أسرع" من الدائرة.
  2. هناك العديد من التأثيرات (مثل "شعيرات" معدنية تنمو على الدوائر - وهي مشكلة جدية في الوقت الحالي حيث تتم إزالة الرصاص من الدوائر) التي تتسبب في انقطاع التيار الكهربائي قبل وقت طويل قبل أن يصبح إبطاء الدوائر كبيرًا أو حتى قابل للقياس.

4



ترقق الأسلاك وتصبح أطول كما وصفت يبدو ظاهرة electromigration في مقالة IEEE أعلاه. أنت على حق ، في هذا المصممين يبنون هذه المسارات بعيدا بما فيه الكفاية بحيث أنهم لن تتلامس. - Ben Simpson


هذه ليست إجابة كاملة ، بل هي عرض لمصدر محتمل لتدهور السرعة (ليس كبديل للاختراق بسبب تدهور نقل الحرارة المذكور أعلاه):

ربما يتم زيادة أطول مسار بسبب تراكم الشحنات العازلة ، مما يؤدي إلى تخفيض حجم المعالج من أجل العمل. ويعني ذلك أنه عندما يُعطى متجه لمدخلات إلى دارة منطقية ، يمر وقت محدود في حين يتقلب نظام المنطق المادي في مكانه (وهو ما يحدد السند العلوي لتردد الساعة). يحدث انحلال العازلة لكل ترانزستور ، مما يجعل الترانزستور يتطلب جهدًا أكبر لنفس وقت الارتفاع ، أو مكافئًا لوقت ارتفاع أقل (أقل سرعة) عند نفس الجهد. إذا تدهورت كمية كافية من الترانزستورات (بشكل غير متساو) ، فإن أطول مسار قد يتغير بشكل جيد ، مما قد يؤدي إلى تدهور الأداء في المعالج الذي يعمل بالقرب من حد السرعة المنطقي.


4



أعتقد أنه إذا كان وقتك في الصعود يختلف كثيرًا ، فلن يعمل جهاز الترانزستور على مدار الساعة بشكل صحيح (لن يثبت إشاراته لفترة كافية للجزء التالي من الدائرة للالتقاط قبل الحافة الخلفية للساعة). هذا سيؤدي إلى أخطاء صلبة ، وليس تباطؤ. سوف تعمل وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك بنفس السرعة ، وسوف تعطي فقط إجابات خاطئة (أو مسطحة خارج إعادة تعيين نفسها ، أو إسفين الصلبة). - TMN


وحدة المعالجة المركزية مرادفة (لمعظم) مع معالج متعدد النواة ، والذي أظن أنه من المرجح أكثر أن تسأل عنه.

من الممكن لبعض المعالجات متعددة النوى أن تعطل النوى التي تتطور إلى أخطاء ، إما أخطاء متقطعة في درجة الحرارة الزائدة ، أو حالات فشل دائمة. شاهد 80-core وظيفة تصحيح الذاتي رقاقة البحث Intel. يتم وضع علامة على نواة سيئة بشكل غير قابل للاستخدام بشكل فعال ، وتوزع مسؤولياته على النوى الأخرى ، أقل يعني أن المعالج يحتوي على عدد أقل من دورات CPU الكلية ، وبالتالي سيكون أبطأ في أداء العمل.

أتصور أن هذا الأمر سيصبح أكثر شيوعًا مع محاولة المصنعين محاولة مواكبة قانون مور ، وإلقاء المزيد من النوى على الموت في المعالجات.

تصحيح:

اليسار في ذلك تعليق جيمس المنطقي.

بالنسبة الى كيف السخافات-الأشغال، ومعالج الخلية PS3 لديه تكرار مماثل ، فهو مصنوع من 8 مؤسسات صغيرة الحجم ، ويستخدم 7 منها ، مع الاحتفاظ بواحد في الاحتياطي في حالة الفشل. أشك في أن المعالج سيعمل إذا فشلت شركتي SPE ، ولكن لا يمكنني العثور على المزيد من المعلومات.


3



هذا يبدو وكأنه فشل أكسيد الكارثة في جوهر واحد. إذا تم تعطيل النواة كجزء من وظيفة التصحيح الذاتي ، فسيقلل ذلك من إجمالي العمليات في الثانية كما هو موضح في المؤشر. هل تعمل القلوب المتبقية على نفس مستوى الأداء ، شريطة ألا يكون هناك فشل ذريع؟ - Ben Simpson
صحيح ، ولكن اليوم 2 و 3 و 4 نظم الأساسية لا تملك هذا النوع من القدرة على التصحيح الذاتي. - vy32
@ جون: لا أعتقد أنك على حق حول معالج الخلية. يشير كل شيء رأيته إلى أن هذه التقنية تتعلق بتحسين إنتاجية التصنيع. لذا فإن بعض الرقائق تخرج من المصنع باستخدام خاصية SPE معيبة واحدة وإلا كانت غير صالحة للاستعمال. لم أر أي مؤشر على أن المعالج لا يزال يعمل إذا فشل SPE عندما كان المعالج قيد الاستخدام. ومع ذلك ، إذا وجدت مقالا فلا تتردد في إثبات لي خطأ. - James P
أوافق ، كنت في الصيد للتأكيد على خطر من المتعصبين. شكرا لعدم التواء :) - jon


كيف تعمل وحدة المعالجة المركزية عند النظر في عملية أساسية من CMOS تتطلب وفهم أن معدلات CMOS الزائدة تسبب تبديد الحرارة وارتفاع درجات الحرارة وتؤدي إلى خفض معدلات عدد كبير وبالتالي يزيد معدل عدد أكبر من ذلك ويزداد كذلك وقت الانتشار. إذا كان هناك هامش محدد في التوقيت قبل الشرط السباق ، فيمكن القول بسرعة ثابتة على مدار الساعة أن وحدة معالجة الوسائط قد تعمل بأوقات أبطأ وتزيد من تأخر الساعة ، لذا قد يكون الهامش قبل الإغلاق بسبب حالة سباق في الشريحة أو الذاكرة الخارجية تسبب الفشل. هذا ما يفسر سبب عمل MPU الذي يعمل بالساخن بعد فترة تبريد.

يمكن أن تحدث الشيخوخة الظاهرة للبوابات CMOS إذا تراكم الغبار الرطب على الأرض الملوثة بالحافلة. هذا يمكن أن يضيف العديد من pF للتحميل والتي يمكن أن تقلل من وقت ارتفاع إشارات الحافلات وتزيد من تبديد الحرارة الداخلي مما يؤدي إلى مزيد من الانخفاض في معدلات الدوران.

سبب آخر للشيخوخة الظاهرة هو زيادة عدد مهام الخلفية المثبتة من قبل الشركات الناشئة للمستخدم وينتج عنها حرارة زائدة أثناء ما يسمى النشاط الخمول. يمكن أن تقلل الشركات الناشئة من الحمل الكلي لوحدة المعالجة المركزية وبالتالي استعادة الارتفاع الطبيعي في درجات الحرارة بسبب العمليات الزائدة. على سبيل المثال ، قد يحتوي XP على تثبيت نظيف لإصدار البيع بالتجزئة على تشغيل 25 عملية وإصدار OEM مع العديد من خدمات التثبيت التلقائي للمستخدم وعمليات بدء التشغيل في السجل ، قد يزيد هذا العدد من العمليات كما هو موضح في علامة التبويب TaskManager للتعبير عن 50 ، وحتى ما يصل إلى 100 من تجربتي للمستخدمين عديمي الخبرة. يمكن أن يساعد تعطيل هذه العمليات باستخدام برامج بسيطة مثل MSConfig ، ولكن WinPatrol أفضل وحرًا واستعادة التشغيل البارد كجديد.

كما أشار آخرون ، هناك آليات فشل داخلية تؤدي أيضًا إلى إبطاء معدلات الفتح في البوابات التي تسمى انهيار العزل الكهربائي حسب الزمن من نمو ElectroMigration على مادة شبه موصل. هذا يعتمد على مستويات الإجهاد للحرارة والجهد الكهربي وكذلك التعرض لأشعة جاما في الفضاء.

تساهم كل هذه العوامل في حدوث ارتفاع درجة الحرارة وفقدان هامش الوقت في أجهزة الكمبيوتر المحمولة من الشيخوخة ، حتى بعد التثبيت الجديد لصورة OEM. لذلك سوف تعمل latops 5yr القديم أكثر سخونة مما يعني أنها يجب أن يكون لها عدد كبير من معدلات الارتفاع وبالتالي ارتفاع درجة الحرارة فوق المحيط ، وهذا يعني أنه يجب أن يكون تشغيل مرات الارتفاع أبطأ. ولكن يتم إصلاح معدل الساعة بحيث يكون الأداء إذا كان العمل هو نفسه حتى يهبط الهامش إلى الصفر دون سابق إنذار. حتى مراقبة ارتفاع درجات الحرارة الخاصة بك ولا تتجاوز 70 درجة مئوية لعملية موثوقة هي نصيحتي أفضل. يتم تفضيل 60 درجة مئوية كحد أقصى حيث يبدأ معظم مراوح CPU في العمل بأقصى سرعة.


هناك العديد من الأسباب التي تجعل وحدة المعالجة المركزية تزداد سخونة مع التقدم في السن. أحد الأسباب يتطلب وفهم التبديل التكميلي. ببساطة ، إنه مفتاح سحب متزامن يتم تشغيله أثناء الغلق لأسفل. خلال الفترة الانتقالية ، هناك دائرة قصيرة مؤقتة إذا كان هناك تقاطع من معدلات متفاوتة أو عدد مرات التبديل. التكنولوجيا الجديدة من CMOS قد تعوض عن هذه الخاصية التي هي درجة الحرارة والجهد التي تعتمد على إدخال أوقات التبديل أسرع ولكن مع الوقت القتلى للسيطرة على القضاء على فقدان الطاقة عابرة خلال كروس. على الرغم من أن ElectroMigration هي أحد أسباب التأخيرات الإضافية ، إلا أنه ليس من الواضح ما إذا كان هذا متناظرًا.

إن ارتفاع درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية التي لا تعد أبداً هو ظاهرة منتشرة على نطاق واسع مع التقدم في العمر {مع أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي يشعر بها المستخدمون الذين يزدادون تدريجيًا على مر السنين} وهذا يساعد على تفسير الأسباب. أي الشيخوخة تسبب زيادة تدريجية في معدل الزيادة في عدد مرات التشغيل مما يؤثر على استهلاك الطاقة الديناميكي لتواتر ثابت على مدار الساعة أو معدل تكرار التحولات عبر. بما أننا نعلم أن قوة التسرب الثابتة للدولة لا تكاد تذكر ، فهي القوة الدافعة الفعالة للنواتج التكميلية مع زيادة التيار المؤقتة التي تدفع درجات حرارة وحدة المعالجة المركزية إلى الأعلى. لذا ، تعد درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية (CPU) مؤشراً قوياً للشيخوخة أو تباطؤ معدلات التذبذب إذا كان كل شيء آخر ثابتاً (حمل وحدة المعالجة المركزية ، V + ، درجة الحرارة المحيطة ، كفاءة التبريد ، إزالة الغبار) ستستمر وحدة المعالجة المركزية (CPU) في تنفيذ التعليمات بنفس السرعة ولكن تشغيلها أكثر سخونة وبالتالي مع هامش توقيت أقل قبل حدوث حالة سباق. (قراءة البيانات عندما لا تكون جاهزة بسبب تأخير الإرسال)

نفس الظواهر موجودة في وحدة المعالجة المركزية (CPU) المكتبية ، لكن المستخدمين قد لا يكونوا على دراية بالزيادة التدريجية في سرعة المروحة على مر السنين والتي تعوض زيادة تبديد الحرارة من الشيخوخة التدريجية. لا توجد أي دراسة تجريبية على حد علمي ، ولكن ملاحظاتي الشخصية حول وحدة المعالجة المركزية خلال السنوات العشرين الماضية أن هذا يحدث في كثير من الحالات ، ولكن ليس كل شيء.


3



كانت هذه إجابة مفيدة للغاية! تعليقك: "لكن معدل الساعة ثابت بحيث يكون الأداء إذا كان العمل هو نفسه حتى ينخفض ​​الهامش إلى الصفر دون سابق إنذار" يدعم فهمي أن بوابات CMOS تحصل أبطأ مع استخدام أكثر ، ومع ذلك فإن هذا يتم حجبه بواسطة معدل الساعة . طالما تعمل البوابة ضمن هامش التوقيت ، ستعمل وحدة المعالجة المركزية كالمعتاد. هذا الهامش يتناقص مع مرور الوقت ومع ذلك ، فإن عمر البوابات. - Ben Simpson


بعض القطع والقطع الإضافية حول بعض الإجابات الأخرى.

  1. يمكن للبلورات أن تنجرف ببطء مع مرور الوقت ، لكن هم أكثر تأثرا بدرجة الحرارة من الوقت. على سبيل المثال ، عند تشغيل الجهاز ، فمن المحتمل أن يكون تشغيله مختلفًا بعض الشيء عن سرعة تشغيله لساعات. هذه الاختلافات ، ومع ذلك ، كثير أصغر من أن يكون ملموسًا.

  2. من الممكن تمامًا حدوث فشل متقطع في الاتصالات على شريحة. عند تصنيع شريحة ، فإنها (من الواضح) تبذل قصارى جهدها لمنع ذلك ، لكنها لا تزال ممكنة ولا تزال تحدث. كما بدأت رقائق لتشغيل أكثر سخونة ، أصبح هذا أكثر شيوعا. عندما / إذا حدث هذا ، ومع ذلك ، هو قطعة أرض من المرجح أن يؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل الجهاز تمامًا عن العمل بشكل طبيعي ، ولكنه أبطأ مما كان عليه. هذا لا يعني أن التباطؤ مستحيل ، بل غير محتمل.

  3. بينما يمكن أن يكشف التصحيح الذاتي عن الأخطاء ويغلق أجزاء من وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، لا تتضمن وحدات المعالجة المركزية (CPUs) الموجودة في أجهزة الكمبيوتر الحالية (الأقل على الأقل) مثل هذه الإمكانيات. لهذا ، أنت تنظر إما إلى حاسب مركزي متطور ، أو حاسب آلي للمستقبل (رغم أنه ، باعتراف الجميع ، ليس كل ذلك البعد للمستقبل بعد الآن).


2