超频:永久损坏?

电器工程 中央处理器 超频
2022-01-11 05:18:34

我一直认为对任何类型的 CPU(对于 PC 或微控制器)进行超频都是一件坏事。您实际上是在制造商规格之外操作该设备,这意味着该设备可能/可能无法按预期工作。它可能会更快,但有行为不稳定的风险。

我知道超频/不超频的答案是哲学上的,这取决于您希望在设备上承担多少风险。但,

超频 CPU 会造成什么样的永久性损坏?

(注意:我问这个是因为我的一些朋友是游戏玩家,并且认为超频 roxors soxors...出于某种奇怪的原因,在他们这样做之后,他们的计算机出现蓝屏故障,然后接到电话,我想要一些弹药来使用所以我不必经常对潜在的脆弱硬件进行故障排除......)

3个回答

我已经超频了几乎所有我曾经拥有的计算机(不包括笔记本电脑),纯粹是为了节省成本并使 matlab sims 不需要一整天。

超频,如提高时钟速度或倍频不应该损坏现代 CPU。CPU 中的热关机应尽早触发以防止损坏。较旧的 CPU 没有那么强大的热保护。

如果您提高各种电压以试图更快地运行,您可能会无意中对 CPU 造成永久性损坏。最好保持在 CPU 制造商给出的最大电压规格内。

根据您的使用模式,超频可能会导致使用寿命缩短。这实际上只是CPU温度的一个函数,它运行得越热,寿命越短。如果 CPU 运行在其 TDP 额定值 24/7 的边缘,我预计它不会持续 10 年。

只要您保持在指定的电压水平内,您通常不会在其设计规格之外运行设备。随着设计的充实,制造良率越来越好,并且分档至 2.6GHz 的部件通常能够实现更高的速度并经过测试,它们只是被分档到低端以满足该细分市场更高的市场需求。

目前正在使用带有空气冷却功能的核心 i7 920 @ 4.1ghz(假设它是一个巨大的散热器和 2 个 140 毫米风扇)。D0 步进,一种较新的步进,其速度比旧步进要高得多。实际上,我在 4.25ghz 下运行了 12 小时的 prime95 测试,但任何更高的东西都开始出现错误,我不想再提高电源电压,所以我稍微退后一点,以达到 4.1 的一些余量。如果您的空间没有空调,您还必须考虑环境温度的变化。

编辑羊模拟器:

对 ram 的影响取决于您谈论的架构和主板提供的功能。

例如在核心 i7 架构中:

在 Core i7 架构中,您有 1 个基本时钟,它通过 4 个不同的乘法器为 CPU 内核、“非内核”、QPI 和 RAM 生成时钟。

在某些 CPU 型号中,这些乘法器的范围有限,但您的问题很关键:当您对系统进行超频时,您通常会调高基本时钟,这也会增加 RAM 时钟。但是,如果您愿意,您可以减少 RAM 时钟乘数以获得库存或非常接近库存 RAM 速度。Core i7 920 默认使用 DDR3-1066 内存,但 DDR3-1600 的价格几乎相同,因此大多数人购买更快的内存并调整内存倍数以达到 1600 额定值。您还可以控制优质主板上的 ram 电压,因此您可以根据需要选择对 ram 进行过压/时钟控制。

在一些较旧的架构中,对 RAM 时钟倍频器的控制有限或无法控制,这可能意味着您需要更快的 RAM 来实现特定的 CPU 时钟。

主要是散热问题。 由于电流过大,电迁移会损坏芯片。

这让我想起了一篇很棒的小文章,题为Bob Colwell的超频之禅,是 Intel Pentium Pro 到 Pentium 4 处理器的首席 IA-32 架构师。

不幸的是,该文件不向公众提供,但应该可供 IEEE 计算机协会成员和许多/大多数大学网络使用。它最初发表在计算机杂志,2004 年 3 月(第 37 卷,第 3 期)第 9-12 页。

几个简短的引述:


摘要超频是在好于最坏情况下的系统操作中进行的大型、不受控制的实验。

... 本期《计算机》[杂志] 重点介绍了我所说的“优于最坏情况”的设计。对于正常的最坏情况设计,任何计算系统都是组件的集合,在频率、电源电压和温度范围内运行,这些频率、电源电压和温度范围被设置为同时适应每个组件的最坏情况值。(现代 CPU 不再真的这样做了,但他们曾经这样做过,最容易想到最坏情况的设计。) ...

...将超频者的“坐以待毙”的方法与英特尔和 AMD 面临的工程挑战进行比较。首先,请注意,这个挑战不仅仅是超频者硬币的另一面。芯片制造商必须设计和生产数千万或数亿颗芯片;超频者只担心一个。制造商必须设定一个可量化的可靠性目标,不,这不是“永远零故障”。那将是一个遥不可及——而且效率不高——的目标,因为击中它需要避开宇宙射线。即使在海平面上,这也需要比任何笔记本电脑购买者都感兴趣的更多米的混凝土。即便如此,混凝土也只会提高几率。这仍将是一场统计游戏。 ...

结论

如果您不使用牙线清洁牙齿,它们不一定会腐烂。绝大多数汽车旅行不包括任何金属弯曲,那么为什么要系安全带呢?为什么不抽烟?并非所有吸烟者都会患上癌症。或者你可以采用奥斯卡伦敦的妥协,“如果你吸烟,为什么还要系安全带?” 一些 1960 年代的摇滚音乐家还活着,所以也许所有这些药物都是有益的,起到某种防腐剂的作用。至于我,嗯,我是一名工程师,我生活在一个统计世界中。我顺其自然。


至于超频是否会造成永久性损坏的细节?是的,特别是随着光刻技术在制造更小尺寸芯片(例如 35 纳米)方面的改进,绝缘体/氧化物的厚度也会降低。这意味着这个越来越薄的屏障可能会由于高电压或劣化而失效。因此,可接受错误的相关边际正在减少(或失败的边际正在上升)。

我相信 MOSFET 晶体管仍然用于 CPU 设计,因此查看MOSFET 尺寸减小的一些困难可能会突出超频可能导致的其他潜在问题。在系统级别,超频还可能导致 CPU 芯片或任何其他子系统(例如 RAM 总线)内的内部/跨通道 EMI/RFI,并可能降低信噪比 (SNR)外部 EMI/RFI 不再可容忍,并最终在数字总线上产生随机错误。

根据记录,由于愚蠢的超频和散热不良,我已经损坏了处理器。所以超越理论,实际上是可能的。