Является ли производительность процессора затронутой по мере его возраста?

Это гипотетический вопрос о том, как работает ЦП. Если я куплю два идентичных процессора и использую один долгосрочный (скажем, один год), будет ли он одинаковым по скорости для неиспользуемого процессора? Будет ли количество тактовых циклов, латентность запросов и т. Д. На используемом ЦП меньше, чем количество неиспользуемых ЦП?

Вспомогательный аргумент может заключаться в том, что механические устройства ухудшаются с течением времени. Хотя у ЦП нет движущихся частей (кроме внешнего вентилятора), у него есть схемы, которые могут быть повреждены при нагревании, и пики напряжения. Допустим, что после года интенсивного использования схемы ухудшаются, и меньше электронов может пройти, поскольку путь уже и т. Д.

  • Почему размер кеша L1 не сильно увеличился за последние 20 лет?
  • Как узнать, имеет ли компьютер Windows 64-разрядный процессор или ОС
  • Windows 8.1 - Системный процесс постоянно использует 1 ядро ​​до ~ 90%
  • Windows 8.1 Pro - использование процессора Остается на 100%
  • Поддержка материнской платы LGA775
  • Curios: Что делает процессоры лучше других?
  • Является ли это тем, как работает ЦП, или он просто работает или ломается, без снижения скорости между ними?

  • Является ли более высокая частота ядра или более высокая тактовая частота более полезной для производительности компьютера?
  • Как процесс «выбирает», какое ядро ​​запускается?
  • Может ли вирус расплавить процессор?
  • Virtualbox, как заставить конкретный процессор к гостю
  • Что такое гиперпоточность и как она работает?
  • Невозможно избавиться от высокопроизводительного процессора Win 10 'и сжатой памяти', любого предложения?
  • 15 Solutions collect form web for “Является ли производительность процессора затронутой по мере его возраста?”

    Является ли производительность процессора затронутой по мере его возраста?
    После года интенсивного использования, схемы ухудшаются, и меньше электронов может проходить, поскольку путь уже и т. Д.

    Нет,

    Кристаллический генератор

    Скорость процессора определяется кварцевым генератором – насколько я знаю, это внешняя часть для большинства процессоров

    Кварцевый генераторMobo с xtal

    Изображение из статьи TechRepublic

    Кристаллы подвергаются медленному постепенному изменению частоты со временем, известному как старение.

    Однако я подозреваю, что это не важный фактор.

    Дрейф с возрастом обычно составляет 4 ppm в течение первого года и 2 ppm в год для жизни кристалла DT-26.

    (От TI относительно RTC IC, но я считаю, что этот показатель аналогичен для хронометрических кристаллов вообще)

    Изменения в CPU Semiconductor

    Прорыв опубликовал ссылку на статью IEEE, в которой описывается множество способов воздействия на полупроводники со временем.

    Поэтому возможно, что максимальная тактовая частота, на которую способен процессор, со временем уменьшится. Однако в большинстве случаев это не приведет к падению теоретической максимальной возможной скорости процессора в течение года ниже фактической рабочей скорости, установленной кристаллическим генератором. Поэтому процессор, который был сохранен в течение года, будет работать с той же скоростью, что и первоначально идентичный CPU, который использовался непрерывно в течение года.

    Терморегулирование процессора

    Многие процессоры уменьшают свою скорость, если их температура превышает заданный порог. Основными факторами, которые могут вызвать перегрев однолетнего процессора, не связано с деградацией полупроводника внутри самого ЦП. Поэтому эти факторы не имеют отношения к поставленному вопросу.

    Маловероятно, что данная пара идентичных ЦП будет расходиться в течение одного года в достаточной степени, чтобы инициировать термические проблемы, которые требуют, чтобы одна из них работала на пониженной скорости. По крайней мере, я не знаю никаких доказательств того, что это произошло в течение одного года на устройстве, которое не считается отказом от гарантии из-за производственного дефекта.

    Энергоэффективность процессора

    Многие компьютеры, особенно переносные, аналогично предназначены для снижения потребления энергии в режиме ожидания. Опять же, это не имеет отношения к вопросу, как указано.

    Теоретически, нет, процессор должен работать в основном с той же скоростью всю свою жизнь.


    На практике, да, процессоры становятся медленнее с течением времени из-за образования пыли на радиаторе, а также потому, что низкокачественная термопаста, которую предварительно скомпилированные компьютеры часто поставляются, будет ухудшаться или испаряться. Эти эффекты заставляют процессор перегреваться, и в этот момент он будет дросселировать свою скорость, чтобы предотвратить повреждение.

    Очистка радиатора и повторная установка тепловой пасты должны сделать ее такой же хорошей, как новая.


    Примечание: если вы просите об этом из-за замедления работы старого компьютера, есть и другие причины (обычно умирающие жесткие диски или сбитые конденсаторы), которые старые компьютеры замедлят с течением времени.

    Короткий ответ, ни один процессор не будет становиться все медленнее с возрастом.

    Немного более длинный ответ:

    ЦП будет работать до тех пор, пока все соединения и транзисторы работают правильно. Хотя в обычном проводе может произойти перемещение, которое может привести к прерыванию соединения, это не относится к CPU как:

    • Схемы протравлены в кремний
    • Вещи намного меньше

    Если что-то сломается, что-то может случиться: от плохой математики до компьютера не запускается.

    Я бы сказал, что главное в этом вопросе гораздо меньше связано с физическим оборудованием – как это происходит с тем, как наши восприятия и относительная производительность программного обеспечения, которое мы запускаем, изменяются со временем.

    В мире 1's and 0'sочень малое, что может произойти, особенно для CPU, – что резко (или даже статистически) повлияет на общую производительность машины, отличную от полного отказа.

    Этот вопрос привлек мое внимание, потому что я вспоминал времена в моей жизни, где я не мог поверить, что машина, которую я использовал, была той же, что, возможно, всего за несколько лет до того, как я подумал, что так быстро, что меня сейчас пытают Что в этот момент казалось нескончаемо медленным.

    На более яркой ноте – поскольку адвокаты Мура, похоже, оказались в перерыве – разработчики программного обеспечения в последние годы добились значительных улучшений, которые, похоже, сосредоточены на тонкой настройке производительности и переигровке на грубой мощности. Это не преувеличение, когда я говорю, что мой 8-Core Xenon 2.8 ГГц Mac Pro кажется на 2X или 3 раза быстрее, чем это было при покупке в 2008 году. Это значимые и измеримые различия, которые могут быть вызваны только значительными улучшениями / оптимизациями программного обеспечения боковая 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 варианты от заводской спецификации – что вы можете беспокоиться.

    Если я куплю два идентичных процессора и использую один долгосрочный (скажем, один год), будет ли он одинаковым по скорости для неиспользуемого процессора?

    Скорее всего, да . Скорость, с которой работает CPU, 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 CPU (при условии, что они были действительно идентичны для начала) разгоняется лучше, чем используемый CPU. Этот эффект можно объяснить старением транзисторов , о чем вы позже говорили в своем вопросе:

    В то время как у ЦП нет движущихся частей (кроме внешнего вентилятора), у него есть цепи, которые могут быть повреждены теплом и пиками напряжения. Допустим, что после года интенсивного использования схемы ухудшаются, и меньше электронов может пройти, поскольку путь уже и т. Д.

    Это точно так, и именно это происходит после использования ЦП.

    Подобно транспортному средству, на проводниках наблюдается некоторый износ, когда через них проходят электроны. Тепло также влияет на старение транзисторов, поэтому матрица процессора рассчитана на определенный диапазон рабочих температур. Во время работы электроны должны проходить через некоторые слои в полупроводниковых материалах, что ухудшает их со временем. Это приводит к тому, что скорость переключения отдельных транзисторов увеличивается со временем, делая их «более медленными».

    Однако, как я уже говорил, скорость процессора устанавливается конечным пользователем. Это синхронная цифровая схема, и она будет работать так же быстро, как вы говорите, даже если задержка включения превышает время переключения, и компьютер выходит из строя. Это то, что произойдет, когда процессор возрастет. Со временем различные подсистемы в процессоре будут занимать больше времени и дольше, чтобы завершить вычисления, что приведет к нестабильности в CPU.

    Этот эффект можно смягчить, замедляя тактовую частоту вращения, делая процессор медленнее, но компенсируя увеличенные задержки распространения. Этот эффект можно также смягчить за счет увеличения напряжения процессора (что приводит к сокращению времени переключения для транзисторов, что обеспечивает более высокую тактовую частоту), но повышение напряжения процессора приведет к тому, что транзисторы будут быстрее возрастать.


    Вот почему мы говорим, что процессор становится медленнее, поскольку он стареет – процессор становится нестабильным на более высоких скоростях, требуя, чтобы вы снижали тактовую частоту с течением времени. Хорошей новостью является то, что этот эффект обычно заметен на шкале лет .

    Мне напомнили о эффекте, наблюдаемом в некоторых ранних интегральных схемах: когда с помощью золотой проводки проходили относительно высокие плотности тока, фактически была бы физическая миграция золота, похожее на извилистую реку с течением времени. В углах угол медленно мигрировал наружу (точно так же, как изгиб соломы в реке), делая провод более тонким и длинным (а также создавая риск того, что он будет замыкаться на соседний провод). Это прореживание / удлинение проводов, несомненно, повлияет на максимальную тактовую частоту схемы (если только очень немного).

    Более того, я считаю, что дизайнеры знают, как контролировать производственные процессы, чтобы предотвратить этот конкретный эффект (или, по крайней мере, сделать его неизмеримо малым). Но, как отмечено в комментарии выше, есть несколько других эффектов.

    Однако есть два фактора, которые позволяют разумно сказать «нет, для всех практических целей» в ответ на исходный вопрос:

    1. Подавляющее большинство компьютерных схем снаружи «синхронизированы», чаще всего с каким-то генератором, управляемым кристаллами. Поэтому, если схема замедляется, никто не замечает, пока не начнут появляться ошибки из-за того, что часы «быстрее», чем схема.
    2. Существует несколько эффектов (например, металлических «усов», растущих на контурах, – серьезная проблема тока, поскольку вывод удаляется из цепей), которые вызывают отказ цепи задолго до замедления цепи, становится значительным или даже измеримым.

    Это не полный ответ, но презентация возможного источника деградации скорости (не такая важная, как дросселирование из-за ухудшения теплоотдачи, упомянутого выше):

    Возможно, самый длинный путь увеличивается из-за нарастания диэлектрического заряда, заставляя процессор уменьшаться, чтобы функционировать. То есть, когда вектор входов задан логической схеме, конечное время проходит, когда физическая логическая система гремит на место (что устанавливает верхнюю связь для тактовой частоты). Диэлектрическая деградация происходит с каждым транзистором, что приводит к тому, что транзистор требует более высокого напряжения для одного и того же времени нарастания или, что то же самое, более низкое время нарастания (меньшая скорость) при одном и том же напряжении. Если достаточное количество транзисторов ухудшается (неравномерно), самый длинный путь может очень сильно измениться, что может ухудшить производительность в процессоре, который работает вблизи своего логического предела скорости.

    CPU является синонимом (для большинства) с многоядерным процессором, который, как я подозреваю, вы, скорее всего, спрашиваете.

    Для некоторых многоядерных процессоров возможно отключить ядра, которые создают неисправности, либо прерывистые перегревания, либо постоянные сбои. См. Функциональность самокоррекции микросхем Intel с 80-ядерными кристаллами . Плохое ядро ​​эффективно помечено как непригодное для использования, а его обязанности распределены по другим ядрам. Меньшее количество ядер означает, что ваш процессор имеет меньше общих циклов процессора, и поэтому он будет работать медленнее.

    Я предполагаю, что это станет более распространенным явлением, когда производители попытаются идти в ногу с законом Мура и запихают все больше ядер на процессоры.

    Редактировать:

    Оставленный в комментарии Джеймса, имеет смысл.

    Согласно How-Stuff-Works , процессор Cell PS3 имеет аналогичную избыточность, он выполнен с 8 SPE, использует 7 из них, сохраняя 1 в резерве в случае сбоя. Я сомневаюсь, что процессор будет работать, если 2 SPE не удались, но я не могу найти больше информации.

    Как работает ЦП, если смотреть на фундаментальную работу КМОП, и понимать, что скорости разгона CMOS вызывают диссипацию тепла и повышение температуры, уменьшают скорость нарастания, тем самым увеличивая скорость нарастания, и увеличивается время распространения. Если во время гонки есть заданный запас по времени, то можно сказать, что с постоянной тактовой частотой MPU может запускать более медленное время нарастания и увеличивать тактовые задержки, поэтому край до блокировки из-за состояния гонки в чипе или внешней памяти может Привести к сбою. Это объясняет, почему MPU, работающий горячим, будет работать после охлаждения.

    Очевидное старение КМОП-ворот может происходить, если влажная пыль накапливается на обнаженных шинных паяных землях. Это может добавить много pF нагрузки, которая может уменьшить время нарастания сигналов шины и увеличить внутреннюю теплоотдачу, что приведет к дальнейшему снижению скорости нарастания.

    Другой причиной очевидного старения является увеличение количества фоновых задач, установленных стартапами пользователя, и приводящие к избыточному нагреву во время так называемой простой работы. Обрезка стартапов может снизить общую загрузку ЦП и, таким образом, восстановить нормальное повышение температуры из-за избыточных процессов. Например, XP на чистой установке розничной версии может иметь 25 процессов, и OEM-версия с множеством пользовательских автоматически установленных сервисов и процессов запуска в реестре может увеличить это количество процессов, как показано в TabManager процесса Tab, чтобы сказать 50, И даже до 100 из моего опыта неопытных пользователей. Выполнение этих процессов с помощью простых программ, таких как MSConfig, может помочь, но WinPatrol еще лучше и бесплатно, и восстанавливает прохладную работу как новый.

    Как отмечают другие, существуют внутренние механизмы разрушения, которые также замедляют скорость нарастания ворот, называемых зависящими от времени диэлектрическими пробоями от роста ElectroMigration на полупроводниковом материале. Это зависит от уровней напряжений тепла и напряжения, а также от воздействия гамма-излучения в пространстве.

    Все эти факторы способствуют тому, почему повышение температуры и потеря временной маржи происходит в ноутбуках от старения даже после новой установки OEM-изображения. Таким образом, у 5yr-старых лаптопов будет больше тепла, что означает, что они должны иметь более высокие скорости нарастания и, таким образом, повышение температуры выше атмосферного, а это означает, что он должен работать медленнее. Но тактовая частота фиксирована, поэтому производительность при работе будет одинаковой, пока маржа не упадет до нуля без предупреждения. Поэтому следите за повышением температуры и не превышайте 70 ° С для надежной работы, это мой лучший совет. 60'C является предпочтительным максимумом, когда большинство вентиляторов центрального процессора начинают работать на полной скорости.


    Существует много причин, по которым процессор становится более жарким со старением. Одна из причин требует и понимания дополнительного переключения. Проще говоря, это синхронный pull up switch, который включается, когда выключение отключается. В течение промежутка времени происходит кратковременное короткое замыкание, если есть кроссовер от неравных скоростей нарастания или времени переключения. Новая технология CMOS может компенсировать эту характеристику, которая зависит от температуры и напряжения, чтобы вводить более быстрое время переключения, но с контролируемым мертвым временем, чтобы исключить временные 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 (с ноутбуками, которые чувствуют, что пользователи постепенно становятся горячими на протяжении многих лет), и это помогает объяснить причины. Т.е. старение вызывает постепенное увеличение скорости нарастания, которое влияет на динамическое потребление энергии постоянной тактовой частотой или частотой повторения перекрестных переходов. Поскольку мы знаем, что мощность утечки в установившемся состоянии незначительна, именно эта эффективная движущая сила дополнительных выходов с кратковременным перепадом тока приводит к повышению температуры процессора. Таким образом, температура холостого хода процессора является сильным индикатором старения или замедления скорости нарастания, если все остальное постоянное .. (загрузка процессора, V +, температура окружающей среды, эффективность охлаждения, удаление пыли). Ваш центральный процессор будет выполнять инструкции с той же скоростью, Более горячее и, следовательно, с меньшим временным запасом до возникновения состояния гонки. (Считывать данные, если они не готовы из-за задержки распространения)

    Такие же явления существуют в настольных ЦП, но пользователи могут не знать о постепенном увеличении скорости вращения вентилятора в течение лет, что компенсирует увеличение рассеивания тепла от постепенного старения. Я не знаю эмпирического исследования, но мои личные наблюдения за CPU за последние 20 лет показывают, что это происходит во многих случаях, но не для всех.

    Несколько дополнительных бит и частей о некоторых других ответах.

    1. Кристаллы могут / медленно вращаться с течением времени, но на них гораздо больше влияет температура, чем время. Например, сразу, когда вы включаете машину, она, вероятно, работает немного по-разному, чем когда она работает в течение нескольких часов. Эти различия, однако, слишком малы, чтобы быть заметными.

    2. Вполне возможно иметь прерывистый отказ в соединениях на чипе. При изготовлении чипа они (очевидно) делают все возможное, чтобы предотвратить это, но это все еще возможно и все еще происходит. Поскольку чипы начали запускать более горячие, это стало более распространенным явлением. Однако, если это произойдет, гораздо более вероятно, что машина полностью отключится, чем работает нормально, но медленнее, чем это было. Это не означает, что замедление невозможно, просто очень маловероятно.

    3. В то время как самокоррекция может обнаруживать ошибки и закрывать части ЦП, ЦП в (по крайней мере, большинстве) текущих ПК не включают такие возможности. Для этого вы смотрите либо на high-end мейнфрейм, либо на ПК будущего (хотя, по общему признанию, далеко не все, что далекое от будущего).

    Хотя это очень мало связано с повседневной жизнью, существует проблема старения компонентов электроники. В двух словах, и это справедливо для любого электронного компонента или системы:

    • Если ваш процессор работал несколько часов (какие основатели сделали их как часть заводских испытаний, процесс, известный как ожог) без сбоев, он будет длиться то же самое в течение многих лет. Вероятность того, что он потерпит неудачу в течение этого времени, близок к 0
    • Спустя несколько лет вероятность сбоя начинает расти, пришло время изменить ваш процессор. В потребительских продуктах это обычно происходит после того, как компонент давно устарел, поэтому вы действительно не беспокоитесь об этом
    • Если вы любите математику, посмотрите http://en.wikipedia.org/wiki/Failure_rate

    Итак: да, если ваш процессор очень старый, вы можете догадаться, что какой-то компонент процессора (некоторая часть кэша не отвечает и всегда вызывает ошибки страницы или потерянное ядро ​​процессора) может замедлить работу. Но у вас, скорее всего, будет лучший успех в другом месте.

    Кроме того, имейте в виду, что на компьютере много больших или малых компонентов, которые возрастают намного быстрее, чем процессор. В том числе :

    • Жесткие диски с механическими деталями, которые стираются
    • Разъемы, разъедающие
    • Радиаторы, которые движутся и пылятся
    • Химические конденсаторы
    • Сварные швы, которые разъедают или перемещают вибрации

    Если вы не очищаете радиатор и вентиляторы, то cpu будет нагреваться, а производительность системы будет медленнее. Поскольку частицы пыли занимают некоторое время, чтобы поселиться в этих областях, мы чувствуем, что со временем скорость и производительность процессора снижаются.

    Да, так оно и есть – это зависит от использования пользователя, жесткий диск – это тот, который скоро становится старым, поскольку он заражается плохими секторами по мере его возраста.

    Затем, когда старшие программы запускаются в старой конфигурации, он отсасывает максимальные визуальные эффекты, поэтому он становится медленнее, и по мере прохождения возраста ваша технология увеличивается, когда ваша система не может соответствовать требованиям к программному обеспечению … поэтому сказано, что ваш / наш Система становится медленнее, когда она возрастает.

    Тепло является единственным важным фактором в скорости процессора. При этом, в зависимости от того, какой процессор находится в вашей машине, он может динамически снизить скорость, чтобы оставаться в «безопасном» диапазоне температур. Большинство процессоров могут это сделать. Возможно, вы не знаете, что это происходит. Тем не менее, температура не должна повышаться с возрастом, если вы регулярно очищаете радиатор, а термическая паста не применяется неправильно.

    Это спорно. Это зависит. Как правило, в соответствии с теорией Simple NO. Но в зависимости от ваших часов использования, нагрузки на источник питания ЦП и внешнего состояния питания, при работе без ИБП материнская плата ухудшается, и поэтому загрузка на ЦП может повыситься. Но работая в идеальных условиях, она будет такой же, как и новая. Поскольку ЦП содержит миллиарды транзисторов внутри и так за время, если их производительность обезвреживает каким-либо образом, это ухудшит производительность ЦП. Поэтому в целом иногда мы сталкиваемся с замедлением системы даже после новых установок.

    Но вообще нет.

    Давайте будем гением компьютера.