オーバークロック：恒久的な損傷？

私は常に、あらゆる種類のCPU（PCまたはマイクロコントローラーの場合）のオーバークロックは悪いことだという印象を受けてきました。本質的にメーカーの仕様外でユニットを操作しているため、デバイスが意図したとおりに動作しない場合があります。速度は速くなりますが、動作が不安定になるリスクがあります。

オーバークロックへの答えは、デバイスでどの程度のリスクを引き受けたいかに応じて、哲学的な答えであることを理解しています。だが、

CPUのオーバークロックにより、どのような永続的な損傷が発生する可能性がありますか？

（注：私の友人の数はgamerzであり、オーバークロックroxorsのsoxorsと思うので、私はこれを聞いて...といくつかの奇妙な理由のために、彼らは、この自分のコンピュータがbluescreensで破ると、その後行った後、私は呼び出される、と私はいくつかの弾薬がとても使いたいです不安定になる可能性のあるハードウェアを頻繁にトラブルシューティングする必要がないこと...）

私はこれまで純粋にコスト削減のために所有してきたほぼすべてのコンピューター（ラップトップを除く）をオーバークロックしました。

オーバークロックは、クロック速度または乗数を上げる場合と同様に、最新のCPUに損傷を与えるべきではありません。CPUのサーマルシャットダウンは、損傷を防ぐのに十分早くトリガーする必要があります。古いCPUには、堅牢な熱保護機能がありませんでした。

さらに高速で実行しようとしてさまざまな電圧を上げている場合は、誤ってCPUに永久的な損傷を与える可能性があります。CPU製造元から提供されている最大電圧仕様の範囲内に収めるのは良いことです。

使用モデルによっては、オーバークロックにより寿命が短くなる可能性があります。これは実際にはCPU温度の関数に過ぎず、実行温度が高いほど寿命が短くなります。CPUがTDP定格の24/7の端で正しく実行されている場合、10年間続くとは思わないでしょう。

通常、指定された電圧レベル内にある限り、デバイスを設計仕様の範囲外で実行することはありません。設計が具体化され、製造歩留まりが次第に向上し、2.6GHzにビニングされた部品は非常に高速で動作することがよくあり、テストされているため、ローエンドにビニングされて、そのセグメントの高い市場需要を満たすだけです。

現在空冷のコアi7 920 @ 4.1ghzを入力しています（1つの大規模なヒートシンクと2つの140mmファンであることを確認しています）。D0ステッピングは、古いステッピングよりもはるかに高速な新しいステッピングです。私は実際に4.25ghzで12時間のprime95テストを実行しましたが、それ以上のものはエラーを吐き始め、供給電圧をこれ以上上げたくなかったので、少し余裕を取って4.1に戻しました。また、スペースが空調されていない場合は、周囲温度の変化を考慮する必要があります。

シープシミュレーターの編集：

ラムへの影響は、あなたが話しているアーキテクチャとマザーボードが提供する機能に依存します。

たとえば、コアi7アーキテクチャでは：

Core i7アーキテクチャーには、4つの異なる乗算器を介してCPUコア、「アンコア」、QPI、およびRAMのクロックを生成する1つの基本クロックがあります。

一部のCPUモデルでは、これらの乗数の範囲は限られていますが、質問の要点です。システムをオーバークロックすると、通常はベースクロックが上がり、RAMクロックも増加します。ただし、必要に応じて、RAMクロック乗数を減らして在庫を取得したり、在庫のRAM速度に非常に近づけたりすることができます。コアi7 920はデフォルトでDDR3-1066 ramを使用しますが、DDR3-1600はほぼ同じ価格であるため、ほとんどの人はより高速のramを購入し、RAM乗数を調整して1600定格に到達します。また、良質のマザーボードのRAM電圧を制御できるので、必要に応じてRAMを過電圧/クロッキングすることができます。

一部の古いアーキテクチャでは、RAMクロック乗数の制御が制限されているかまったく制御されていなかったため、特定のCPUクロックを達成するにはより高速のRAMが必要になる可能性があります。

主にそれは熱の問題です。 エレクトロマイグレーションは、電流が多すぎるためにチップを破壊する可能性があります。

これは、題し偉大な小さな記事を思い出させるオーバークロックの禅によってボブ・コルウェルのPentium 4プロセッサへのプロのIntel PentiumのチーフIA-32の建築家でした。

残念ながら、このドキュメントは一般には公開されていませんが、IEEE Computer Societyのメンバーや多くの大学のネットワークで公開されているはずです。もともとは2004年3月のコンピュータマガジン（37巻3号）9〜12頁に掲載された。

いくつかの簡単な引用：

要約：オーバークロックは、最悪の場合よりも優れたシステム動作における、制御されていない大規模な実験です。

... コンピューターのこの号[雑誌号]は、私が「最悪のケースよりも良い」デザインと呼んでいるものにスポットを当てています。通常のワーストケース設計では、コンピューティングシステムはすべてのコンポーネントの集まりであり、周波数、電源電圧、および温度範囲内で動作し、すべてのコンポーネントのワーストケース値に同時に対応するように設定されています。（現代のCPUは、実際にはこの方法でこれを完全に実行することはありませんが、一度実行したことがあり、最悪のケースの設計をこの方法で考えるのが最も簡単です。） ...

... オーバークロッカーの一般的なアプローチであるオーバークロッカーのアプローチを、IntelとAMDが直面しているエンジニアリングの課題と比較します。まず、この課題はオーバークロッカーのコインの裏側だけではないことに注意してください。チップメーカーは、数千万から数億のチップを設計および製造する必要があります。オーバークロッカーは1つだけを心配します。メーカーは定量化可能な信頼性の目標を設定する必要があり、それは「これまでに発生した障害ゼロ」ではありません。それを打つことは宇宙線を避ける必要があるので、それは到達不可能であり、あまり生産的ではありません。海抜であっても、ラップトップの購入者が魅力的であると考えるよりも多くのコンクリートが必要になります。そしてそれでも、コンクリートはオッズを改善するだけです。それは統計的なゲームのままです。 ...

結論

歯をフロスしないと、歯が腐ることはありません。車の旅行の大部分は金属の曲がりを含まないので、なぜシートベルトを着用するのですか？そして、なぜ喫煙しないのですか？すべての喫煙者ががんになるわけではありません。あるいは、オスカーロンドンの妥協案を取り入れることもできます。そして、1960年代のロックミュージシャンの中にはまだ生きている人もいるので、おそらくすべてのドラッグは本当に有益で、なんらかの防腐剤として機能しています。私についても、私はエンジニアであり、統計の世界に住んでいます。私はオッズで行くつもりです。

オーバークロックが恒久的な損傷を引き起こす可能性があるかどうかの詳細については？はい、特にリソグラフィー技術がより小さなスケールのダイ（例えば、35ナノメートル）を作成する際に向上するにつれて、絶縁体/酸化物の厚さも減少します。つまり、これまでよりも薄いバリアは、高電圧や劣化のために機能しなくなる可能性があります。したがって、許容可能なエラーの関連マージンは減少しています（または、障害のマージンは増加しています）。

CPU設計にはまだMOSFETトランジスタが使用されていると思うので、MOSFETサイズの縮小に伴ういくつかの困難を検討すると、オーバークロックが引き起こす可能性のある他の潜在的な問題が明らかになる可能性があります。システムレベルでは、オーバークロックにより、CPUダイまたはその他のサブシステム（RAMバスなど）内で内部/クロスチャネルEMI / RFIが発生し、機械的または外部EMI / RFIは許容できなくなり、デジタルバスでランダムエラーが発生します。

そして記録のために、私は愚かなオーバークロックと貧弱な熱放散のためにプロセッサーを損傷しました。したがって、理論を超えて、それは実際に可能です。