由昨天的超频帖引发的电子迁移和热迁移的讨论

Daigo

“真是不超不知道，一超吓一跳”~
http://bbs.kafan.cn/thread-608954-1-1.html
（上面是昨天的超频帖，暂时性的被顶置了）

昨天的一个超频帖引出了“电子迁移”。其实与CPU相关的除了“电子迁移”外还有热迁移。就针对本人读到的资料与自己的看法和大家进行讨论 ，同时说明一下对超频应该报以什么态度。（本人文科出身，物理水平绝大部分只停留在初中，有说的不对的地方请指出）

材料一

电子迁移-概念

“电子迁移”是50年代在微电子科学领域发现的一种从属现象，指因电子的流动所导致的金属原子移动的现象。因为此时流动的“物体”已经包括了金属原子，所以也有人称之为“金属迁移”。

电子迁移-迁移过程

在电流密度很高的导体上，电子的流动会产生不小的动量，这种动量作用在金属原子上时，就可能使一些金属原子脱离金属表面到处流窜，结果就会导致原本光滑的金属导线的表面变得凹凸不平，造成永久性的损害。这种损害是个逐渐积累的过程，当这种“凹凸不平”多到一定程度的时候，就会造成CPU内部导线的断路与短路，而最终使得CPU报废。温度越高，电子流动所产生的作用就越大，其彻底破坏CPU内一条通路的时间就越少，即CPU的寿命也就越短，这也就是高温会缩短CPU寿命的本质原因。



结论：其实从材料中不难看出，在CPU超频时，影响CPU寿命的主要有两点：1.电流密度（电流大小）
                                                                                               2.温度
        而个人认为在超频的时候，关于温度方面，可以通过较好的散热大大减轻温度对CPU寿命造成的影响，但是不得不说，一款再高端的散热装置也只能起到辅助作用，因为在CPU核心温度已经产生了，而且会随着主频的提高而提高，破坏其实已经造成了~散热装置的作用只是不让产生的余热的堆积继续伤害CPU，而且让热传递的效果更好。虽然配备好的散热装置，可以有效地降低温度，而且用户也不能改变CPU内部的任何东西，只能在CPU外部搞一些动作了，只能做自己能做的~

       其实我认为最主要的还是电流，虽然电子流动的作用也受到温度的影响，但是通过上面说的，改善散热固然可以降低这种作用带来的伤害，但是当高主频高负载运行的时候，不考虑温度的情况下电流已经在增大了，而且超频幅度越高，电流越大，电子流动所产生的作用就越大，对CPU内部造成的伤害也就越大~如果这个时候再加上高温的影响，这种作用只会更强，对CPU的伤害也只会更强~~！
看来一部分人认为“温度越高对CPU的伤害越大，只要一味的追求低温就可以使CPU的寿命得到大大的延长”的这种看法比较片面。


材料二

关于“热迁移”

实际上与电迁移相对的另外一种是热迁移，是一种扩散作用，在绝对零度以上的环境下，在两种不同“材料”（包括材料成分不同、参杂浓度不同的界面处发生，比如PN结，比如两种金属的结合面，这种材料可以是单质，也可以是合金、混合物）。从名字上可以看出，温度对这种作用的影响是绝对性的，温度越高，这种作用会越明显。不同物质在同种材料（或不同种材料）中的扩散速度是不一样的，这就导致材料会在界面处材料特性的连续性出现问题，严重时材料特性或功能发生退化甚至功能完全丧失。与电迁移相同，最终出现的结果同样是短路，也可能是开路，视具体结构而定。


结论：不难看出，影响“热迁移”的，一是材料本身的性质，这个是我们佐佑不了的。二是温度。还是温度！温度越高，粒子进行无规则运动就越剧烈，这种扩散现象就越显著。通过材料的最后一句话可以明白，“热迁移”对CPU产生的伤害和“电子迁移”对CPU产生的后果是一样的。

而在CPU运行的时候电子迁移和热迁移现象同时存在，导致了对CPU的伤害是双重的，就算没有超频，伤害依然存在。不过不用担心的是，绝大多数的CPU寿命还是很长的，正常使用的话，恐怕到CPU完全被淘汰掉（3年，5年，10年甚至是更久）依然不会损坏，所以可以放心使用。但是追求CPU极度性能的人会对CPU进行大幅度甚至是极限超频，这样不计成本的做法超频小编就不推荐了……

原则：适度超频
态度：小幅度超频。

其实默压下或者稍微给CPU加一点电压，超频幅度在0.3G以内甚至是0.5G以内其实都不用太担心寿命。



文章最后留一个问题，不知道本人想的对不对。

当CPU进行超频时，体现在功率（P）会上升，那么根据初中物理公式  P=UI  可知，如果把P提升到一个固定的值，那么增加电压（U）从而降低电流（I）这种做法可不可以实现？如果已经实现的话，那么适当增加电压和少量增加电压（或不增加）对CPU超频到一个同样的高度且都达到稳定，那么因为P固定，所以当U提高的时候I下降，使得CPU在较高电压工作下可以相对的降低电流，从而相对的降低电流对CPU造成的伤害，这样做可以么？（当然这么做可能会增加CPU的核心温度，根据Q=I*2 X Rt）

清风皓月

我也进来学习了，我也是文科，物理大部分是初中水平

清风皓月

不过，发现网上的 SB特别多，还有SB中的战斗机都不少，连动能，加速度，和第一宇宙速度等常识都不知道，关键是这些SB个个都说自己研究生

mich

首先长期OC后,当无法稳定运行时不一定就是CPU缩肛,也有可能是主板或内存缩肛了.这要分开讨论的.
其次P=UI是对导体,纯电阻的电路而言的,CPU是半导体,内部存在着大量的漏电情况,所以对CPU的功耗来说不能用P=UI来表示.
网上查得--硅晶片功耗计算公式：功耗=C（寄生电容）x F(频率) x V’2(工作电压平方)，
这个公式我们假设他是正确的,从公式上可以看出,在OC时为了稳定提升了电压那么功耗将成倍的提升!
同样,intel的sept节能技术通过较低电压和降低频率(寄生电容)制造时就固定了无法改变的,大幅降低了cpu的闲置功耗.

mich

不过，发现网上的 SB特别多，还有SB中的战斗机都不少，连动能，加速度，和第一宇宙速度等常识都不知道，关键 ...
清风皓月 发表于 2009-12-13 14:36

    我也不知道,都还老师了~

Daigo

回复 4# mich

呵呵~我记得那个公式，而且不只是那一个，初中学的与电路有关的公式都是只适用于纯电阻电路。我还以为就算不适用至少也能说明问题~没想到，结论相反……

IllusionWing

电子迁移还少考虑了制程的问题。
45nm的CPU其电压低于65nm的本质原因就是小沟壑更容易造成电子迁移，在同样的激发状态下，45nm制程的电子迁移率是65nm的1.8倍左右。

Daigo

回复 7# IllusionWing


    那不是说明i7比E6300更容易坏了么~知道你还那么玩命超

IllusionWing

回复 8# Daigo


    反正有俩。。超坏再换

Daigo

回复 9# IllusionWing


嗯？~对了，Intel不是质保3年么~？你的D0进没有超坏吗？