Доброго времени, господа. Под своими статьями я довольно часто слышу термин "деградация чипа", который упоминается в ситуациях, к которым реальная деградация чипа не имеет вообще никакого отношения. Итак, сегодня расскажу про деградацию чипа простым языком, расскажу, как ее избежать, ну и немного по контексту пробежимся. Поехали!
Что такое деградация чипа?
Любой кремниевый чип производится примерно по такой схеме: на заводе, методом фотолитографии, в куске кремния формируются медные структуры. Эти структуры под микроскопом выглядят примерно вот так:
И тут мы видим четкое разделение на ядра, кэш и все прочее-прочее, что присутствует у нас в чипе. При этом если приблизим еще сильнее, то увидим уже примерно вот такую картину:
Транзисторы в чипе (как раз то, что и выполняет всю работу в компьютере), сделаны из невероятно тонкой меди - масштаб там десятки нанометров. Однако такая тонкая структура, к нашему сожалению, все еще работает по вполне земным законам физики, а значит может разрушаться.
Вот как раз процесс ее разрушения и называется деградацией чипа.
Как это работает?
Вот, казалось бы, с чего нормальному чипу может резко поплохеть? Что может быстро (или не очень) разрушить его структуру? Основных факторов всего два: напряжение и температура (а еще ток, но он зависит от температуры). Факторы эти взаимосвязаны.
При повышении температуры создается большее сопротивление перехода у транзистора, то есть чем выше температура - тем больше энергии нужно чипу для работы на той же частоте (сопротивление полупроводников с ростом температуры падает, но сами транзисторы-то металлические!).
Никтроксенус сделал по этому повод отличный эксперимент, и у него получилась прям значительная прибавка мощности (не производительности, а именно потребляемой мощности) по мере прогрева кристалла видеокарты. Напряжение при этом остается прежним, зато значительно растет сила тока.
А с повышением тока, напряжения и температуры, в кристалле начинают происходить неприятные вещи:
- Начинается миграция атомов, вследствие больших токов и температуры. Грубо говоря, от медных структур внутри кристалла тупо начинают отваливаться кусочки, и чем выше ток, напряжение и температура - тем быстрее происходит этот процесс;
- Со временем для работы чипа требуется все больше напряжения, так как поврежденная структура создает больше сопротивления и уже не может нормально работать на штатном напряжении. Это ускоряет процесс деградации;
- В какой-то момент разрушения станут критическими, и правильная работа процессора будет невозможна - тут обычный пользователь заметит синие экраны смерти, нестабильную работу и другие не очень нужные во время эксплуатации вещи.
Ну и чем меньше размер транзистора - тем быстрее происходят все эти процессы. По этой причине, вы очень вряд ли найдете деградировавший Pentium 4, зато деградировавший Ryzen 9 5900X - запросто.
Соответственно, и способ избежать деградации кристалла довольно прост.
Как не допустить деградации?
Раньше я бы посоветовал просто ничего не трогать руками: частоты и напряжения, которые были в стоке, были очень щадящие по отношению к транзисторам, и для деградации какого-нибудь i7 7700 (без разгона), нужны были бы десятилетия.
Но из-за происходящей частотной гонки, что процессоры intel, что процессоры AMD (в меньшей степени), имеют огромное рабочее напряжение прямо с завода. На месте пользователя, я бы немного подрезал частоту и ограничил максимальное напряжение на 25-30% - это много, знаю, но 1.5V на 7-нанометровом кристалле, знаете, тоже не айс ситуация.
Второй пункт - охлаждение. Если хотим, чтобы что-то работало долго, то не допускаем его нагрева выше 80, лучше - 75 градусов. Учитывая снижение рабочего напряжения, охладить даже современные топы до такой температуры - не самая сложная задача.
И этого уже будет достаточно для очень долгой работы без деградации. Обратите внимание, что процесс в любом случае будет происходить, и ни при каких обстоятельствах, деградировать "в момент" чип не может - это длительный, накопительный процесс.
Вроде бы ничего не напутал, но если "нет-нет, да и да", добро пожаловать в комментарии. У меня же на этом все, если было интересно - не забудь поставить лайк и подписаться на канал. Увидимся!
Также подпишись на телеграм (там IT-новости) и новостной канал (там новости выходят чуть позже, зато чуть побольше).
