Beeinflusst die CPU-Leistung das Alter?

Ihr Computer fühlt sich etwas langsamer an als dies im letzten Jahr. Ist das etwas, das Sie zu einem alternden Prozessor machen können?

Die heutige Question & Answer-Sitzung wird von SuperUser zur Verfügung gestellt - einer Unterteilung von Stack Exchange, einer Community-Gruppe von Q & A-Websites.

Die Frage

Der Superuser-Leser Ben Simpson wirft folgende Frage auf:

Dies ist eine hypothetische Frage, wie eine CPU arbeitet. Wenn ich zwei identische CPUs kaufe und eine langfristige (etwa ein Jahr) benutze, ist die Geschwindigkeit der nicht verwendeten CPU gleich? Wird die Anzahl der Taktzyklen, der Latenz von Anforderungen usw. auf der verwendeten CPU geringer sein als die der nicht verwendeten CPU?

Ein unterstützendes Argument kann sein, dass sich mechanische Geräte im Laufe der Zeit verschlechtern. Während eine CPU keine beweglichen Teile hat (außer dem externen Lüfter), verfügt sie über Schaltungen, die durch Hitze beschädigt werden können, und Spannungsspitzen. Nehmen wir an, nach einem Jahr intensiver Nutzung nehmen die Schaltkreise ab und es können weniger Elektronen durchgehen, da der Weg schmaler ist, usw.

Ist dies die Art, wie eine CPU arbeitet, oder ist sie einfach funktionsfähig oder defekt, ohne dass die Geschwindigkeit darunter leidet?

Verringern sich die zentralen Verarbeitungseinheiten mit der Zeit oder spielen andere Faktoren eine Rolle??

Die Antworten

Der SuperUser-Mitwirkende RedGrittyBrick springt mit einer detaillierten Übersicht über die Steuerung der CPU-Geschwindigkeit ein:

Ist die Leistung einer CPU mit zunehmendem Alter betroffen??
nach dem ein Jahr Bei intensivem Gebrauch werden die Schaltungen abgebaut und es können weniger Elektronen durchgelassen werden, da der Weg schmaler ist, usw.

Nein:
Kristalloszillator

Die Geschwindigkeit einer CPU wird von einem Quarzoszillator bestimmt - soweit ich weiß, ist dies für die meisten CPUs ein externer Teil

Bild aus dem TechRepublic-Artikel

Kristalle unterliegen einer langsamen allmählichen Änderung der Frequenz mit der Zeit, die als Alterung bezeichnet wird.

Ich vermute jedoch, dass dies kein wesentlicher Faktor ist.

Die Altersverschiebung beträgt typischerweise 4 ppm für das erste Jahr und 2 ppm pro Jahr für die Lebensdauer des DT-26-Kristalls.

(von TI bezüglich eines RTC-ICs, aber ich glaube, dass diese Rate für Zeitkristalle im Allgemeinen ähnlich ist)

CPU-Halbleiter ändert sich

Breakthrough hat einen Link zu einem IEEE-Artikel veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie viele Halbleiter im Laufe der Zeit betroffen sind.

Es ist daher möglich, dass die maximale Taktrate, zu der die CPU fähig ist, mit der Zeit abnimmt. In den meisten Fällen wird jedoch die theoretisch maximal mögliche Geschwindigkeit der CPU nicht innerhalb eines Jahres unter die durch den Quarzoszillator eingestellte tatsächliche Betriebsgeschwindigkeit fallen. Daher läuft eine CPU, die ein Jahr lang gespeichert wurde, mit derselben Geschwindigkeit wie eine ursprünglich identische CPU, die seit einem Jahr ununterbrochen verwendet wird.

CPU-Wärmeregulierung

Viele CPUs reduzieren ihre Geschwindigkeit, wenn ihre Temperatur einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet. Die Hauptfaktoren, die zu einer Überhitzung einer ein Jahr alten CPU führen könnten, sind nicht auf die Verschlechterung der Halbleiter innerhalb der CPU selbst zurückzuführen. Daher haben diese Faktoren keinen Einfluss auf die formulierte Frage.

Es ist unwahrscheinlich, dass ein gegebenes Paar identischer CPUs innerhalb eines Jahres in seiner Leistungsfähigkeit so stark abweicht, dass thermische Probleme ausgelöst werden, bei denen eine von ihnen mit geringerer Geschwindigkeit laufen muss. Zumindest ist mir kein Beweis bekannt, dass dies innerhalb eines Jahres auf einem Gerät aufgetreten ist, das nicht als Garantiefehler aufgrund von Herstellungsfehlern gilt.

CPU Energieeffizienz

Viele Computer, insbesondere tragbare Computer, sind ähnlich konzipiert, um den Energieverbrauch im Leerlauf zu senken. Auch hier ist dies für die Frage nicht wirklich relevant.

BlueRaja springt mit einer Ergänzung zu Bens Antwort ein:

In der Theorie, nein, eine CPU sollte während ihrer gesamten Lebensdauer im Wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit laufen.

Ja, in der Praxis werden die CPUs mit der Zeit langsamer, weil sich auf dem Kühlkörper Staub ansammelt und weil die Wärmeleitpaste mit niedrigerer Qualität, mit der vorgebaute Computer häufig ausgeliefert werden, häufig abbaut oder verdampft. Diese Effekte führen zu einer Überhitzung der CPU, an der sie die Geschwindigkeit drosselt, um Schäden zu vermeiden.

Das Reinigen des Kühlkörpers und das erneute Aufbringen der Wärmeleitpaste sollte sie jedoch so gut wie neu machen.

Hinweis: Wenn Sie dies aufgrund der Verlangsamung eines alten Computers fragen, gibt es andere Gründe (normalerweise faulende Festplatten oder kaputte Kondensatoren) dass alte Computer mit der Zeit langsamer werden.

Mit anderen Worten, schlechte Computerwartung und billige Montagemethoden sind die wirklichen, die Geschwindigkeit drosselnden Dämonen, nicht Alter oder Abnutzung des physischen Chips. Die regelmäßige Reinigung und hochwertige Wärmeleitpaste tragen wesentlich dazu bei, dass Ihre CPU effizient arbeitet.

Haben Sie der Erklärung etwas hinzuzufügen? Ton aus in den Kommentaren. Möchten Sie mehr Antworten von anderen technisch versierten Stack Exchange-Benutzern lesen? Hier geht es zum vollständigen Diskussionsthread.