経年変化に応じてCPUのパフォーマンスは影響を受けますか？[閉まっている]

これは、CPUの動作に関する仮想的な質問です。2つの同一のCPUを購入し、1つの長期（たとえば1年）を使用すると、未使用のCPUと同じ速度になりますか？使用されているCPUのクロックサイクル数、リクエストのレイテンシなどは、未使用のCPUのそれよりも少なくなりますか？

CPUには可動部品（外部ファン以外）はありませんが、熱や電圧スパイクによって損傷する可能性のある回路はあるものの、機械的なデバイスは時間の経過とともに劣化するという支持論法があります。1年の集中的な使用の後、回路が劣化し、経路が狭くなるなどの理由で、通過できる電子が少なくなるとしましょう。

これはCPUの動作の性質ですか、それとも単に速度が低下することなく動作するか、または壊れているだけですか？

経年変化に応じてCPUのパフォーマンスは影響を受けますか？
後に年間集中的に使用するなど、回路が劣化すると経路が狭くなるため、少ない電子は渡すことができます

いや、

水晶発振器

CPUの速度は水晶発振器によって決定されます -私の知る限り、これはほとんどのCPUの外部部品です

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結晶は、経年変化として知られる、時間とともに周波数がゆっくりと徐々に変化します。

ただし、これは重要な要因ではないと思われます。

経年変化は、通常、初年度は4 ppm、DT-26クリスタルの寿命は年間2 ppmです。

（RTC ICに関するTIからですが、このレートは一般的なタイミングクリスタルでも同様だと思います）

CPU半導体の変更

ブレークスルーは、半導体が時間の経過とともに影響を受ける無数の方法を説明するIEEE記事へのリンクを投稿しました。

したがって、CPUが対応できる最大クロック速度は、時間の経過とともに低下する可能性があります。ただし、ほとんどの場合、これにより、CPUの理論上の最大可能速度は、1年以内に、水晶発振器で設定された実際の動作速度を下回りません。したがって、1年間保存されたCPUは、1年間継続的に使用されていた元の同一のCPUと同じ速度で実行されます。

CPU温度調節

多くのCPUは、温度が事前設定されたしきい値を超えると速度を低下させます。1年前のCPUが過熱する主な要因は、CPU自体の半導体の劣化とは関係ありません。したがって、これらの要因は定式化された問題とは無関係です。

同一のCPUの特定のペアが1年以内に能力が発散して、一方のCPUが低速で動作することを必要とする熱の問題を引き起こす可能性はほとんどありません。少なくとも、製造上の欠陥による保証の失敗とは見なされないデバイスで1年以内にこれが発生したという証拠はありません。

CPUエネルギー効率

多くのコンピューター、特にポータブルコンピューターは、アイドル時のエネルギー消費を削減するために同様に設計されています。繰り返しますが、これは、述べられているように質問に実際には関係ありません。

理論的には、いいえ、CPUはその寿命全体で基本的に同じ速度で動作するはずです。

実際には、はい、ヒートシンクにほこりがたまっているため、時間の経過とともにCPUの速度が低下します。また、事前に構築されたコンピューターに付属する低品質のサーマルペーストは、出荷時に劣化または蒸発するためです。これらの影響により、CPUが過熱し、その時点で速度を抑制して損傷を防ぎます。

ただし、ヒートシンクをクリーニングしてサーマルペーストを塗り直すと、新品と同じくらいの品質になります。

注：古いコンピューターの速度が低下したためにこれを要求している場合、古いコンピューターが時間の経過と共に速度が低下する他の理由 （通常、ハードドライブの破損またはコンデンサーの破損）があります。

簡単に言えば、年齢とともにCPUが遅くなることはありません。

少し長い答え：

すべての接続とトランジスタが正常に機能している限り、CPUは機能します。通常のワイヤでは、接続が断続的になる可能性のある動きがある場合がありますが、CPUの場合はそうではありません。

• 回路はシリコンにエッチングされています
• 物事ははるかに小さいです

何かが壊れると、悪い計算からコンピューターが起動しないまで、何でも起こります。

私は、この問題の本質的な核心は物理的なハードウェアとはあまり関係がないと主張します-それは私たちの認識と、実行するソフトウェアの相対的なパフォーマンスが時間とともに変化するということです。

世界では1's and 0's- 特に CPUで発生する可能性のあるものはほとんどありません-全体的な障害を除いて、マシンの全体的なパフォーマンスを劇的に（または統計的にも）変更します。

この質問は私の人生で、自分が使っていた機械が信じられなかった時間を思い出したので、私が今までに拷問されていたので、たぶん私は非常に速いと思ったのは数年前と同じでしたその時点で何がとてつもなく遅いように見えました。

明るいメモで-ムーアの弁護士が休みにあるように見える-ソフトウェア開発者は近年大幅な改善を行いました-それは微調整のパフォーマンス対総当たりに依存しているようです。8コアキセノン2.8 GHz Mac Proは、2008年に購入したときよりも2倍または3倍高速に見えると言っても過言ではありません。側。

私が言っているのは、人間の心/私たちの認識/私たちの期待は、動作環境の他のより柔軟な側面と組み合わされて、工場仕様からのバリエーションよりも指数関数的に影響が大きいということです。

2つの同一のCPUを購入し、1つの長期（たとえば1年）を使用すると、未使用のCPUと同じ速度になりますか？

ほとんどの場合、はい。CPUの実行速度は可変であり、エンドユーザーが設定します（通常は製造元の仕様に従って自動的に設定されます）。ただし、最初の年の終わりに、使用されていないCPU（最初はまったく同じであると仮定）が使用されたCPU よりもオーバークロックが優れていることがわかります。この効果は、トランジスタの経年劣化に起因する可能性があります。これは、後ほど質問で示唆しました。

CPUには可動部品（外部ファン以外）はありませんが、熱や電圧スパイクによって損傷する可能性のある回路があります。1年の集中的な使用の後、回路が劣化し、経路が狭くなるなどの理由で、通過できる電子が少なくなるとしましょう。

これはまさにその通りであり、CPUが使用された後に正確に起こることです。

車両と同様に、電子が導体を通過する際に導体に摩耗が生じます。熱はトランジスタの経年劣化にも影響を与えるため、CPUダイは特定の動作温度範囲に合わせて設計されています。動作中、電子は半導体材料内のいくつかの層をトンネリングし、時間とともに劣化します。これにより、個々のトランジスタのスイッチング速度が時間とともに増加し、「遅く」なります。

ただし、前述したように、CPU速度はエンドユーザーによって設定されます。それは同期デジタル回路であり、あなたが言うように速く走ります-伝播遅延がスイッチング時間を超えて、コンピューターがクラッシュしたとしても。これは、CPUが古くなるにつれて起こることです。時間が経つにつれて、CPUのさまざまなサブユニットが計算を完了するのにますます時間がかかり、CPUが不安定になります。

この効果は、クロック速度を遅くしてCPUを遅くすることで緩和できますが、伝播遅延の増加を補います。この影響はCPU電圧を上げることで緩和することもできます（トランジスターのスイッチング時間を短縮し、クロック速度を上げることができます）が、CPU電圧を上げるとトランジスターが早く劣化するだけです。

これが、プロセッサが古くなるにつれて遅くなると言う理由です-プロセッサは高速になると不安定になり、時間の経過とともにクロック速度を下げる必要があります。良いニュースは、この効果は通常、数年のタイムスケールで顕著であるということです。

いくつかの初期の集積回路で見られた効果を思い出します。金の配線に比較的高い電流密度が流れると、実際には時間の経過に伴う川の蛇行に似た金の物理的な移行があります。コーナーでは、コーナーがゆっくりと外側に移動し（川のオックスボウのように）、ワイヤが細くなり、長くなります（また、隣接するワイヤにショートするリスクも生じます）。このワイヤの細線化/延長は、回路の最大クロック速度に確実に影響します（ごくわずかである場合）。

もはや、設計者は、この特定の効果を防​​ぐために製造プロセスを制御する方法を知っていると信じています（または少なくともそれを計り知れないほど小さくする）。ただし、上記のコメントで述べたように、他にもいくつかの効果があります。

ただし、元の質問への回答で「いいえ、すべての実用的な目的のために」と言うことが合理的となる2つの要因があります。

1. コンピュータ回路の大部分は外部で「クロック」され、ほとんどの場合、何らかの水晶制御発振器を使用しています。したがって、回路の速度が低下した場合、クロックが回路より「速い」ためにエラーが表示されるまで誰も気づきません。
2. 回路のスローダウンが著しくなる、または測定可能になるずっと前に回路障害を引き起こすいくつかの影響（例えば、回路上に金属の「ウィスカ」が成長する-回路から鉛が除去されると深刻な電流問題）があります。

これは完全な答えではありませんが、速度低下の可能性のある原因の提示です（ただし、上記の熱伝達低下によるスロットルほど重要ではありません）。

誘電体電荷の蓄積により最長経路が長くなり、機能するためにプロセッサが縮小する可能性があります。つまり、入力のベクトルが論理回路に与えられると、物理的論理システムがガタガタと音を立てる間、有限の時間が経過します（クロック周波数の上限を設定します）。誘電劣化はすべてのトランジスタで起こり、同じ電圧でトランジスタが同じ立ち上がり時間でより高い電圧を必要とするか、同等に同じ電圧でより低い立ち上がり時間を必要とします。十分な量のトランジスタが（不均一に）劣化すると、最長パスが非常に大きく変化する可能性があり、論理速度の限界近くで動作するプロセッサのパフォーマンスが低下する可能性があります。

CPUは（ほとんどの場合）マルチコアプロセッサと同義です。

一部のマルチコアプロセッサでは、断続的な過熱障害または永続的な障害のいずれかを引き起こすコアを無効にすることができます。80コアのIntelリサーチチップの自己修正機能をご覧ください。不良コアは事実上使用不可とマークされ、その責任は他のコアに分散されます。コアが少ないということは、使用可能なプロセッサーの合計CPUサイクルが少なくなるため、作業の実行が遅くなることを意味します。

メーカーがムーアの法則に追いつき、プロセッサダイにさらに多くのコアを詰め込むにつれて、これがより一般的になると思います。

編集：

ジェームズのコメントは理にかなっています。

How-Stuff-Worksによると、PS3のCellプロセッサーには同様の冗長性があり、8つのSPEで構成され、そのうちの7つを使用し、障害が発生した場合に1つを確保します。2つのSPEに障害が発生した場合、プロセッサが動作するかどうかはわかりませんが、それ以上の情報は見つかりません。

CMOSの基本動作を見るときにCPUがどのように動作するかは、CMOSスルーレートが熱放散を引き起こし、温度の上昇がスルーレートを低下させるため、スルーレートがさらに増加し​​、伝搬時間が増加することを理解する必要があります。競合状態の前にタイミングに一定のマージンがある場合、一定のクロック速度で、MPUの立ち上がり時間が遅くなり、クロック遅延が増加するため、チップまたは外部メモリの競合状態によるロックアップ前のマージンが発生する可能性があると言えます失敗を引き起こします。これは、クールダウン期間後にホットで実行されるMPUが機能する理由を説明しています。

露出したバスはんだ付けランドに湿ったほこりが蓄積すると、CMOSゲートの見かけの劣化が発生する可能性があります。これにより、多くのpFの負荷が追加され、バス信号の立ち上がり時間が短縮され、内部熱放散が増加して、スルーレートがさらに低下します。

明らかな老化のもう1つの原因は、ユーザーのスタートアップによってインストールされるバックグラウンドタスクの数が増え、いわゆるアイドルアクティビティ中に過剰な熱が発生することです。スタートアップをトリミングすると、CPUの全体的な負荷が軽減され、過剰なプロセスの実行による通常の温度上昇を復元できます。たとえば、XPのリテールバージョンのクリーンインストールでは、25のプロセスが実行され、レジストリに多くのユーザー自動インストールサービスとスタートアッププロセスを持つOEMバージョンがあり、TaskManagerプロセスタブに示されているように、このプロセス数を50に増やします。経験の浅いユーザーの経験から最大100人まで。MSConfigなどの単純なプログラムを使用してこれらのプロセスを無効にすることは役立ちますが、WinPatrolはさらに優れており、無料であり、新しいものとしてクールな操作を復元します。

他の人が指摘したように、半導体材料のエレクトロマイグレーション成長による時間依存絶縁破壊と呼ばれるゲートのスルーレートを遅くする内部故障メカニズムがあります。これは、熱と電圧のストレスレベル、および宇宙でのガンマ線への暴露に依存します。

これらすべての要因は、OEMイメージを新たにインストールした後でも、ラップトップの経年劣化により温度上昇と時間マージンの損失が発生する原因になります。そのため、5年前のラトップはより高温で動作します。つまり、スルーレートが長くなり、周囲温度よりも温度が上昇する必要があります。つまり、立ち上がり時間が遅くなります。ただし、クロックレートは固定されているため、動作中のパフォーマンスは、警告なしでマージンがゼロになるまで同じです。したがって、温度上昇を監視し、信頼性の高い動作のために70°Cを超えないようにすることをお勧めします。ほとんどのCPUファンがフルスピードで動作を開始する場合、60°Cが推奨される最大値です。

CPUがエージングとともに熱くなる理由はたくさんあります。1つの理由には、相補スイッチングの理解が必要です。簡単に言えば、プルダウンがオフになるとオンになる同期プルアップスイッチです。暫定中に、不均等なスルーレートまたはスイッチング時間からのクロスオーバーがある場合、瞬間的な短絡が発生します。CMOSの新しいテクノロジーは、温度と電圧に依存するこの特性を補償して、スイッチング時間を短縮しますが、クロスオーバー中の過渡電力損失を排除するデッドタイムを制御します。ElectroMigrationは追加の遅延の1つの理由ですが、これが対称的かどうかは明らかではありません。

それにもかかわらずCPUの温度上昇は、加齢に伴う広範な現象です（ユーザーがラップトップを感知すると、長年にわたって徐々に熱くなるのをラップしています）。これは、理由の説明に役立ちます。すなわち、エージングは​​、安定したクロック周波数の動的消費電力またはクロスオーバー遷移の繰り返し率に影響を与える緩やかなスルーレートの増加を引き起こします。定常状態の漏れ電力は無視できることがわかっているため、CPUの温度を上昇させるのは、瞬間的な電流サージを伴う相補的な出力のこの有効な駆動力です。したがって、CPUアイドル温度は、他のすべてが一定である場合、スルーレートのエージングまたはスローダウンの強力な指標です。（CPU負荷、V +、周囲温度、冷却効率、ダスト除去）これにより、競合状態が発生する前のタイミングマージンが小さくなります。

デスクトップCPUにも同じ現象が存在しますが、ユーザーは、経年劣化による熱放散の増加を補うファンの速度が年々徐々に増加することに気付かない場合があります。私の知識に対する経験的研究はありませんが、これがすべてではないが多くの場合に起こるのは過去20年間のCPUの個人的な観察です。

他のいくつかの答えについてのいくつかの余分な断片。

1. 結晶は時間の経過とともにゆっくりとドリフトする可能性がありますが、時間よりも温度の影響を大きく受けます。たとえば、マシンの電源をオンにしたとき、おそらく何時間も実行しているときとは少し異なる速度で実行しています。これらの違いは、しかし、ある非常に知覚可能には小さすぎます。

2. チップ上の接続で断続的に障害が発生する可能性は完全にあります。チップを製造するとき、彼らは（明らかに）これを防ぐために最善を尽くしますが、それはまだ可能であり、まだ起こります。チップがより高温になり始めたため、これはより一般的になりました。この問題が発生した場合、しかし、それはときに/だたくさん正常に実行するよりも、マシンが完全にシャットダウンする原因となる可能性が高いが、それはやったよりも遅いです。スローダウンが不可能であると言っているわけではありません。

3. 自己修正はエラーを検出してCPUの一部をシャットダウンできますが、（少なくともほとんどの）現在のPCのCPUにはそのような機能は含まれていません。このために、あなたはハイエンドのメインフレーム、または将来のPCのいずれかを見ています（しかし、確かに、未来から遠く離れているわけではありません）。

これは日常生活とはほとんど関係ありませんが、電子部品の経年劣化に関する懸念があります。一言で言えば、これはすべての電子コンポーネントまたはシステムに当てはまります。

• CPUが数時間動作した場合（ファウンダーは工場テストの一環として、バーンインと呼ばれるプロセス）、故障することなく、数年間同じように動作します。この間に失敗する確率は0に近い
• 数年後、故障の可能性が増加し始め、CPUを変更します。消費者向け製品では、これは通常、コンポーネントが長い間使用されなくなった後に発生するので、心配する必要はありません。
• 数学が好きなら、http：//en.wikipedia.org/wiki/Failure_rateをご覧ください

そのため、はい、CPUが非常に古い場合、CPUの一部のコンポーネント（一部のキャッシュtatが応答せず、常にページフォールトを発生させるか、CPUコアが失われる）が遅くなると推測できます。しかし、他の場所を見ると、おそらくより良い成功を収めるでしょう。

また、コンピューターにはCPUよりもはるかに速く老化する大きなまたは小さなコンポーネントが多数あることに注意してください。含む：

• 摩耗する機械部品を備えたハードディスク
• 腐食するコネクタ
• 移動して埃っぽくなるヒートシンク
• ケミカルコンデンサー
• 振動によって腐食または移動する溶接

ヒートシンクとファンをクリーニングしていない場合、CPUが熱くなり、システムのパフォーマンスが低下します。ほこりの粒子がこれらの領域に落ち着くまでに時間がかかるため、CPUの速度とパフォーマンスがやや低下しているように感じます。

はい、そうです-それはユーザーの使用法に依存します。ハードドライブは、古くなるにつれて不良セクターに感染するとすぐに古くなってしまいます。

その後、ハイエンドプログラムが古い構成で実行されると、最大のビジュアルが消費されるため、処理速度が低下し、年齢が経つにつれて、システムがソフトウェア要件を満たせなかった場所でテクノロジが増加します...老化するとシステムは遅くなります。

熱はCPU速度で最も重要な要素です。これは、マシンに搭載されているCPUによっては、速度を動的に低下させて「安全な」温度範囲内に収めることができるということです。ほとんどのCPUがこれを実行できます。あなたはそれが起こっていることを知らないかもしれません。ただし、ヒートシンクを定期的に清掃し、サーマルペーストが不適切に塗布されている場合、温度は経年変化するものではありません。

これは議論の余地があります。場合によります。一般的に、理論によると、単純なNO。ただし、使用時間、CPU電源の負荷、外部電源の状態によっては、UPSなしで動作している場合、マザーボードの性能が低下するため、CPUの負荷が上昇する可能性があります。しかし、理想的な条件下で働くことは、新品と同じです。CPUの内部には長期間にわたって数十億個のトランジスタが含まれているため、何らかの方法でパフォーマンスが低下すると、CPUのパフォーマンスが低下します。そのため、一般に、新規インストール後でもシステムのスローダウンに直面することがあります。

しかし、一般的にはありません。