Er CPU-præstation påvirket af alder?

Din computer føles lidt langsommere end den gjorde denne gang sidste år; Er det noget, du kan kritisere til en aldrende processor?

Dagens Spørgsmål og Svar session kommer til os med venlig hilsen af ​​SuperUser-en underafdeling af Stack Exchange, en community-drive gruppering af Q & A websteder.

Spørgsmålet

SuperUser læser Ben Simpson stiller følgende spørgsmål:

Dette er et hypotetisk spørgsmål om, hvordan en CPU opererer. Hvis jeg køber to identiske CPU'er og bruger en lang sigt (sige et år), vil det være identisk i hastighed til den ubrugte CPU? Vil antallet af urcykler, latens af anmodninger osv. På den anvendte CPU være mindre end den ubrugte CPU?

Et understøttende argument kan være, at mekaniske enheder nedbrydes over tid. Mens en CPU ikke har bevægelige dele (undtagen den eksterne ventilator), har den kredsløb, som kan blive beskadiget af varme og spændingsspidser. Lad os sige, at efter et år med intensiv brug kan kredsløbene nedbrydes, og færre elektroner kan passere, da stien er snævrere osv..

Er dette karakteren af, hvordan en CPU opererer, eller er den simpelthen at arbejde eller ødelagt, uden hastighedsforringelse imellem?

Sænker de centrale behandlingsenheder med tiden eller er andre faktorer i spil?

Svarene

SuperUser-bidragsyderen RedGrittyBrick hopper ind med en detaljeret oversigt over, hvordan CPU'ens hastighed styres:

Er præstationen af ​​en CPU påvirket, som den aldrer?
efter et år af intensiv brug, kredsløbene nedbrydes og færre elektroner kan passere, da vejen er snævrere mv.

Ingen:
Crystal Oscillator

Hastigheden af ​​en CPU bestemmes af en krystaloscillator - så vidt jeg ved dette er en ekstern del for de fleste CPU'er

Billede fra TechRepublic artiklen

Krystaller gennemgår langsom gradvis ændring af frekvens med tiden, kendt som ældning.

Jeg formoder dog, at dette ikke er en væsentlig faktor.

Drift med alder er typisk 4 ppm for det første år og 2 ppm om året for DT-26-krystalets levetid.

(fra TI vedrørende en RTC IC, men jeg tror, ​​at denne sats er ens for timing krystaller generelt)

CPU-halvlederændringer

Gennembrud skrev et link til en IEEE-artikel, der beskriver de utallige måder, som halvledere påvirkes over tid.

Det er derfor muligt, at den maksimale clockhastighed, som CPU'en er i stand til, vil falde over tid. Men i de fleste tilfælde vil dette ikke medføre, at CPU's teoretiske maksimale mulige hastighed falder inden for et år under den faktiske driftshastighed, der er indstillet af krystaloscillatoren. Derfor vil en CPU, der er blevet opbevaret i et år, køre med samme hastighed som en oprindeligt identisk CPU, der har været brugt kontinuerligt i et år.

CPU termisk regulering

Mange CPU'er reducerer deres hastighed, hvis deres temperatur overstiger en forudindstillet tærskelværdi. De vigtigste faktorer, der kan forårsage en enårig CPU at overophedes, er ikke at gøre med halvlederforringelse i selve CPU'en. Derfor har disse faktorer ingen betydning for spørgsmålet som formuleret.

Det er usandsynligt, at et givet par identiske CPU'er divergerer i kapacitet inden for et år tilstrækkeligt til at udløse termiske problemer, der kræver, at en af ​​dem kører selv med en reduceret hastighed. Jeg ved i det mindste ikke noget bevis for, at dette har fundet sted inden for et år på en enhed, der ikke betragtes som en garantifejl på grund af fabrikationsfejl.

CPU Energieffektivitet

Mange computere, især bærbare, er ligeledes designet til at reducere energiforbruget, når det er tomgang. Igen er dette ikke særlig relevant for spørgsmålet som angivet.

BlueRaja hopper ind med en tilføjelse til Bens svar:

I teorien, nej, en CPU skal køre ved stort set samme hastighed hele dets liv.

I praksis bliver CPU'erne langsommere over tid på grund af støvopbygningen på kølebøssen, og fordi den termiske pasta af lavere kvalitet, som de forudbyggede computere ofte leveres med, vil nedbrydes eller fordampes. Disse effekter medfører, at CPU'en bliver overophedet, hvormed det vil smøre hastigheden for at forhindre skade.

Rengøring af kølelegemet og genanvendelse af termisk pasta skal gøre det så godt som nyt.

Bemærk: Hvis du spørger dette på grund af at have en gammel computer sænket, er der andre grunde (normalt døende harddiske eller poppede kondensatorer) de gamle computere vil sænke over tid.

Med andre ord er dårlig computer vedligeholdelse og billige monteringsmetoder de virkelige hastigheds-sprængende dæmoner, ikke alder eller slid på den fysiske chip. Rutinemæssig rengøring og kvalitet termisk pasta går langt i retning af din CPU fungerer effektivt.

Har du noget at tilføje til forklaringen? Lyde af i kommentarerne. Vil du læse flere svar fra andre tech-savvy Stack Exchange brugere? Tjek den fulde diskussionstråd her.