Kann sich das OC-Potential einer CPU mit der Zeit verschlechtern?

[apartment32]

hm, ich halte das immer eher für ein gerücht würde darüber mal gerne was wissenschaftliches lesen und nciht nur subjektive user-erfahrungen ...

[Thunderhit]

Reicht es dir nicht, dass hier wohl mind. 5x das Wort Elektronenmigration gefallen ist? Lies dir dazu was an, da gibts genug wissenschaftliches dazu.

[Tzk]

Es ist sogar so stark ausgeprägt, das sich die Extrem OCer schon beschweren, weil die CPUs nach 5 Einsätzen teilweise deutlich schlechter laufen als am Anfang.
Ist nur ne Frage der Spannung und des Stroms, mit dem die CPUs belastet werden.

Das ganze wird noch extremer, wenn die Strukturen weiter schrumpfen...

[Master Luke]

hm, ich halte das immer eher für ein gerücht würde darüber mal gerne was wissenschaftliches lesen und nciht nur subjektive user-erfahrungen ...

jeder e-fuzzi hat das im studium. leih dir mal ein paar gescheite bücher aus. da steht das sehr ausführlich drin.
zur not geht auch wiki.

und Tzk hat da schon recht: besser wirds nicht mehr durch schrumpfende Strukturen.

[apartment32]

Reicht es dir nicht, dass hier wohl mind. 5x das Wort Elektronenmigration gefallen ist? Lies dir dazu was an, da gibts genug wissenschaftliches dazu.

ähm ich zweifle doch nicht daran, dass es elektronen migration gibt ! es geht mir darum, ob es wirklich auswirkungen hat. Es ist für mich keineswegs bewiesen nur weil hier fünf user schreiben 'meine cpu geht nichtmehr so gut wie früher' ...

[Freak574]

der beschriebe Effekt wird in Systemen die ohne Hardwarewechsel Jahre lang laufen und plötzlich Ihre OC Leistung nicht mehr schaffen wohl eher durch alternde Komponenten auf Mainboard und Netzteil verursacht als das ein Verschleißeffekt in der CPU auftritt..

[KurzschlussElektroniker]

Kann es auch nicht beim ersten Beispiel daran liegen, das die cpu mehr arbeiten muss ? Denn die Aufrüstung von 8800 auf eine GTX 275.... Da muss die cpu schon ein bissel mehr brummen.

Was dann das nicht mehr so große OC Potenzial erklären würde

Gesendet von meinem HTC Desire HD A9191 mit der Hardwareluxx App

[KurzschlussElektroniker]

?

Gesendet von meinem HTC Desire HD A9191 mit der Hardwareluxx App

[Atazoth]

Naja, der Sudden Northwood Death ist zwar eine extreme Form der Elektronenmigration, hat aber eindeutig eine Auswirkung auf die Übertaktbarkeit (Lauffähigkeit) der CPU.

[Sheena]

ähm ich zweifle doch nicht daran, dass es elektronen migration gibt ! es geht mir darum, ob es wirklich auswirkungen hat. Es ist für mich keineswegs bewiesen nur weil hier fünf user schreiben 'meine cpu geht nichtmehr so gut wie früher' ...

Hättest du dir was dazu durchgelesen wüsstest du das es "Elektromigration" heißt. Und da du es dir offensichtlich nicht durchgelesen hast, ist es auch sinnlos mit dir drüber zudiskutieren. Wenn du nicht googeln willst, les dir den Post #21 durch.

[Andy65]

Wie lange läuft eure CPU in Langzeit OC?
da könnte man die Diskussion ebenso führen.

[apartment32]

Hättest du dir was dazu durchgelesen wüsstest du das es "Elektromigration" heißt. Und da du es dir offensichtlich nicht durchgelesen hast, ist es auch sinnlos mit dir drüber zudiskutieren. Wenn du nicht googeln willst, les dir den Post #21 durch.

wie oft soll ich es noch sagen ? es geht mir nicht um den physikalischen hintergrund ! ich würde gerne etwas fundiertes über den zusammenhang: oc potential und alter der cpu lesen !
mit fundiert meine ich soetwas wie statistiken, wo möglichst alle parameter gleich gehalten wurden usw.. intel muss doch soetwas in in der schublade haben.

[Mick_Foley]

Nein Intel hat sowas nicht in der Schublade, die wollen, dass wir am besten monatlich neue CPUs kaufen, die machen damit keine Langzeit OC-Tests...

Hier wurde eigentlich schon alles zu den physikalischen Hintergründen gesagt, wenn sie dich nicht interessieren, ist das deine Sache, aber das hebt ihre Gültigkeit nicht auf.

Da es ja einen Sammelthread im OC-Bereich gibt könnte dieser hier eigentlich geschlossen werden...

[apartment32]

naja es würde mich sehr wundern wenn intel nicht irgendwelche statistiken zum zusammenhang zwischen cpu takt, spannung und lebensdauer hätte ! woher wollen sie denn wissen mit welchem takt sie die cup ausliefern ohne, dass sie nach 2 wochen kaputt ist ? intel weiß genau welchen takt uns spannung sie geben können um eine bestimmte lebensdauer zu erreichen ! jeder autohersteller weiß wie lange ein sein auto unter bestimmten bedingungen hält..
achja und nach 'elektromigration' wurde im ausgangspost übrigens nicht gefragt..

[Mick_Foley]

Durch Simulation kommt man an diese Daten, das ist ein komplexes Mathematisches Modell. Da stellt sich keiner hin und testet etwas 5 Jahre, weder bei CPUs noch bei Autos. Und nach Elektromigration wurde nicht gefragt, aber sie ist die Antwort auf die Frage...

[apartment32]

es ist ja eine katastrophe mit dir zu diskutieren... fast alles was du sagst ist logisch falsch, oder sind unbegründete behauptungen !

Durch Simulation kommt man an diese Daten, das ist ein komplexes Mathematisches Modell. Da stellt sich keiner hin und testet etwas 5 Jahre, weder bei CPUs noch bei Autos. Und nach Elektromigration wurde nicht gefragt, aber sie ist die Antwort auf die Frage...

Kann sich das OC-Potential einer CPU mit der Zeit verschlechtern? 'elektromigration' kann nicht die antwort sein, da die frage nach einem JA oder Nein verlangt !
ich habe nirgends gesagt, dass sich intel irgedwo 'hinstellt' und testet und 5 jahre habe ich auch nicht erwähnt.. Es ist mir durchaus klar, dass heutzutage mit Modellen und simulationen gearbeitet wird !

Nein Intel hat sowas nicht in der Schublade..

woher weißt du das ? arbeitest du bei intel ?

[Mick_Foley]

Ich arbeite nicht bei Intel, aber ich bin auch nicht derjenige, der meint ein CPU-Hersteller testet die langzeitauswirkung von OC, die Auswirkungen sind durch die Gesetze der Physik bestimmt. Es hat seinen Grund warum man bei OC die Garantie auf die CPU verliert...

Und wenn ich mir den Thread hier durchlese ist es eher eine Katastrophe mit dir zu diskutieren...

[Ramapithecus]

Kann sich das OC-Potential einer CPU mit der Zeit verschlechtern? 'elektromigration' kann nicht die antwort sein, da die frage nach einem JA oder Nein verlangt !

Die Antwort darauf ist ein eindeutiges Ja!

Die Degradation von CMOS ICs ist allgemein bekannt und betrifft natürlich auch Prozessoren:

• Sources of failure/degradation: NBTI, hot carrier, TDDB
• Different sources of failure like NBTI, TDDB, EM, etc. become more significant with technology scaling
  -> Devices degrade faster and may fail in the field
• Degradation is hard to estimate
  -> Process variations, core usage, Vdd and temperature have an impact on the amount of degradation
• Guardbanding (in terms of frequency and voltage) is used
  -> Performance and power is wasted

Die Alterung einer CPU wird bei der individuellen Festlegung der Nennspannung (VID) berücksichtigt um einen zuverlässigen Betrieb über die Nutzungsdauer zu gewährleisten ('Guardbanding'), dieses wird bei AnandTech anschaulich erläutert. Deshalb liegt die VID auch nach Abzug der zulässigen Toleranz der Spannungsversorgung anfangs immer deutlich über der für einen stabilen Betrieb notwendigen Spannung, so dass zu diesem Zeitpunkt auch immer ein Übertakten ohne Anhebung der Spannung möglich ist.

Die von Intel derzeit angenommene Nutzungsdauer für alle Prozessoren (Notebook, Desktop & Server, außer Itanium) beträgt 7 Jahre, die Anforderung an die Defektrate ist kleiner als 1% in 7 Jahren und kleiner als 3% in 10 Jahren (Intel Technology Journal Q3'2000). Als Nutzungsprofil werden dabei für die ersten 3 Jahre 100% Auslastung, danach alle 2 Jahre eine Halbierung der Nutzung angenommen. Daher darf in den 10 Jahren die CPU für diese Defektrate im Mittel nur 55% ausgelastet sein, d.h. nach 5,5 Jahren Vollast sind weniger als 3% Defekte zu erwarten.

Für den langsam fortschreitenden Rückgang der bei einer bestimmten Spannung erreichbaren Taktfrequenz ist aber weniger die Elektromigration (EM) ursächlich (diese kann vor dem Versagen auch die Leitungsverzögerung erhöhen), sondern dafür sind die 'Bias Temp Instability' (BTI) und 'Hot-Carrier-Injection' (HCI) bedeutender. Diese verursachen eine fortschreitende Änderung der Parameter des einzelnen Transistors, so dass sich die Gate-Verzögerung kaskadierter Transistoren erhöht. Die Alterungseffekte bewirken also eine Verzögerung der Signalpfade durch Erhöhung von Leitungsverzögerung und Gate-Verzögerung, was dann zu einer Verringerung der bei einer bestimmten Spannung möglichen Taktfrequenz führt ('speed degradation', 'Übertaktbarkeit').

Einen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Degradation der CPU, neben BTI, EM, HCI ist auch noch der Ausfall durch 'Time Depended Dielectric Breakdown' (TDDB) relevant, haben folgende Betriebsparameter:

• Stromstärke (Auslastung der CPU, Taktfrequenz): je höher, umso mehr EM und HCI
• Spannung (erhöht auch Stromstärke!): je höher, umso mehr BTI, HCI und TDDB
• Temperatur: je höher, umso mehr BTI, EM und TDDB, nur bei HCI umgekehrt; Arrhenius-Abhängigkeit

Je nach Nutzung ist also die Begrenzung der Lebensdauer durch den einen oder anderen Effekt am wahrscheinlichsten: bei ständiger Volllast ist ein Ausfall durch EM zu erwarten, bei hoher Spannung und geringer CPU Last wird TDDB die wahrscheinlichste Ursache sein.

Beim von Intel durchgeführten Burn-In der CPU unter extremen Bedingugen (8 Stunden bei 1,4-facher Spannung und 90°C Temperatur) wird die 'Alterung' in dieser kurzen Zeit schon problematisch:

"Accelerating electromigration during burn-in by higher temperature and toggle may adversely impact the performance of transistor due to acceleration in Hot Electron effect that degrades transistor performance. Thus the reliability considerations must be carefully weighed against performance loss." (S. Kundu et al., Test challenges in nanometer technologies. IEEE European Test Workshop ETW'2000)

[blubb0r87]

Die 90°C CPU Temp sind aber nur in Kombination mit der sehr hohen Spannung ein Problem.
Langsam findet auch bei den Supercomputern ein Umdenken statt und man verwendet zum Teil über 40°C warmes Wasser (im Gegensatz zu 10°C kalter Luft). Die CPU Temperaturen liegen dann im Bereich von 80-85°C.

Das ist selbst im Dauerbetrieb absolut kein Problem.

Dadurch kann man die Kühlkosten für ein Rechenzentrum massiv reduzieren ohne Einschränkung der Rechenleistung.

Deshalb kann man auch Leute belächeln, welche mit irgendwelchen Software Temperatur Schätzungstools versuche ihre CPU Temperatur zu ermitteln und gegebenenfalls mit deutlich verbesserter Kühlung um 1-2°C zu senken.