Hiệu năng của CPU có bị ảnh hưởng khi nó già đi không? [đóng cửa]


178

Đây là một câu hỏi giả thuyết về cách thức hoạt động của CPU. Nếu tôi mua hai CPU giống hệt nhau và sử dụng một thời gian dài (giả sử là một năm), liệu nó có giống với tốc độ của CPU không sử dụng không? Số chu kỳ xung nhịp, độ trễ của các yêu cầu, v.v. trên CPU đã sử dụng sẽ ít hơn so với CPU không sử dụng?

Một lập luận hỗ trợ có thể là các thiết bị cơ học xuống cấp theo thời gian, trong khi CPU không có bộ phận chuyển động (trừ quạt bên ngoài), nó có các mạch có thể bị hỏng do nhiệt và gai điện áp. Hãy nói rằng sau một năm sử dụng nhiều, các mạch bị suy giảm và ít electron hơn có thể đi qua vì con đường hẹp hơn, v.v.

Đây có phải là bản chất của cách CPU hoạt động, hay chỉ đơn giản là nó hoạt động hoặc bị hỏng, không có sự suy giảm tốc độ ở giữa?


8
Tôi cho rằng về mặt lý thuyết, CPU có thể chạy chậm hơn khi nó già đi nếu cơ chế làm mát không hoạt động hiệu quả như trước đây (có thể quạt bị hỏng một chút và không thể đạt tốc độ tối đa), tôi nghĩ rằng một số CPU có thể tự động thu nhỏ lại tốc độ đồng hồ của họ nếu họ phát hiện ra chúng quá nóng. Lưu ý rằng điều này không có nghĩa là bản thân CPU bị lão hóa thành hiệu năng kém; trong trường hợp này, việc thay thế một quạt xấu có thể sẽ cho phép CPU chạy nhanh như khi nó còn mới. Mặc dù vậy, tôi không có bất kỳ tài liệu tham khảo nào để sao lưu điều này, nhưng nó có vẻ hợp lý với tôi ...
Thất vọngWithFormsDesigner

3
@FrustratedWithFormsDesigner, tôi đã thấy một máy tính xách tay Dell điều khiển CPU của nó một cách nghiêm trọng bởi vì nó nghĩ rằng nó đang trở nên quá nóng (chủ yếu là do thiết kế xấu tôi tin). Hoàn toàn khả thi khi bụi tích tụ theo thời gian cũng có thể gây ra điều đó, nhưng bạn chính xác rằng nó không đúng tuổi gây ra nó.
Rất bất thường

34
Những gì trở nên chậm hơn là phần mềm.
Daniel R Hicks

18
Đây là một IEEE bài viết tuyệt vời được viết riêng liên quan đến transistor già Tôi kêu gọi bất cứ ai quan tâm đến chủ đề này để đọc.
Đột phá

2
@ JoãoPortela tất cả đều tương đối. CPU sẽ chạy ở cùng tốc độ / điện áp cho đến khi một số bóng bán dẫn ngừng hoạt động chính xác do tuổi tác. Cách duy nhất để giải quyết vấn đề tại thời điểm đó là làm chậm CPU bằng cách giảm tốc độ xung nhịp hoặc tăng điện áp hoạt động (làm lão hóa thêm các bóng bán dẫn trên CPU chết). Và tất nhiên, theo thời gian, các đơn vị tạo đồng hồ trong CPU cũng trở nên không ổn định, dẫn đến tình trạng giật xung nhịp nhiều hơn.
Đột phá

Câu trả lời:


125

Hiệu năng của CPU có bị ảnh hưởng khi nó già đi không?
sau một năm sử dụng nhiều, các mạch bị suy giảm và ít electron hơn có thể đi qua vì con đường hẹp hơn, v.v.

Không,

Dao động tinh thể

tốc độ của CPU được xác định bởi bộ tạo dao động tinh thể - cho đến nay tôi biết đây là phần bên ngoài của hầu hết các CPU

dao động tinh thể Mobo với xtal

Hình ảnh từ bài viết của TechRepublic

Các tinh thể trải qua sự thay đổi tần số chậm dần theo thời gian, được gọi là lão hóa.

Tuy nhiên, tôi nghi ngờ đây không phải là một yếu tố quan trọng.

Độ trôi theo tuổi thường là 4 ppm cho năm đầu tiên và 2 ppm mỗi năm cho tuổi thọ của tinh thể DT-26.

(từ TI liên quan đến IC RTC nhưng tôi tin rằng tỷ lệ này là tương tự đối với các tinh thể thời gian nói chung)

Thay đổi chất bán dẫn CPU

Đột phá đã đăng một liên kết đến một bài viết của IEEE mô tả vô số cách mà chất bán dẫn bị ảnh hưởng theo thời gian.

Do đó, có thể tốc độ xung nhịp tối đa mà CPU có khả năng sẽ giảm theo thời gian. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, điều này sẽ không làm giảm tốc độ tối đa theo lý thuyết của CPU, trong vòng một năm, dưới tốc độ hoạt động thực tế được thiết lập bởi bộ dao động tinh thể. Do đó, CPU được lưu trữ trong một năm sẽ chạy với tốc độ tương đương với CPU giống hệt ban đầu được sử dụng liên tục trong một năm.

CPU điều chỉnh nhiệt

Nhiều CPU giảm tốc độ nếu nhiệt độ của chúng vượt quá ngưỡng cài đặt sẵn. Các yếu tố chính có thể khiến CPU một năm tuổi bị quá nóng không liên quan đến sự xuống cấp chất bán dẫn trong chính CPU. Do đó, các yếu tố này không có liên quan đến câu hỏi như công thức.

Nhiều khả năng một cặp CPU giống hệt nhau sẽ phân tán khả năng trong vòng một năm đủ để kích hoạt các vấn đề về nhiệt đòi hỏi một trong số chúng phải tự chạy với tốc độ giảm. Ít nhất, tôi biết không có bằng chứng cho thấy điều này đã xảy ra trong vòng một năm trên một thiết bị không được coi là lỗi bảo hành do lỗi sản xuất.

Hiệu quả năng lượng CPU

Nhiều máy tính, đặc biệt là máy tính xách tay, được thiết kế tương tự để giảm mức tiêu thụ năng lượng khi không sử dụng. Một lần nữa điều này không thực sự liên quan đến câu hỏi như đã nêu.


2
Đơn vị nào là ppm bạn tham khảo? Tôi quen thuộc với ý nghĩa "phần triệu" không phù hợp ở đây.
CajunLuke

15
Tôi hiểu nó có nghĩa là một biến thể của +/- 0,0004% giá trị danh nghĩa trong năm đầu tiên và +/- 0,0002% sau đó.
StarNamer

3
> Biến thể tần số đồng hồ (có thể tăng hoặc giảm) là một vấn đề phổ biến, nhưng rất có thể chúng sẽ không bao giờ được người dùng chú ý khi bị chậm. Bạn có thể thấy chúng trong CPU-Z và các chương trình tương tự. Tần số dao động vài MHz ( dường như tôi luôn luôn thấp hơn tốc độ định mức), nhưng như bạn đã nói, đó là một tỷ lệ nhỏ trong tổng tốc độ, do đó, không có người bình thường nào nhận thấy hiệu ứng của nó.
Synetech

2
Tôi thích cách câu trả lời này giải quyết vấn đề chính với tốc độ CPU: đồng hồ. Câu trả lời khác nói về các vấn đề khác có thể ảnh hưởng đến tốc độ CPU nhưng chúng không phải là vấn đề chính ảnh hưởng đến tốc độ CPU.
Trevor Boyd Smith

8
Điều này có bằng chứng hỗ trợ trong suốt các ý kiến ​​liên quan. Các liên kết đột phá đến một bài viết của IEEE thảo luận về sự chậm lại của bóng bán dẫn cho thấy những thứ này bị hao mòn theo thời gian. Sau đó, như DanH đề cập, "nếu mạch chậm lại, không ai nhận thấy cho đến khi lỗi bắt đầu xuất hiện do đồng hồ 'nhanh hơn' so với mạch." Vì vậy, như bạn đã đề cập, bộ tạo dao động tinh thể điều khiển tốc độ và dao động một lượng gần như không thể nhận ra. Miễn là các bóng bán dẫn chậm vẫn đáp ứng đủ nhanh với tốc độ được thiết lập bởi bộ dao động tinh thể, sẽ không có sự chậm lại nào được đo sau một khoảng thời gian.
Ben Simpson

71

Về lý thuyết, không, CPU nên chạy với tốc độ cơ bản tương đương với toàn bộ vòng đời của nó.


Trong thực tế, vâng, CPU trở nên chậm hơn theo thời gian vì bụi tích tụ trên tản nhiệt và do chất dán nhiệt chất lượng thấp hơn mà các máy tính dựng sẵn thường được vận chuyển sẽ làm suy giảm hoặc bay hơi. Những hiệu ứng này khiến CPU bị quá nóng, tại thời điểm đó, nó sẽ điều tiết tốc độ của nó để ngăn ngừa thiệt hại.

Tuy nhiên, làm sạch tản nhiệt và dán lại miếng dán nhiệt sẽ làm cho nó tốt như mới.


Lưu ý: nếu bạn hỏi điều này do máy tính cũ bị chậm, có những lý do khác (thường là chết ổ cứng hoặc tụ điện) rằng máy tính cũ sẽ chậm theo thời gian.


3
Câu trả lời rất hay. Lý thuyết không phải là thực tế.
Ugo

8
Đúng vậy, tôi đã làm cho CPU của mình nhanh hơn bằng cách hút bụi ra khỏi quạt.
MSalters

12
@Ramhound: Xin lỗi, nhưng điều đó không đúng. Intel đã sử dụng công nghệ SpeedStep của họ kể từ Pentium III thế hệ thứ hai (khoảng năm 2000), trong khi AMD có PowerNow! kể từ năm 1999. Tôi cũng nhớ rõ Pentium II có bộ điều khiển CPU trước AMD, trước khi chúng có một tên thương hiệu lạ mắt cho nó.
BlueRaja - Daniel Pflughoeft

1
Làm thế nào để bạn giải thích máy tính xách tay chạy nóng hơn trong nhiều năm sử dụng liên tục? được làm sạch thường xuyên.
Sunnyskyguy EE75

1
@Tony: Như tôi đã đề cập, dán nhiệt có thể cần phải được áp dụng lại (cũng có thể là quạt đang chết / chết, nhưng điều đó nên dễ nhìn / nghe thấy) .
BlueRaja - Daniel Pflughoeft

36

Câu trả lời ngắn gọn, không CPU sẽ không bị chậm hơn theo tuổi.

Câu trả lời dài hơn một chút:

Một CPU sẽ hoạt động miễn là tất cả các kết nối và bóng bán dẫn hoạt động tốt. Mặc dù trong một dây bình thường có thể có chuyển động có thể làm cho kết nối không liên tục, nhưng đó không phải là trường hợp trên CPU như:

  • các mạch được khắc vào silicon
  • mọi thứ nhỏ hơn nhiều

Nếu một cái gì đó bị hỏng, bất cứ điều gì có thể xảy ra: từ toán học xấu đến máy tính không khởi động.


18
Downvoter quan tâm để bình luận?
soandos

1
Tôi không phải là downvoter, nhưng có thể là do bạn ngụ ý rằng CPU được in; chúng thực sự được khắc. (Tất nhiên, điều đó không thay đổi tính chính xác cần thiết của câu trả lời, vì vậy tôi đã nâng cao bạn.) Tôi cũng đã gửi một bản chỉnh sửa để sửa lỗi này.
CajunLuke

4
@CajunLuke: Thật ra, bước khắc chỉ là một trong số rất nhiều. Trước tiên, bạn đặt một lớp chống ăn mòn lên trên, sau đó in mạch mong muốn trên lớp đó, loại bỏ các phần được in và sau đó khắc toàn bộ bề mặt. Trường hợp lớp bảo vệ không còn nữa, khắc sẽ tạo ra các kênh. trong lớp dưới đây. Quá trình này được gọi là "quang khắc"
MSalters

Làm thế nào để bạn giải thích tốc độ quạt tăng và nhiệt độ máy tính xách tay tăng sau nhiều năm lão hóa? khi giữ sạch
Sunnyskyguy EE75

3
Có thể suy giảm nhiệt dán?
Spidey

12

Tôi sẽ lập luận - rằng cốt lõi cốt yếu của vấn đề này - ít liên quan đến phần cứng vật lý - giống như cách nhận thức của chúng ta - và hiệu suất tương đối của phần mềm mà chúng ta chạy - thay đổi theo thời gian.

Trong một thế giới 1's and 0's- có rất ít điều có thể xảy ra, đặc biệt là đối với CPU - điều đó sẽ làm thay đổi mạnh mẽ (hoặc thậm chí cả về mặt thống kê) làm thay đổi hiệu năng chung của máy - ngoài sự thất bại hoàn toàn.

Câu hỏi này lọt vào mắt tôi bởi vì tôi đã nhớ lại những lần trong đời, nơi tôi không thể tin được chiếc máy mình đang sử dụng - cũng chính là chiếc máy mà có lẽ chỉ vài năm trước tôi đã nghĩ quá nhanh - đến nỗi bây giờ tôi đã bị tra tấn những gì tại thời điểm đó dường như là chậm chạp.

Trên một lưu ý sáng sủa hơn - vì các luật sư của Moore dường như đang tạm dừng - các nhà phát triển phần mềm đã có những cải tiến lớn trong những năm gần đây - dường như tập trung vào hiệu suất tinh chỉnh so với dựa vào sức mạnh vũ phu. Sẽ không quá lời khi tôi nói rằng Mac Pro 8 nhân Xenon 2.8 GHz của tôi dường như nhanh hơn gấp 2 lần hoặc gấp 3 lần so với khi mua vào năm 2008. Đây là những khác biệt có ý nghĩa và có thể đo lường được chỉ nhờ vào những cải tiến / tối ưu hóa lớn trên phần mềm bên.

Điều tôi đang nói là tâm trí con người / nhận thức / kỳ vọng của chúng ta, kết hợp với các khía cạnh linh hoạt khác của môi trường hoạt động có tác động mạnh hơn theo cấp số nhân so với bất kỳ biến thể nào từ thông số kỹ thuật của nhà máy - mà bạn có thể lo lắng.


Điều này thật thú vị khi bạn nói rằng máy Mac của bạn hoạt động tốt hơn trước đây. Điều này chỉ ra rằng các nhà phát triển phần mềm cho Mac tập trung vào việc cải thiện hiệu suất để có thể tận dụng tối đa lực lượng máy móc, trong khi các nhà phát triển PC cho Windows chỉ sử dụng sức mạnh phần cứng được cải thiện để tạo ra các chương trình lạ mắt hơn mà không cần suy nghĩ quá nhiều về hiệu suất. Đây có lẽ là lý do tại sao một máy tính có xu hướng giảm dần theo thời gian - không phải vì phần cứng làm giảm, nhưng vì các phần mềm đòi hỏi nhiều hơn nữa của các phần cứng ...
kinh ngạc

Tôi đồng ý - với bạn - rằng nhận thức tương đối của con người về những gì thay đổi nhanh chóng - theo thời gian khi chúng ta liên tục vượt quá giới hạn - với phần cứng nhanh hơn, lưu ý rằng có những cách xoay quanh vấn đề này, ví dụ như bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn chuẩn không chiếm phần mềm cải tiến hoặc thiên vị chủ quan.
Thomas

1
"Tôi sẽ lập luận - rằng cốt lõi cốt yếu của vấn đề này - ít liên quan đến phần cứng vật lý - giống như cách nhận thức của chúng ta - và hiệu suất tương đối của phần mềm mà chúng ta chạy - thay đổi theo thời gian." Điều đó thật tuyệt, nhưng OP đang hỏi cụ thể từ góc độ phần cứng . Tôi đồng ý rằng vấn đề hầu như không thể nhận ra bởi một con người, nhưng thực sự các đặc tính chuyển đổi bóng bán dẫn làm thay đổi mạnh mẽ tuổi thọ của chất bán dẫn.
Đột phá

@BreakENC Tôi chắc chắn không phải là một kỹ sư điện và để hiểu rõ hơn những gì bạn đang nói tôi thấy bài viết này rất thú vị .. Nhưng về cơ bản nó nói gì mà không có thiết bị trị giá hàng triệu đô la, ngay cả các nhà sản xuất chip cũng không có đầu óc của họ quá trình lão hóa. Tôi đoán chỉ là trong cuộc sống hàng ngày, vấn đề này không bao giờ có thể là gốc rễ của vấn đề thực tế của bất kỳ ai, cũng không phải là điều mà chúng ta thậm chí có thể tiếp xúc với các giác quan của con người.
mralexgray

6

Nếu tôi mua hai CPU giống hệt nhau và sử dụng một thời gian dài (giả sử là một năm), liệu nó có giống với tốc độ của CPU không sử dụng không?

Nhiều khả năng, vâng . Tốc độ CPU chạy ở mức thay đổi và được đặt bởi người dùng cuối (mặc dù thường được đặt tự động theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất). Tuy nhiên, bạn có thể thấy rằng vào cuối năm đầu tiên, CPU không được sử dụng (giả sử chúng thực sự giống hệt nhau để bắt đầu) ép xung tốt hơn so với CPU đã sử dụng. Hiệu ứng này có thể được quy cho sự lão hóa bóng bán dẫn , mà bạn gợi ý sau này trong câu hỏi của bạn:

Mặc dù CPU không có bộ phận chuyển động (trừ quạt bên ngoài), nhưng nó có các mạch có thể bị hỏng do nhiệt và gai điện áp. Hãy nói rằng sau một năm sử dụng nhiều, các mạch bị suy giảm và ít electron hơn có thể đi qua vì con đường hẹp hơn, v.v.

Đây chính xác là trường hợp và chính xác là những gì xảy ra sau khi CPU được sử dụng.

Tương tự như một chiếc xe, có một số hao mòn trên dây dẫn khi các electron đi qua chúng. Nhiệt cũng ảnh hưởng đến sự lão hóa của bóng bán dẫn, đó là lý do tại sao CPU chết được thiết kế cho một phạm vi nhiệt độ hoạt động cụ thể. Trong quá trình hoạt động, các electron phải chui qua một số lớp trong vật liệu bán dẫn, làm suy giảm chúng theo thời gian. Điều này làm cho tốc độ chuyển mạch của các bóng bán dẫn riêng lẻ tăng theo thời gian, làm cho chúng "chậm hơn".

Tuy nhiên, như tôi đã nói trước đây, tốc độ CPU được đặt bởi người dùng cuối. Đó là một mạch kỹ thuật số đồng bộ và sẽ chạy nhanh như bạn nói với nó - ngay cả khi độ trễ của quá trình chuyển đổi vượt quá thời gian chuyển mạch và máy tính gặp sự cố. Đây là những gì sẽ xảy ra khi một CPU tuổi. Theo thời gian, các đơn vị con khác nhau trong CPU sẽ mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành việc tính toán của chúng, dẫn đến sự mất ổn định trong CPU.

Hiệu ứng này có thể được giảm thiểu bằng cách làm chậm tốc độ xung nhịp, làm cho CPU chậm hơn nhưng bù lại độ trễ lan truyền tăng lên. Hiệu ứng này cũng có thể được giảm thiểu bằng cách tăng điện áp CPU (giảm thời gian chuyển mạch cho các bóng bán dẫn, cho phép tốc độ xung nhịp cao hơn), nhưng việc tăng điện áp CPU sẽ chỉ khiến các bóng bán dẫn bị lão hóa nhanh hơn .


Đây là lý do tại sao chúng tôi nói rằng bộ xử lý trở nên chậm hơn khi nó già đi - bộ xử lý trở nên không ổn định ở tốc độ cao hơn, đòi hỏi bạn phải giảm tốc độ xung nhịp theo thời gian. Tin tốt là hiệu ứng này thường đáng chú ý trong một khoảng thời gian nhiều năm .


4

Tôi nhớ lại một hiệu ứng được thấy trong một số mạch tích hợp ban đầu: Khi mật độ dòng điện tương đối cao chạy qua hệ thống dây vàng, thực sự sẽ có sự di chuyển vật lý của vàng tương tự như sự uốn khúc của một dòng sông theo thời gian. Ở các góc, góc sẽ từ từ di chuyển ra ngoài (giống như một khúc cua uốn cong trên sông) làm cho dây mỏng hơn và dài hơn (và cũng tạo ra nguy cơ nó sẽ rút ngắn ra một dây liền kề). Việc làm mỏng / kéo dài dây này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xung nhịp tối đa của mạch (nếu chỉ rất nhẹ).

Anymore, tôi tin rằng các nhà thiết kế biết cách kiểm soát các quy trình sản xuất để ngăn chặn hiệu ứng cụ thể này (hoặc ít nhất là làm cho nó nhỏ vô cùng). Nhưng, như đã lưu ý trong một bình luận ở trên, có một số hiệu ứng khác.

Tuy nhiên, có hai yếu tố hợp lý để nói "không, cho tất cả các mục đích thực tế" để trả lời cho câu hỏi ban đầu:

  1. Phần lớn các mạch máy tính được "đồng hồ" bên ngoài, thường xuyên nhất là với một số loại dao động điều khiển bằng tinh thể. Vì vậy, nếu mạch chậm lại, không ai thông báo cho đến khi lỗi bắt đầu xuất hiện do đồng hồ "nhanh" hơn mạch.
  2. Có một số hiệu ứng (ví dụ, "râu ria" kim loại phát triển trên các mạch - một vấn đề nghiêm trọng về dòng điện khi chì bị loại khỏi mạch) gây ra sự cố mạch lâu trước khi mạch chậm trở nên đáng kể hoặc thậm chí có thể đo lường được.

1
Dây mỏng và trở nên dài hơn khi bạn mô tả âm thanh giống như hiện tượng điện từ trong bài viết của IEEE ở trên. Mặc dù vậy, bạn đã đúng, trong đó các nhà thiết kế đang xây dựng các rãnh này cách nhau đủ xa để họ không tiếp xúc.
Ben Simpson

4

Đây không phải là một câu trả lời đầy đủ, nhưng là một bản trình bày về một nguồn suy giảm tốc độ có thể (không lớn như điều tiết do sự suy giảm truyền nhiệt đã đề cập ở trên):

Có thể con đường dài nhất được tăng lên do tích tụ điện môi, khiến bộ xử lý giảm quy mô để hoạt động. Đó là, khi một vectơ đầu vào được cấp cho mạch logic, thời gian hữu hạn sẽ trôi qua trong khi hệ thống logic vật lý chạy vào vị trí (đặt liên kết trên cho tần số xung nhịp). Suy giảm điện môi xảy ra với mọi bóng bán dẫn, làm cho một bóng bán dẫn đòi hỏi điện áp cao hơn trong cùng thời gian tăng hoặc tương đương, thời gian tăng thấp hơn (tốc độ thấp hơn) ở cùng một điện áp. Nếu một lượng bóng bán dẫn đủ làm suy giảm (không đồng đều), đường dẫn dài nhất có thể thay đổi rất tốt, có thể làm giảm hiệu suất trong bộ xử lý hoạt động gần giới hạn tốc độ logic của nó.


1
Tôi nghĩ rằng nếu thời gian tăng của bạn thay đổi nhiều, bóng bán dẫn sẽ không còn đồng hồ đúng nữa (nó sẽ không khẳng định tín hiệu của nó đủ lâu để phần tiếp theo của mạch được chốt trước cạnh của đồng hồ). Điều này sẽ dẫn đến các lỗi cứng, không phải là chậm lại. CPU của bạn sẽ hoạt động nhanh như vậy, nó sẽ chỉ đưa ra câu trả lời sai (hoặc tự thiết lập lại hoặc nêm rắn).
TMN

3

CPU đồng nghĩa (với hầu hết) với Bộ xử lý đa lõi, điều mà tôi nghi ngờ bạn có nhiều khả năng sẽ hỏi về.

Một số bộ xử lý đa lõi có thể vô hiệu hóa các lõi phát triển lỗi, hoặc lỗi không liên tục ở nhiệt độ quá cao hoặc lỗi vĩnh viễn. Xem chức năng tự sửa lỗi của chip nghiên cứu Intel 80 lõi . Lõi xấu được đánh dấu một cách hiệu quả không thể sử dụng được và trách nhiệm của nó được phân phối cho các lõi khác, Ít lõi hơn có nghĩa là bộ xử lý của bạn có tổng số chu kỳ CPU có sẵn ít hơn và do đó, sẽ chậm hơn khi thực hiện công việc.

Tôi tưởng tượng điều này sẽ trở nên phổ biến hơn khi các nhà sản xuất cố gắng và theo kịp định luật của Moore, và nhồi nhét thêm nhiều lõi vào bộ xử lý.

Biên tập:

để lại trong bình luận của James có ý nghĩa.

Theo How-Stuff-Works , bộ xử lý Cell của PS3 có độ dự phòng tương tự, nó được tạo ra với 8 SPE, sử dụng 7 trong số chúng, giữ 1 dự trữ trong trường hợp thất bại. Tôi nghi ngờ bộ xử lý sẽ hoạt động nếu 2 SPE thất bại, nhưng tôi không thể tìm thấy thêm thông tin nào.


Điều này nghe có vẻ như là một sự thất bại oxit thảm khốc trong một lõi đơn. Nếu lõi bị vô hiệu hóa như là một phần của chức năng tự điều chỉnh, điều này sẽ làm giảm các hoạt động tổng thể mỗi giây như được thấy trong điểm chuẩn. Các lõi còn lại mặc dù sẽ hoạt động ở cùng mức hiệu năng, không cung cấp sự cố thảm khốc nào?
Ben Simpson

Đúng, nhưng các hệ thống 2, 3 và 4 ngày nay không có khả năng tự điều chỉnh này.
vy32

@Jon: Tôi không nghĩ bạn đúng về Bộ xử lý tế bào. Tất cả mọi thứ tôi đã thấy cho thấy rằng kỹ thuật này là về việc cải thiện năng suất sản xuất. Vì vậy, một số chip ra khỏi nhà máy với một lỗi bị lỗi và nếu không thì sẽ không thể sử dụng được. Tôi chưa thấy bất kỳ dấu hiệu nào cho thấy bộ xử lý vẫn có thể hoạt động nếu một lỗi bị lỗi khi sử dụng bộ xử lý. Tuy nhiên, nếu bạn tìm thấy một bài viết thì hãy chứng minh tôi sai.
James P

Tôi đồng ý, tôi đã đánh cá để xác nhận có nguy cơ downvoters. Cảm ơn vì đã không phải là một twit :)
jon

3

CPU hoạt động như thế nào khi nhìn vào hoạt động cơ bản của CMOS đòi hỏi và hiểu rằng tốc độ quay của CMOS gây ra sự tản nhiệt và nhiệt độ tăng làm giảm tốc độ quay, do đó làm tăng tốc độ quay thậm chí nhiều hơn và thời gian lan truyền cũng tăng. Nếu có một biên độ được đặt trong thời gian trước một điều kiện cuộc đua thì có thể nói với tốc độ xung nhịp không đổi, MPU có thể chạy thời gian tăng chậm hơn và tăng độ trễ đồng hồ để lề trước khi bị khóa do điều kiện đua trong chip hoặc bộ nhớ ngoài có thể gây ra thất bại. Điều này giải thích tại sao MPU chạy nóng sẽ hoạt động sau thời gian hạ nhiệt.

Sự lão hóa rõ ràng của các cổng CMOS có thể xảy ra nếu bụi ẩm tích tụ trên các vùng đất bị phơi nhiễm trên xe buýt. Điều này có thể thêm nhiều pF tải có thể làm giảm thời gian tăng tín hiệu xe buýt và tăng tản nhiệt bên trong làm giảm thêm tốc độ quay.

Một nguyên nhân khác của sự lão hóa rõ ràng là số lượng tác vụ nền được cài đặt bởi người dùng khởi động và dẫn đến nhiệt dư thừa trong quá trình hoạt động nhàn rỗi. Việc cắt xén các phần khởi động có thể làm giảm tải CPU tổng thể và do đó khôi phục mức tăng nhiệt độ bình thường do quá trình chạy quá mức. Ví dụ: XP khi cài đặt sạch phiên bản bán lẻ có thể có 25 quy trình đang chạy và phiên bản OEM có nhiều dịch vụ tự động cài đặt và quy trình khởi động trong sổ đăng ký, có thể tăng số lượng quy trình này như được hiển thị trong Tab quy trình Trình quản lý tác vụ để nói 50, và thậm chí lên tới 100 từ kinh nghiệm của tôi về người dùng thiếu kinh nghiệm. Việc vô hiệu hóa các quy trình này bằng các chương trình đơn giản như MSConfig có thể giúp ích, nhưng WinPatrol thậm chí còn tốt hơn và miễn phí và khôi phục hoạt động mát mẻ như mới.

Như những người khác đã chỉ ra, có những cơ chế hỏng hóc bên trong cũng làm giảm tốc độ hàng loạt của các cổng được gọi là sự cố điện môi phụ thuộc thời gian từ sự tăng trưởng ElectroMigration trên vật liệu bán dẫn. Điều này phụ thuộc vào mức độ căng thẳng của nhiệt độ và điện áp và cũng tiếp xúc với bức xạ gamma trong không gian.

Tất cả các yếu tố này góp phần vào lý do tại sao sự tăng nhiệt độ và mất biên thời gian xảy ra ở máy tính xách tay do lão hóa, ngay cả sau khi cài đặt hình ảnh OEM mới. Vì vậy, 5yr latop cũ sẽ chạy nóng hơn, điều đó có nghĩa là chúng phải có tốc độ quay dài hơn và do đó nhiệt độ tăng cao hơn môi trường xung quanh và điều đó có nghĩa là nó phải chạy chậm hơn thời gian tăng. Nhưng tốc độ xung nhịp được cố định để hiệu suất nếu hoạt động sẽ như nhau cho đến khi lề giảm xuống 0 mà không có cảnh báo. Vì vậy, theo dõi sự gia tăng nhiệt độ của bạn và không vượt quá 70'C để hoạt động đáng tin cậy là lời khuyên tốt nhất của tôi. 60'C được ưu tiên tối đa trong đó hầu hết các quạt CPU bắt đầu chạy ở tốc độ tối đa.


Có nhiều lý do khiến CPU trở nên nóng hơn với sự lão hóa. Một lý do đòi hỏi và sự hiểu biết về chuyển đổi bổ sung. Nói một cách đơn giản, đó là một công tắc kéo lên đồng bộ bật trong khi kéo xuống tắt. Trong thời gian tạm thời, có một mạch ngắn trong giây lát nếu có sự giao nhau từ tốc độ xoay không đều hoặc thời gian chuyển mạch. Công nghệ mới của CMOS có thể bù cho đặc tính này là phụ thuộc vào nhiệt độ và điện áp để giới thiệu thời gian chuyển mạch nhanh hơn nhưng với thời gian chết được kiểm soát để loại bỏ mất điện tạm thời trong quá trình trao đổi chéo. Mặc dù ElectroMigration là một lý do của sự chậm trễ bổ sung, nhưng không rõ ràng nếu điều này là đối xứng.

Tăng nhiệt độ CPU không bao giờ là hiện tượng phổ biến với sự lão hóa {với máy tính xách tay được cảm nhận bởi người dùng đang dần trở nên nóng hơn trong những năm qua} và điều này giúp giải thích lý do. tức là lão hóa gây ra sự tăng tốc độ xoay dần dần ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng động của tần số xung nhịp ổn định hoặc tốc độ lặp lại của các chuyển đổi chéo. Vì chúng ta biết rằng công suất rò rỉ trạng thái ổn định là không đáng kể, chính động lực đầu ra bổ sung hiệu quả này với sự đột biến dòng điện tạm thời khiến nhiệt độ CPU tăng lên. Vì vậy, nhiệt độ không tải của CPU là một chỉ báo mạnh về sự lão hóa hoặc làm chậm tốc độ xoay nếu mọi thứ khác không đổi .. (tải CPU, V +, nhiệt độ xung quanh, hiệu quả làm mát, loại bỏ bụi) CPU YOur vẫn sẽ thực hiện các lệnh ở cùng tốc độ nhưng chạy nóng hơn và do đó với biên độ thời gian ít hơn trước khi một điều kiện cuộc đua xảy ra.

Hiện tượng tương tự tồn tại trong CPU máy tính để bàn nhưng người dùng có thể không nhận thức được tốc độ quạt tăng dần qua các năm bù cho việc tản nhiệt tăng lên từ quá trình lão hóa dần. Không có nghiên cứu thực nghiệm theo hiểu biết của tôi, nhưng theo quan sát cá nhân của tôi về CPU trong 20 năm qua, điều này xảy ra trong nhiều trường hợp, nhưng không phải tất cả.


Đây là một câu trả lời rất sâu sắc! Nhận xét của bạn: "Nhưng tốc độ xung nhịp là cố định nên hiệu suất nếu hoạt động sẽ như nhau cho đến khi lề giảm xuống 0 mà không có cảnh báo" hỗ trợ tôi hiểu rằng các cổng CMOS sẽ chậm hơn khi sử dụng nhiều hơn, tuy nhiên điều này bị che lấp bởi tốc độ xung nhịp . Miễn là cổng thực hiện trong phạm vi thời gian, CPU sẽ hoạt động như bình thường. Biên độ này giảm theo thời gian, tuy nhiên, khi cổng tuổi.
Ben Simpson

2

Một vài bit và phần bổ sung về một số câu trả lời khác.

  1. tinh thể có thể / làm chậm trôi theo thời gian, nhưng chúng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nhiều hơn thời gian. Ví dụ, ngay khi bạn bật máy, nó có thể chạy tốc độ khác một chút so với khi nó chạy hàng giờ. Những khác biệt này được, tuy nhiên, nhiều quá nhỏ để có thể cảm nhận được.

  2. Hoàn toàn có thể xảy ra lỗi không liên tục trong các kết nối trên chip. Khi chế tạo một con chip, họ (rõ ràng) sẽ cố gắng hết sức để ngăn chặn điều này, nhưng điều đó vẫn có thể xảy ra và vẫn xảy ra. Khi chip đã bắt đầu chạy nóng hơn, điều này đã trở nên phổ biến hơn. Tuy nhiên, khi / nếu điều này xảy ra, rất có thể sẽ khiến máy tắt hoàn toàn so với chạy bình thường, nhưng chậm hơn so với trước đây. Điều đó không có nghĩa là sự chậm lại là không thể, chỉ là rất khó xảy ra.

  3. Mặc dù tự sửa lỗi có thể phát hiện lỗi và tắt các bộ phận của CPU, nhưng CPU trong (ít nhất là) các PC hiện tại không bao gồm các khả năng đó. Đối với điều này, bạn đang nhìn vào một máy tính lớn cao cấp hoặc PC của tương lai (mặc dù, phải thừa nhận, không còn xa với tương lai nữa).


1

Mặc dù điều này có rất ít liên quan đến cuộc sống hàng ngày, có một mối lo ngại về lão hóa linh kiện điện tử. Tóm lại, và điều này đúng với bất kỳ thành phần hoặc hệ thống điện tử nào:

  • Nếu CPU của bạn đã hoạt động được vài giờ (mà những người sáng lập đã thực hiện chúng như một phần của thử nghiệm tại nhà máy, thì một quá trình được gọi là burn-in) không có lỗi, nó sẽ tồn tại trong nhiều năm. Xác suất mà nó sẽ thất bại trong thời gian này gần bằng 0
  • Sau vài năm, xác suất thất bại bắt đầu tăng lên, đã đến lúc thay đổi CPU của bạn. Trong các sản phẩm tiêu dùng, điều này thường xảy ra sau khi thành phần đã lỗi thời từ lâu nên bạn không thực sự lo lắng về điều đó
  • Nếu bạn thích môn toán, hãy xem http://en.wikipedia.org/wiki/Failure_rate

Vì vậy: có, nếu CPU của bạn rất cũ, bạn có thể đoán rằng một số thành phần của CPU (một số lỗi bộ nhớ cache không phản hồi và luôn gây ra lỗi trang; hoặc lõi CPU bị mất) có thể làm chậm nó. Nhưng rất có thể bạn sẽ có thành công tốt hơn tìm kiếm ở nơi khác.

Ngoài ra, hãy nhớ rằng một máy tính có nhiều thành phần lớn hay nhỏ nhanh hơn nhiều so với CPU. Kể cả :

  • đĩa cứng với các bộ phận cơ khí bị mòn
  • kết nối ăn mòn
  • tản nhiệt di chuyển và bị bụi
  • ngưng tụ hóa học
  • các mối hàn ăn mòn hoặc di chuyển qua các rung động

1
xin lỗi, nhưng tôi đã đánh giá thấp điều này vì thất bại! = chậm lại, trừ khi được thực hiện trong bối cảnh câu trả lời của jon.
Sirex

1

Nếu bạn không làm sạch tản nhiệt và quạt bạn cpu sẽ nóng hơn và hiệu suất hệ thống sẽ chậm hơn. Vì hạt bụi mất một thời gian để ổn định ở những khu vực đó, chúng tôi cảm thấy như thời gian và tốc độ cpu đang giảm.


Đây phải là câu trả lời chính xác! Thực tế, nếu bạn sở hữu một máy tính xách tay trong hai năm, nó sẽ chậm hơn. Tại sao? Bởi vì bạn không bao giờ làm sạch gunk ra, thông gió kém hơn và CPU trở nên nóng hơn. Mạch vẫn như cũ, nhưng CPU hiện đang nhận được nhiều tin nhắn thường xuyên hơn có nội dung "woah bạn, bạn quá nóng. Hãy chậm lại!"
Robert Martin

1
Câu trả lời này giới thiệu một biến số cho bụi tích lũy trên thiết bị làm mát - một yếu tố mà tôi không muốn tính đến. Tôi đã hỏi nhiều hơn theo nghĩa kỹ thuật về sự xuống cấp của phần cứng bên trong của CPU. Một CPU nóng hơn rất có thể sẽ có tuổi thọ ngắn hơn, nhưng tôi đang tìm kiếm một câu trả lời nhiều thông tin hơn về nội lực trong công việc.
Ben Simpson

0

Đúng vậy - nó phụ thuộc vào việc sử dụng của người dùng, ổ cứng là thứ sẽ bị lão hóa ngay khi bị nhiễm các thành phần xấu khi có tuổi.

Sau đó, khi các chương trình cao cấp hơn chạy trên cấu hình cũ, nó hút hình ảnh tối đa, do đó nó chậm hơn và khi tuổi tác trôi qua, công nghệ của bạn tăng lên khi hệ thống của bạn không thể đáp ứng các yêu cầu phần mềm ... vì vậy, nó nói rằng bạn / chúng tôi hệ thống trở nên chậm hơn khi nó già đi.


Chào mừng bạn đến với Siêu người dùng! Vui lòng cố gắng giữ cookie hoặc đăng ký tài khoản của bạn để bạn có thể chỉnh sửa bài đăng của mình trong tương lai.
slhck

0

Nhiệt là yếu tố quan trọng nhất trong tốc độ CPU. Điều này cho biết, tùy thuộc vào CPU trong máy của bạn, nó có thể tự động giảm tốc độ để duy trì trong phạm vi nhiệt độ "an toàn". Hầu hết các CPU có thể làm điều này. Bạn có thể không biết nó đang xảy ra. Tuy nhiên, nhiệt độ không phải là thứ nên tăng theo tuổi tác, nếu bạn vệ sinh tản nhiệt thường xuyên và dán nhiệt không được áp dụng không đúng cách.


-1

Điều này là gây tranh cãi. Nó phụ thuộc. Nói chung theo lý thuyết, đơn giản KHÔNG. Nhưng tùy thuộc vào số giờ sử dụng của bạn, tải vào nguồn điện CPU và trạng thái nguồn bên ngoài, nếu làm việc mà không có UPS, bo mạch chủ sẽ xuống cấp và do đó tải trên CPU có thể tăng. Nhưng làm việc trong điều kiện lý tưởng, nó sẽ giống như mới. Vì CPU chứa hàng tỷ bóng bán dẫn bên trong và theo thời gian, nếu hiệu suất của chúng bị suy giảm bởi bất kỳ phương tiện nào, nó sẽ làm giảm hiệu suất của CPU. Vì vậy, nói chung đôi khi chúng ta phải đối mặt với sự cố hệ thống ngay cả sau khi cài đặt mới.

Nhưng nói chung là không.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.