Это гипотетический вопрос о том, как работает процессор. Если я куплю два одинаковых ЦП и использую один долгосрочный (скажем, один год), будет ли он по скорости идентичен неиспользуемому ЦП? Будет ли количество тактов, задержка запросов и т. Д. На используемом процессоре меньше, чем на неиспользуемом процессоре?
Поддерживающий аргумент может состоять в том, что механические устройства со временем деградируют. Хотя у ЦПУ нет движущихся частей (кроме внешнего вентилятора), у него есть цепи, которые могут быть повреждены из-за нагрева и скачков напряжения. Допустим, что после года интенсивного использования цепи разлагаются, и может пройти меньше электронов, поскольку путь уже, и т. Д.
Является ли это природой того, как работает процессор, или он просто работает или сломан, без снижения скорости между ними?
Ответы:
Нет,
Кварцевый генератор
скорость процессора определяется кварцевым генератором - насколько я знаю, это внешняя часть для большинства процессоров
Изображение из статьи TechRepublic
Тем не менее, я подозреваю, что это не является существенным фактором.
(от TI относительно RTC IC, но я считаю, что эта скорость похожа для временных кристаллов в целом)
Изменения CPU Semiconductor
Прорыв опубликовал ссылку на статью IEEE, в которой описывается множество способов воздействия полупроводников с течением времени.
Поэтому возможно, что максимальная тактовая частота, на которую способен процессор, со временем уменьшится. Однако в большинстве случаев это не приведет к тому, что теоретически максимально возможная скорость ЦП в течение года упадет ниже фактической рабочей скорости, установленной кварцевым генератором. Поэтому процессор, который был сохранен в течение года, будет работать с той же скоростью, что и первоначально идентичный процессор, который непрерывно использовался в течение года.
Терморегуляция процессора
Многие процессоры снижают свою скорость, если их температура превышает заданный порог. Основные факторы, которые могут привести к перегреву годовалого процессора, не связаны с деградацией полупроводников в самом процессоре. Поэтому эти факторы не имеют отношения к сформулированному вопросу.
Маловероятно, что данная пара идентичных процессоров будет расходиться в течение одного года в достаточной степени, чтобы вызвать тепловые проблемы, которые требуют, чтобы один из них работал сам с пониженной скоростью. По крайней мере, я не знаю никаких доказательств того, что это произошло в течение одного года на устройстве, которое не считается гарантийным сбоем из-за производственного брака.
Энергоэффективность процессора
Многие компьютеры, особенно портативные, аналогичным образом предназначены для снижения энергопотребления в режиме ожидания. Опять же, это не очень актуально для вопроса, как указано.
источник
Теоретически, нет, процессор должен работать с той же скоростью в течение всей своей жизни.
На практике, да, процессоры со временем замедляются из-за накопления пыли на радиаторе, а также из-за того, что термопаста низкого качества, которую часто поставляют готовые компьютеры, будет ухудшаться или испаряться. Эти эффекты приводят к перегреву процессора, и в этот момент он снижает скорость, чтобы предотвратить повреждение.
Очистка радиатора и повторное нанесение термопасты должны сделать его как новый.
Примечание: если вы спрашиваете об этом из-за замедления работы старого компьютера, существуют другие причины (обычно отмирание жестких дисков или конденсаторов), что со временем старые компьютеры замедляются.
источник
Краткий ответ: ни один процессор не станет медленнее с возрастом.
Чуть дольше отвечу:
Процессор будет работать, пока все соединения и транзисторы работают правильно. Хотя в обычном проводе может быть движение, которое может прерывать соединение, это не относится к процессору, так как:
Если что-то сломается, может случиться что угодно: от плохой математики до не запускающегося компьютера.
источник
Я бы сказал, что основная суть этого вопроса гораздо меньше связана с физическим оборудованием, а также с тем, как наше восприятие и относительная производительность программного обеспечения, которое мы запускаем, меняются со временем.
В мире
1's and 0's- очень мало что может произойти, особенно с процессором, - что может кардинально (или даже статистически) изменить общую производительность машины - кроме полного отказа.Этот вопрос попался мне на глаза, потому что я вспоминал времена в моей жизни, когда я не мог поверить, что машина, которую я использовал - была той же самой, что, может быть, всего за несколько лет до того, как я думал, что она была настолько быстрой - что меня теперь пытали что в этот момент казалось бесконечно медленным.
Если быть более ярким, то, как юристы Мура, похоже, переживают спад, разработчики программного обеспечения в последние годы добились значительных улучшений, которые, похоже, сосредоточены на точной настройке производительности, а не на грубой власти. Не будет преувеличением сказать, что мой 8-ядерный Mac Pro Xenon с частотой 2,8 ГГц кажется в 2 или 3 раза быстрее, чем при покупке в 2008 году. Это значимые и измеримые различия, которые могут быть связаны только с существенными улучшениями / оптимизацией программного обеспечения. сторона.
Я говорю о том, что человеческий разум / наше восприятие / наши ожидания в сочетании с другими более гибкими аспектами операционной среды экспоненциально более эффективны, чем любые отклонения от заводской спецификации, - о которых вы можете беспокоиться.
источник
Скорее всего, да . Скорость, с которой работает процессор, является переменной и устанавливается конечным пользователем (хотя обычно устанавливается автоматически в соответствии со спецификациями производителя). Тем не менее, вы можете обнаружить, что в конце первого года неиспользуемый процессор (при условии, что они действительно идентичны ) разгоняется лучше, чем используемый процессор. Этот эффект можно объяснить старением транзистора , о чем вы намекали позже в своем вопросе:
Это именно тот случай, и это именно то, что происходит после использования процессора.
Как и в случае с транспортным средством, проводники подвержены некоторому износу при прохождении через них электронов. Нагрев также влияет на старение транзистора, поэтому кристалл ЦП рассчитан на определенный диапазон рабочих температур. Во время работы электроны должны туннелировать через некоторые слои в полупроводниковых материалах, разрушая их с течением времени. Это приводит к увеличению скорости переключения отдельных транзисторов с течением времени, что делает их «медленнее».
Однако, как я уже говорил, скорость процессора устанавливается конечным пользователем. Это синхронная цифровая схема, и она будет работать так быстро, как вы говорите - даже если задержка распространения превышает время переключения, и компьютер выходит из строя. Это то, что произойдет с возрастом процессора. Со временем различные подсистемы в ЦП будут дольше и дольше завершать свои вычисления, что приведет к нестабильности в ЦП.
Этот эффект можно смягчить, замедляя тактовую частоту, делая процессор медленнее, но компенсируя увеличенные задержки распространения. Этот эффект также может быть уменьшен путем увеличения напряжения на процессоре (что приводит к уменьшению времени переключения транзисторов, что позволяет повысить тактовую частоту), но повышение напряжения на процессоре приведет к ускорению старения транзисторов .
Вот почему мы говорим, что процессор стареет медленнее - процессор становится нестабильным на более высоких скоростях, что требует от вас снижения тактовой частоты с течением времени. Хорошей новостью является то, что этот эффект обычно заметен в течение нескольких лет .
источник
Мне напоминают об эффекте, замеченном в некоторых ранних интегральных схемах: когда через золотую проводку проходили относительно высокие плотности тока, фактически происходила бы физическая миграция золота, аналогичная извилистости реки во времени. В углах угол будет медленно мигрировать наружу (точно так же, как изгиб в реке), делая провод тоньше и длиннее (а также создавая риск его короткого замыкания на соседний провод). Такое утончение / удлинение проводов наверняка повлияет на максимальную тактовую частоту цепи (хотя бы очень незначительно).
Более того, я считаю, что дизайнеры знают, как контролировать производственные процессы, чтобы предотвратить этот специфический эффект (или, по крайней мере, сделать его неизмеримо малым). Но, как отмечено в комментарии выше, есть несколько других эффектов.
Однако есть два фактора, которые делают разумным сказать «нет, для всех практических целей» в ответ на исходный вопрос:
источник
Это не полный ответ, а представление о возможном источнике ухудшения скорости (хотя и не столь значительном, как дросселирование из-за упомянутого выше ухудшения теплопередачи):
Возможно, самый длинный путь увеличивается из-за накопления диэлектрического заряда, что приводит к уменьшению процессора для его функционирования. То есть, когда вектор входов задается в логической схеме, проходит конечное время, пока физическая логическая система гремит на место (что устанавливает верхнюю связь для тактовой частоты). Диэлектрическая деградация происходит с каждым транзистором, заставляя транзистор требовать более высокого напряжения в течение того же времени нарастания или, что эквивалентно, более низкого времени нарастания (меньшей скорости) при том же напряжении. Если достаточное количество транзисторов ухудшается (неравномерно), самый длинный путь может очень хорошо измениться, что может ухудшить производительность процессора, который работает вблизи своего логического ограничения скорости.
источник
Процессор является синонимом (для большинства) с многоядерным процессором, о котором вы, скорее всего, спросите.
Для некоторых многоядерных процессоров возможно отключение ядер, в которых возникают сбои, либо периодические сбои при перегреве, либо постоянные сбои. Ознакомьтесь с функциями самокоррекции 80-ядерного чипа Intel . Плохое ядро фактически помечается как непригодное, а его обязанности распределяются между другими ядрами. Меньше ядер означает, что у вашего процессора меньше доступных циклов ЦП, и поэтому работа будет выполняться медленнее.
Я полагаю, что это станет более распространенным явлением, поскольку производители стараются не отставать от закона Мура и все больше ядер вкладывают в процессорные матрицы.
Редактировать:
оставленный в так Комментарий Джеймса имеет смысл.
Согласно How-Stuff-Works , сотовый процессор PS3 имеет аналогичную избыточность, он сделан с 8 SPE, использует 7 из них, сохраняя 1 в резерве на случай сбоя. Я сомневаюсь, что процессор будет работать, если 2 SPE выйдут из строя, но я не могу найти больше информации.источник
Для того, чтобы процессор работал, рассматривая фундаментальную работу CMOS, необходимо понимать, что скорости нарастания CMOS вызывают тепловыделение, а повышение температуры снижает скорости нарастания, таким образом, еще больше увеличивает скорость нарастания и также увеличивается время распространения. Если существует установленный запас по времени до состояния гонки, то с постоянной тактовой частотой можно сказать, что MPU может работать медленнее, время нарастания и увеличенные задержки синхронизации, так что запас до блокировки из-за состояния гонки в микросхеме или внешней памяти может вызвать сбой. Это объясняет, почему перегретые MPU будут работать после периода охлаждения.
Очевидное старение CMOS-вентилей может произойти, если влажная пыль накапливается на открытых участках шины. Это может добавить много пФ нагрузки, что может уменьшить время нарастания сигналов шины и увеличить внутреннее рассеивание тепла, вызывая дальнейшее снижение скорости нарастания.
Другой причиной явного старения является увеличение числа фоновых задач, устанавливаемых пользовательскими стартапами и приводящих к избыточному нагреву во время так называемой простоя. Обрезка запуска может снизить общую нагрузку на процессор и, таким образом, восстановить нормальное повышение температуры из-за избыточного количества запущенных процессов. Например, XP при чистой установке розничной версии может иметь 25 запущенных процессов, а версия OEM со многими автоматически устанавливаемыми пользователями службами и процессами запуска в реестре может увеличить это число процессов, как показано на вкладке процессов TaskManager, например 50, и даже до 100 из моего опыта неопытных пользователей. Может помочь D-включение этих процессов с помощью простых программ, таких как MSConfig, но WinPatrol еще лучше и бесплатнее и восстанавливает классную работу как новую.
Как указывают другие, существуют внутренние механизмы разрушения, которые также замедляют скорость нарастания затворов, называемую зависящим от времени пробоем диэлектрика от роста электромиграции на полупроводниковом материале. Это зависит от уровня напряжения тепла и напряжения, а также от воздействия гамма-излучения в космосе.
Все эти факторы способствуют тому, что повышение температуры и потеря временного запаса происходят в ноутбуках от старения даже после новой установки образа OEM. Таким образом, 5-летние латопы будут работать горячее, что означает, что они должны иметь более высокую скорость нарастания и, следовательно, повышенный рост температуры выше температуры окружающей среды, а это означает, что он должен работать медленнее, а время нарастания. Но тактовая частота фиксирована, поэтому производительность при работе будет одинаковой, пока запас не упадет до нуля без предупреждения. Так что следите за повышением температуры и не превышайте 70 ° C для надежной работы - мой лучший совет. 60 ° C является предпочтительным максимумом, когда большинство вентиляторов процессора начинают работать на полной скорости.
Есть много причин, по которым процессоры нагреваются при старении. Одна причина требует и понимания дополнительного переключения. Проще говоря, это синхронный переключающий переключатель, который включается при отключении. В течение промежуточного периода происходит кратковременное короткое замыкание, если происходит переход от неравных скоростей поворота или времени переключения. Новая технология CMOS может компенсировать эту характеристику, которая зависит от температуры и напряжения, чтобы обеспечить более быстрое время переключения, но с контролируемым временем простоя, чтобы исключить переходные потери мощности во время кроссовера. Хотя ElectroMigration является одной из причин дополнительных задержек, это не очевидно, если это симметрично.
Тем не менее, повышение температуры процессора является широко распространенным явлением со старением (так как ноутбуки ощущают, что пользователи на протяжении многих лет постепенно нагреваются), и это помогает объяснить причины. то есть старение вызывает постепенное увеличение скорости нарастания, что влияет на динамическое энергопотребление постоянной тактовой частоты или частоту повторения переходных переходов. Поскольку мы знаем, что мощность утечки в установившемся режиме незначительна, именно эта эффективная движущая сила дополнительных выходов с кратковременным скачком тока приводит к повышению температуры процессора. Таким образом, температура холостого хода процессора является сильным индикатором старения или замедления скорости нарастания, если все остальное является постоянным. (Нагрузка на процессор, V +, температура окружающей среды, эффективность охлаждения, удаление пыли). горячее и, следовательно, с меньшим запасом времени, прежде чем возникнет состояние гонки.
Те же явления существуют в процессорах настольных ПК, но пользователи могут не знать о постепенном увеличении скорости вращения вентиляторов в течение многих лет, что компенсирует повышенное рассеивание тепла в результате постепенного старения. Насколько мне известно, нет эмпирического исследования, но это мои личные наблюдения за процессорами за последние 20 лет, что это происходит во многих случаях, но не во всех.
источник
Несколько лишних кусочков о некоторых других ответах.
со временем кристаллы могут медленно дрейфовать, но температура гораздо больше влияет на них, чем на время. Например, когда вы включаете компьютер, он, вероятно, работает немного иначе, чем когда он работал в течение нескольких часов. Эти различия, однако, много слишком малы , чтобы быть ощутимыми.
Вполне возможно иметь прерывистый сбой в соединениях на чипе. При изготовлении чипа они (очевидно) делают все возможное, чтобы предотвратить это, но это все еще возможно и все же происходит. Поскольку чипы начали нагреваться, это стало более распространенным явлением. Когда / если это произойдет, тем не менее, это гораздо более вероятно , чтобы вызвать машину , чтобы закрыть полностью , чем работать в нормальном режиме, но медленнее , чем это было сделано . Это не значит, что замедление невозможно, просто очень маловероятно.
В то время как самокоррекция может обнаруживать ошибки и выключать части ЦП, ЦП в (по крайней мере, большинстве) современных ПК не имеют таких возможностей. Для этого вы смотрите либо на высокопроизводительный мэйнфрейм, либо на ПК будущего (хотя, по общему признанию, уже не так далеко от будущего).
источник
Хотя это имеет мало общего с повседневной жизнью, существует проблема старения электронных компонентов. В двух словах, и это верно для любого электронного компонента или системы:
Итак: да, если ваш ЦП очень старый, вы можете догадаться, что какой-то компонент ЦП (часть кэша не отвечает и всегда вызывает сбои страниц; или потерянное ядро ЦП) может замедлить его работу. Но вы, скорее всего, будете иметь больший успех, глядя в другом месте.
Кроме того, имейте в виду, что компьютер имеет много больших или маленьких компонентов, которые стареют намного быстрее, чем процессор. В том числе :
источник
Если вы не чистите радиатор, а вентиляторы вашего процессора будут нагреваться, а производительность системы будет ниже. Поскольку для оседания частиц пыли в этих областях требуется некоторое время, мы чувствуем, что со временем скорость и производительность процессора снижаются.
источник
Да, это так - это зависит от использования пользователем, жесткий диск - тот, который стареет, как только он заражается плохими секторами по мере старения.
Затем, когда старшие программы запускаются в старой конфигурации, они высасывают максимум визуальных эффектов, поэтому они становятся медленнее, и с течением времени ваша технология увеличивается там, где ваша система не может соответствовать требованиям к программному обеспечению ... поэтому говорят, что ваша / наша Система становится медленнее, когда она стареет.
источник
Нагрев является единственным наиболее важным фактором в скорости процессора. При этом в зависимости от того, какой процессор установлен на вашей машине, он может динамически снижать скорость, чтобы оставаться в «безопасном» температурном диапазоне. Большинство процессоров могут сделать это. Вы можете не знать, что это происходит. Однако температура не должна повышаться с возрастом, если вы регулярно чистите радиатор, а термопаста не наносится неправильно.
источник
Это спорно. По-разному. Как правило, согласно теории, просто нет. Но в зависимости от ваших часов использования, нагрузки на блок питания процессора и состояния внешнего питания, при работе без ИБП материнские платы ухудшаются, и поэтому нагрузка на процессор может возрасти. Но работать в идеальных условиях он будет так же, как новый. Поскольку процессоры содержат миллиарды транзисторов внутри и со временем, если их производительность каким-либо образом ухудшается, это ухудшит производительность процессора. Поэтому в целом иногда мы сталкиваемся с замедлением работы системы даже после новых установок.
Но в целом его нет.
источник