Сохраняет ли процессор свою скорость обработки после нескольких лет использования? Является ли миграция электронов проблемой, которая влияет на процессоры?

Question

Я хочу точно знать, могу ли я собирать компьютеры с использованием процессоров USED и ожидать той же производительности, что и новые процессоры точно такого же производителя и типа с точно такой же материнской платой и дисками.

Я искал несколько дней в Интернете, не найдя однозначного ответа или каких-либо исследований, объясняющих, снижается ли скорость ЦП после продолжительных периодов использования. Я хочу знать, будет ли используемый, но функциональный процессор обеспечивать такую же производительность, как и новый процессор из коробки.

Изменить: Чтобы было ясно, я ищу точный научный ответ, подкрепленный доказательствами, чтобы я мог принимать обоснованные решения при сборке компьютеров и ремонте компьютеров. Я думаю, что это достаточно отличается от других вопросов, которые касаются этой темы.

Скорость обработки ЦП будет снижаться по мере повышения температуры, и может потребоваться замена теплоносителя, но помимо этого потеряет ли ЦП общую вычислительную мощность или «изнашивается» после продолжительного использования?

Если это так, что вызывает это? Я слышал о миграции электронов на материнских платах, но может ли это привести к замедлению работы процессора при использовании? Из того, что я понимаю о миграции электронов, скорее всего, это приведет к полному отказу процессора, а не к постепенному замедлению скорости обработки.

Answer 1

Процессоры не будут менять скорость с возрастом. Их скорость определяется тактовой частотой и физическими характеристиками процессора.

Процессоры, похоже, со временем замедляются. Это вызвано множеством факторов, но главное в том, что то, для чего мы используем процессоры, меняется. Например, вы можете подумать, что вы просто используете свой компьютер для той же "электронной почты и просмотра", что и раньше. Но электронная почта и просмотр сегодня не похожи на те, что были раньше. Например, если вы сравниваете веб-страницы сегодня с веб-страницами пять лет назад, это совершенно разные вещи.

Answer 2

На самом деле, процессоры и электронные компоненты в целом со временем стареют. Может случиться так, что это явление старения влияет на максимальную тактовую частоту процессора, но оценить влияние на реальный сценарий будет практически невозможно.

Основная проблема, которую я вижу, это электромиграция. По сути, на процессоре у вас тонны транзисторов, соединенных очень короткими и тонкими металлическими следами. Электроны при движении в проводнике (обычно Al или Cu) могут пробить некоторые атомы решетки. Со временем атом перемещается и оседает в тех местах, где их не должно быть. Это явление похоже на то, что происходит с рекой, которая медленно перемещает материалы из одного места в другое.

Электромиграция может разрушить соединение, и это может привести к неработающему процессору, но перед разрушением соединение становится все тоньше и тоньше, поэтому сопротивление серии увеличивается. Если соединение является источником питания для определенного блока, увеличение его сопротивления означает, что напряжение, которое увидит блок, уменьшится. Грубо говоря, меньшее напряжение = меньшая скорость, поэтому вы можете получить ненадежную работу из-за состояния гонки между трассами, которые теперь имеют разную скорость из-за старения. Эта проблема может быть решена путем уменьшения тактовой частоты. На фактическую тактовую частоту не влияет электромиграция, потому что часы генерируются с использованием кварцевого кристалла, который чрезвычайно стабилен в любом сценарии.

Это явление хорошо известно и изучено, и оно учитывается при разработке микросхемы. Я не ожидаю, что какой-либо современный потребительский процессор будет иметь такую проблему, по крайней мере, в течение запланированного срока службы, но такая возможность есть.