Каковы наиболее распространенные причины отказа процессора?
Существуют ли промежуточные состояния между прекрасно работающим процессором и мертвым?
5 ответов
9
Может потребоваться сбой только одного транзистора, прежде чем процессор перестанет функционировать - а поскольку в современном процессоре есть миллионы транзисторов, вы можете спросить, почему это не происходит чаще.
И, в зависимости от того, где транзистор расположен в CPU, эффект может быть разным, но я не думаю, что мы можем ожидать постепенного снижения производительности: сбой в ALU может не быть замечен, пока не будет выполнена определенная инструкция, и некоторые инструкции будут выполняться реже.
Таким образом, CPUS умирает внезапно, когда транзистор выходит из строя. Это может быть вызвано дефектами в компьютерном чипе, которые слишком сильно нагружены, поэтому время может быть фактором.
Избыточное тепло может вызвать незначительные примеси в кремнии, которые образуют транзисторы для диффузии и изменения рабочих параметров. Нагревание является неизбежной последовательностью простой работы транзисторов, поэтому отсутствие охлаждения может в конечном итоге привести к сбоям.
К другим причинам может относиться отказ соединений в корпусе чипа ЦП, но производители всегда ищут улучшенные методы упаковки с более надежными соединениями и лучшим отводом тепла.
3
Честно говоря, нет общих причин сбоя процессора ... по крайней мере, относительно других частей ваших компьютеров. Процессор, как правило, самая надежная часть компьютера. Они просто не часто терпят неудачу.
Вместо этого вы должны следить за тем, чтобы потерпеть неудачу, с движущимися частями: традиционными жесткими дисками, оптическими дисками и вентиляторами. В последнее время нам нужно добавить SSD в этот список, даже если они не имеют движущихся частей. Конденсаторы также имеют ограниченный срок службы, поэтому источники питания и материнские платы, в которых используются конденсаторы, могут быть подозрительными. Иногда у вас также может быть плохая память, но я никогда не уверен, почему они выходят из строя.
И теперь, наконец, только после просмотра всего остального в компьютере, мы подходим к процессору. Даже когда происходит сбой, обычно это происходит из-за того, что вентилятор охлаждения (снова движущиеся части) вышел из строя и в результате перегрелся процессор.
1
Среди других причин, указанных здесь, также может быть нарушена внутренняя связь. Несколько различных методов используются для связывания внутренних "чиповых" выводов с внешними выводами пакета, и все они подвержены возможному отказу.
Этот вид отказа может быть результатом перегрева, и вероятность отказа увеличивается с "тепловыми циклами", даже при отсутствии перегрева. Сбой может начинаться с перерывами (хотя обычно это приводит к серьезному сбою, когда это происходит), но становится все более и более постоянным, когда система работает.
Подобные сбои имитируют сбои, замеченные по плохим соединениям пакетов / сокетов и т.д.
[Добавлено:] И я замечаю, что "усы" не упоминались. Большая проблема с микросхемами и очень крошечными печатными платами - это "усы" металла, которые вырастают из гальванической проводки и замыкаются между соседними "проводами". Это особенно проблема, когда вы вынимаете весь свинец (см. "RoHS"), так как свинец обычно добавляется в проволочные сплавы для предотвращения сгибания. Эта проблема усугубляется с повышением температуры, конечно.
1
По моему опыту, тепло. Как почему? Слишком много термопасты! Многие (большинство?) люди знают, что им нужно немного термопасты, но они могут не понимать, как мало они должны использовать.
Правило состоит в том, чтобы использовать столько, сколько размер сырого рисового зерна, хотите верьте, хотите нет.
Хотя при теплопроводности паста примерно в 10 раз лучше, чем воздух, медь радиатора в 10 раз лучше, чем паста, поэтому вы хотите, чтобы она была как можно ближе к процессору. Паста действительно только для заполнения ОЧЕНЬ крошечных трещин, чтобы воздуха там не было.
0
В журнале IEEE Spectrum появилась интересная статья на тему «Старение транзисторов» (http://spectrum.ieee.org/semiconductors/processors/transistor-aging). В нем перечислены несколько основных механизмов, которые могут привести к выходу из строя отдельного транзистора, который может фактически снизить вычислительную мощность всего чипа до мощности картофеля (или блока).