Πόσο διαρκούν οι επεξεργαστές;

Οι επεξεργαστές που τροφοδοτούν κάθε υπολογιστή, φορητό υπολογιστή και smartphone δεν έχουν κινούμενα μέρη και δεν έχουν καμία φθορά με τη συνήθη έννοια. Σε κανονική χρήση, ένας επεξεργαστής μπορεί να λειτουργεί για δεκαετίες πριν αποτύχει. Αν και άλλα σημαντικά μέρη, όπως οι ανεμιστήρες και οι σκληροί δίσκοι, φθείρονται πολύ πριν από τον επεξεργαστή, διάφορες μορφές απαξίωσης απαιτούν από τους περισσότερους επεξεργαστές υπολογιστών πολύ πριν σταματήσουν να λειτουργούν.

Διάρκεια ζωής και MTTF

Οι κατασκευαστές μάρκας κατασκευάζουν επεξεργαστές από πρώτες ύλες όπως πυρίτιο αναμεμειγμένο με ίχνη βορίου, αρσενικού και άλλα στοιχεία. Οι δεκαετίες της παραγωγικής εμπειρίας έχουν οδηγήσει στην ακριβή κατασκευή των επεξεργαστών καθώς και στη γνώση των διαφόρων τρόπων αποτυχίας των τσιπ. Ένας τρόπος μέτρησης της αξιοπιστίας των τσιπ και της προβλεπόμενης διάρκειας ζωής είναι τα στατιστικά στοιχεία χρήσης που μετρούν έναν αριθμό που ονομάζεται Mean Time To Failure - ο μέσος χρόνος που θα διαρκέσει ένας δεδομένος επεξεργαστής από μια μεγάλη παρτίδα κατασκευασμένων τσιπ. Σύμφωνα με μια ανάλυση που δημοσιεύθηκε στο Πανεπιστήμιο του Illinois, οι κατασκευαστές τσιπ χρησιμοποιούν ένα MTTF 20 ετών, το οποίο επιβεβαιώνει με ακρίβεια ότι τα τσιπ θα διαρκέσουν αξιόπιστα τα λίγα χρόνια που καλύπτει η εγγύηση ενός κατασκευαστή. Σημειώστε ότι ο MTTF είναι ένας στατιστικός αριθμός και όχι μια εγγύηση - τα περισσότερα τσιπ θα διαρκέσουν περισσότερο από 10 χρόνια, τα μισά θα διαρκέσουν 20 και κάποια θα συνεχίσουν να εργάζονται πολύ αργότερα.

Εσωτερικοί και εξωτερικοί παράγοντες

Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής ενός επεξεργαστή. μερικά είναι εσωτερικά στο chip, ενώ άλλα είναι εξωτερικά. Οι εσωτερικοί παράγοντες περιλαμβάνουν τη μετανάστευση ατόμων πυριτίου και μετάλλων στα πολλά στρώματα του τσιπ. υπερβολικά μολύνει τα μέρη που συνθέτουν τον επεξεργαστή, οδηγώντας σε αποτυχία. Η πλεονάζουσα θερμότητα και ο στατικός ηλεκτρισμός είναι εξωτερικά του επεξεργαστή. αγγίζοντας έναν επεξεργαστή σε ξηρή ημέρα του Δεκεμβρίου, για παράδειγμα, εκθέτει το τσιπ σε υψηλές τάσεις που μπορούν να καταστρέψουν άμεσα ευαίσθητα συστατικά μέσα. Παρόλο που πολύ υψηλές θερμοκρασίες θα προκαλέσουν γρήγορο αποτυχία ενός επεξεργαστή, ακόμη και μέτρια υπερβολική θερμότητα μειώνει μετρίως τη διάρκεια ζωής του τσιπ, κάνοντας τους ανεμιστήρες ψύξης απόλυτη ανάγκη.

"Βρεφικής θνησιμότητας"

Τα μικροσκοπικά κατασκευαστικά ελαττώματα μπορούν να παράγουν μάρκες που αποτυγχάνουν σε λίγες μέρες ή μήνες. οι κατασκευαστές τσιπ αποκαλούν αυτά τα προβλήματα "βρεφική θνησιμότητα". Μόλις ένα τσιπ έχει περάσει αρκετούς μήνες λειτουργίας, έχει μεγάλη πιθανότητα λειτουργίας για πολλά χρόνια. Μια διαδικασία που ονομάζεται "burn-in" εκτελεί νέες μάρκες στο εργοστάσιο για περιορισμένο χρονικό διάστημα κάτω από σχετικά υψηλά επίπεδα στρες. αυτό συλλαμβάνει πολλούς ελαττωματικούς επεξεργαστές πριν γίνουν μέρος ενός υπολογιστή ή άλλης υπολογιστικής συσκευής.

Απαρχαίωση

Η ταχεία εξέλιξη του λογισμικού, των εξαρτημάτων και των εφαρμογών ηλεκτρονικών υπολογιστών καθιστά τους επεξεργαστές απαρχαιωμένους για χρόνια πριν αποτύχουν φυσικά. Πολύπλοκο λογισμικό, όπως τα Microsoft Windows, streaming media Internet και δικτύωση Wi-Fi απαιτούν εξελιγμένο υπολογισμό και επεξεργασία δεδομένων που αφήνει παλαιότερες γενιές επεξεργαστών να αγωνίζονται. Τα σύγχρονα σχέδια multicore τσιπ είναι πιο ικανά σε εργασίες όπως η διαχείριση πολλαπλών ενεργών καρτελών σε ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Web. Οι νεώτεροι επεξεργαστές 64-bit χειρίζονται περισσότερη μνήμη τυχαίας προσπέλασης σε σχέση με προηγούμενες μάρκες 32-bit. Συχνά, η μετάβαση σε νέο λογισμικό απαιτεί αναβάθμιση του παλαιού υλικού, ακόμα και αν ο υφιστάμενος επεξεργαστής έχει λειτουργήσει αξιόπιστα.