Доброго времени, господа. Не так давно видел комментарий, где утверждали, мол "старые процессоры работают до сих пор, а новые сдуваются чуть ли не за пятилетку". Но вопрос - а в чем именно процессор "сдувается", и почему раньше они так не делали? Причем тут энергоэффективность, и как скоро нужно обновлять современные 4-нм-процессоры?
Почему процессоры не ломаются... Не ломались?
Да, процессор очень редко выходит из строя сам по себе: внутри него нет движущихся частей, а отдельных компонентов так и вовсе мизер - лишь пара SMDшек. Все остальное находится в чипе, то есть в кристалле, и выглядит вот так:
Так сходу и не скажешь, что тут нечему ломаться. На деле, структура работает крайне стабильно, и при подаче правильного напряжения, не сломается. Ну, собственно, единственный способ хоть как-то убить процессор - это подать на него большое напряжение, чтобы транзисторы физически выгорели.
То есть просто по приколу "сломаться" процессор не может, но поломки - это не износ.
А чему тут изнашиваться?
Износ процессора называется деградацией - когда внутренняя структура процессора разрушается. Причин для разрушения много - миграция атомов, которая происходит под действием большой силы тока, постоянные циклы нагрева и охлаждения, и еще кучка всего, что может разрушать маленькие металлические структуры внутри кремниевого кристалла.
Тут все просто: чем эти структуры меньше в размере, тем быстрее происходит процесс. Уже сейчас, думаю, понятно, в чем зерно - чем старше процессор, тем толще и грубее техпроцесс. Техпроцессом принято называть маркетинговый размер транзистора, и, например, у Pentium 4 он составлял 130 нанометров у старых моделей и 90 нанометров у новых.
Еще более старые Pentium 2 строились на 250-нанометровом техпроцессе, а вот "не совсем древние" Core i первых поколений строятся на 45 или 32-нанометровом техпроцессе. По сравнению с предыдущими - небо и земля. Зато в самых новых Zen 4 техпроцесс - всего 4 нанометра! Вообще техпроцесс - это не линейный размер транзистора, а лишь показатель плотности их упаковки, но тем не менее.
Как я уже говорил, чем тоньше структуры в процессоре, тем быстрее они деградируют, но насколько быстрее?
Сколько времени нужно процессору, чтобы потерять работоспособность?
Тут все будет зависеть от нескольких факторов: напряжение, температура, осведомленность пользователя. С первыми двумя все понятно: чем они меньше, тем лучше, а третий фактор (то есть пользователь), может еще и андервольт сделать, еще сильнее замедлив разрушение процессора.
Если говорить про конкретные сроки, то при высоком напряжении (если оно будет практически предельным) и с высокими (больше 90 градусов) температурами, процессор начнет помирать уже спустя два года. За это время пользователь заметит, что проц больше не держит нужную частоту, и либо скидывает ее, либо выпадает в синий экран при попытке ее достижения. Это называется ухудшение вольт-частотных характеристик.
Еще лет пять процессор будет работать, но с постепенным дальнейшим ухудшением характеристик, то есть будет все сильнее терять частоту при том же напряжении и чаще выпадать в синий экран. Если пользователь будет продолжать эксплуатировать процессор в тех же условиях (предельное напряжение и высокие температуры), то в какой-то момент он просто перестанет запускаться - напряжение, необходимое для запуска, будет выше критического.
Если брать реалистичный сценарий использования (температуры около 80, напряжение штатное, и руками никто ничего не трогал), то все эти сроки можно умножить вдвое - не так сильно, поскольку у новых процессоров что intel, что AMD, с завода очень сильно поднято напряжение. Оно там не критическое, но поднимать его уж точно не надо. Скажем так, оно "стабильно-максимальное".
Гораздо лучше будет уменьшить это напряжение - да, это повлечет небольшой сброс частоты (снижение буквально на 200-300 МГц позволяет снизить напряжение с 1.5 до 1.4v), однако сильно упростит жизнь кулеру, а также замедлит износ. Если на современном процессоре добиться работы на напряжении в 1v, то работать он будет практически так же вечно, как и старые процессоры на толстых техпроцессах.
Вот такие дела. 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).