Overclocking: kerusakan permanen?

Saya selalu mendapat kesan bahwa overclocking dari segala jenis CPU (untuk PC, atau mikrokontroler), itu adalah hal yang buruk. Anda pada dasarnya mengoperasikan unit di luar spesifikasi pabrikan, yang berarti perangkat mungkin / mungkin tidak berfungsi sebagaimana dimaksud. Ini mungkin lebih cepat, tetapi dengan risiko perilaku yang tidak menentu.

Saya mengerti bahwa jawaban untuk overclock / tidak adalah jawaban filosofis tergantung pada seberapa besar risiko yang ingin Anda ambil dengan perangkat Anda. Tapi,

Kerusakan permanen apa yang bisa disebabkan oleh overclocking CPU?

(Catatan: Saya bertanya ini karena sejumlah teman saya adalah gamerz dan berpikir overclocking roxors soxors ... dan untuk beberapa alasan aneh setelah mereka melakukan ini komputer mereka pecah dengan bluescreens dan kemudian saya dipanggil, dan saya ingin beberapa amunisi untuk menggunakannya bahwa saya tidak perlu terlalu sering memecahkan masalah perangkat keras yang berpotensi terkelupas ...)

Saya telah melakukan overclock hampir setiap komputer (tidak termasuk laptop) yang pernah saya miliki murni untuk penghematan biaya dan membuat sims matlab tidak memakan waktu seharian.

Overclocking, seperti meningkatkan kecepatan jam atau pengganda tidak boleh merusak CPU modern. Shutdown termal pada CPU harus memicu cukup dini untuk mencegah kerusakan. CPU yang lebih tua tidak memiliki perlindungan termal yang kuat.

Jika Anda menaikkan berbagai voltase dalam upaya menjalankan lebih cepat, Anda dapat secara tidak sengaja menyebabkan kerusakan permanen pada CPU. Ada baiknya untuk tetap dalam spesifikasi tegangan maks yang diberikan oleh produsen CPU.

Tergantung pada model penggunaan Anda, overclocking dapat menyebabkan rentang hidup yang lebih singkat. Ini benar-benar hanya fungsi suhu CPU, semakin panas menjalankan semakin pendek rentang hidup. Jika CPU berjalan tepat di tepi peringkat TDP 24/7, saya tidak akan berharap itu berlangsung selama 10 tahun.

Anda biasanya tidak menjalankan perangkat di luar spesifikasi desainnya selama Anda tetap berada dalam level voltase yang ditentukan. Seiring desain disempurnakan, hasil pabrikan menjadi lebih baik dan lebih baik dan suku cadang yang dirubah menjadi 2.6GHz sering kali mampu dan diuji untuk kecepatan yang lebih tinggi, mereka hanya dikosongkan ke bagian bawah untuk memenuhi permintaan pasar yang lebih tinggi untuk segmen tersebut.

Saat ini mengetik pada inti i7 920 @ 4.1ghz dengan pendingin udara (diberikan itu satu heatsink besar dan 2 kipas 140mm). D0 stepping, stepping baru yang mampu kecepatan jauh lebih tinggi daripada steppings yang lebih lama. Saya benar-benar menjalankan tes prime95 12 jam di 4,25 GHz tetapi sesuatu yang lebih tinggi mulai memuntahkan kesalahan dan saya tidak ingin menaikkan tegangan pasokan lagi jadi saya mundur sedikit untuk sampai ke 4,1 untuk ruang kepala beberapa. Anda juga harus membuat kelonggaran untuk perubahan suhu sekitar jika ruang Anda tidak ber-AC.

EDIT untuk sheepsimulator:

Efek pada ram tergantung pada arsitektur yang Anda bicarakan dan fitur yang ditawarkan oleh motherboard.

Misalnya dalam arsitektur inti i7:

Dalam arsitektur Core i7 Anda memiliki 1 jam dasar yang menghasilkan jam untuk inti CPU, 'uncore', QPI dan RAM melalui 4 pengganda yang berbeda.

Dalam beberapa model CPU, pengganda ini memiliki rentang terbatas, tetapi kunci untuk pertanyaan Anda: ketika Anda melakukan overclock sistem, Anda biasanya memutar jam dasar ke atas yang juga meningkatkan jam RAM. Tapi, Anda dapat mengurangi pengganda clock RAM untuk mendapatkan stok atau sangat dekat dengan kecepatan ram ram jika diinginkan. Core i7 920 secara default menggunakan ram DDR3-1066 tetapi DDR3-1600 harganya hampir sama sehingga kebanyakan orang membeli ram yang lebih cepat dan menyesuaikan pengganda RAM untuk mencapai peringkat 1.600. Anda juga memiliki kontrol atas tegangan ram pada motherboard yang baik sehingga Anda memiliki pilihan over volting / clocking ram jika Anda menginginkannya.

Dalam beberapa arsitektur yang lebih lama ada terbatas atau tidak ada kontrol atas pengganda clock RAM yang bisa berarti bahwa Anda memerlukan ram lebih cepat untuk mencapai jam CPU tertentu.

Terutama ini masalah termal. Electromigration dapat merusak chip karena arus terlalu banyak.

Ini mengingatkan saya pada sebuah artikel kecil berjudul The Zen of Overclocking oleh Bob Colwell yang merupakan kepala arsitek IA-32 untuk prosesor Intel Pentium Pro hingga Pentium 4.

Sayangnya dokumen ini tidak tersedia untuk masyarakat umum, tetapi harus tersedia untuk anggota IEEE Computer Society, dan banyak / sebagian besar jaringan universitas. Ini awalnya diterbitkan di majalah Komputer , Maret 2004 (Vol. 37, No. 3) hal. 9-12.

Beberapa kutipan singkat:

Abstrak : Overclocking adalah eksperimen besar dan tidak terkontrol dalam operasi sistem yang lebih baik daripada yang terburuk.

... Masalah Komputer [majalah] ini menyoroti apa yang saya sebut desain "lebih baik daripada yang terburuk". Dengan desain kasus terburuk normal, sistem komputasi apa pun adalah konglomerasi komponen, beroperasi dalam frekuensi, voltase catu daya, dan kisaran suhu yang ditetapkan untuk secara bersamaan mengakomodasi nilai kasus terburuk dari setiap komponen tunggal. (CPU modern tidak benar-benar melakukannya dengan cara ini lagi, tetapi mereka pernah melakukannya, dan lebih mudah untuk memikirkan desain kasus terburuk dengan cara ini.) ...

... Bandingkan kursi-of-the-celana, mungkin-it-will-work pendekatan para overclocker dengan tantangan teknik yang dihadapi Intel dan AMD. Pertama, perhatikan bahwa tantangan ini bukan hanya sisi lain dari koin pembuat overclocker. Pembuat chip harus merancang dan memproduksi puluhan atau ratusan juta chip; overclocker hanya khawatir tentang satu. Pabrikan harus menetapkan sasaran keandalan yang dapat diukur, dan tidak, itu bukan "nol kegagalan, selamanya." Itu akan menjadi target yang tidak terjangkau - dan tidak terlalu produktif - karena memukulnya akan memerlukan menghindari sinar kosmik. Bahkan di permukaan laut, itu akan membutuhkan lebih banyak meter beton daripada pembeli laptop akan menemukan menarik. Dan bahkan kemudian, beton hanya akan meningkatkan peluang. Itu akan tetap menjadi permainan statistik. ...

Kesimpulan

Jika Anda tidak menggosok gigi, gigi tidak akan membusuk. Sebagian besar perjalanan mobil tidak termasuk pembengkokan logam, jadi mengapa memakai sabuk pengaman? Dan mengapa tidak merokok? Tidak semua perokok terkena kanker. Atau Anda bisa mengadopsi kompromi Oscar London, "Jika Anda merokok, mengapa repot-repot mengenakan sabuk pengaman?" Dan beberapa musisi rock dari tahun 1960-an masih hidup, jadi mungkin semua obat itu benar-benar bermanfaat, bertindak sebagai semacam pengawet. Bagi saya, saya seorang insinyur, dan saya hidup di dunia statistik. Saya akan dengan peluang.

Mengenai hal spesifik apakah over-clocking dapat menyebabkan kerusakan permanen? Ya, khususnya ketika teknologi litografi meningkat dalam menciptakan die skala yang lebih kecil (misalnya 35 nanometer), ketebalan isolator / oksida juga berkurang. Ini berarti bahwa penghalang yang lebih tipis ini dapat gagal karena tegangan tinggi atau kerusakan. Jadi margin terkait untuk kesalahan yang diterima menurun (atau margin untuk kegagalan meningkat).

Saya percaya transistor MOSFET masih digunakan untuk desain CPU, jadi melihat beberapa kesulitan dengan pengurangan ukuran MOSFET dapat menyoroti masalah potensial lainnya yang mungkin disebabkan oleh overclocking. Pada tingkat sistem, overclocking juga dapat menyebabkan internal / lintas-channel EMI / RFI di dalam CPU mati atau salah satu dari subsistem lain (misalnya RAM bus), dan dapat mengurangi Signal-Noise-Ratio (SNR) seperti mekanik atau EMI / RFI eksternal tidak lagi dapat ditoleransi, dan akhirnya menghasilkan kesalahan acak pada bus digital.

Dan sebagai catatan saya telah merusak prosesor karena bodoh over-clocking, dan disipasi termal yang buruk. Jadi di luar teori, itu sebenarnya mungkin.