CPU 的性能会随着老化而受到影响吗？
Ben*_*son 184 cpu lifespan cpu-speed
这是一个关于 CPU 如何运行的假设问题。如果我购买两个相同的 CPU，并长期使用一个（比如一年），它的速度是否与未使用的 CPU 相同？使用过的 CPU 上的时钟周期数、请求延迟等是否会比未使用的 CPU 少？
一个支持的论点可能是机械设备会随着时间的推移而退化，虽然 CPU 没有移动部件（除了外部风扇），但它确实有可能因热量和电压尖峰而损坏的电路。假设经过一年的密集使用，电路会退化，并且由于路径更窄，因此可以通过的电子更少，等等。
这是 CPU 运行方式的本质，还是它只是工作或损坏，两者之间没有速度下降？
Red*_*ick 127
CPU 的性能会随着老化而受到影响吗？
经过一年的密集使用，电路会退化，因为通路更窄，所以可以通过的电子更少，等等。
不，
晶振
CPU 的速度由晶体振荡器决定- 据我所知，这是大多数 CPU 的外部部件
图片来自TechRepublic 文章
但是，我怀疑这不是一个重要因素。
DT-26 晶体的第一年随老化漂移通常为 4 ppm，而在 DT-26 晶体的使用寿命中则为每年 2 ppm。
（来自TI关于 RTC IC，但我相信这个速率通常与定时晶体相似）
CPU半导体变化
Breakthrough发布了一篇指向IEEE 文章的链接，该文章描述了半导体随着时间的推移受到影响的无数方式。
因此，CPU 的最大时钟速度可能会随着时间的推移而降低。然而，在大多数情况下，这不会导致 CPU 的理论最大可能速度在一年内下降到低于晶体振荡器设置的实际运行速度。因此，存储一年的 CPU 将与连续使用一年的原始相同 CPU 以相同的速度运行。
CPU 热调节
如果温度超过预设阈值，许多 CPU 会降低速度。可能导致使用了一年的 CPU 过热的主要因素与 CPU 本身内部的半导体退化无关。因此，这些因素与所提出的问题无关。
一对相同的 CPU 不太可能在一年内在功能上出现足够的差异，从而引发需要其中一个以降低的速度自行运行的散热问题。至少，我知道没有证据表明这种情况在一年内发生在由于制造缺陷而不被视为保修失败的设备上。
CPU 能效
许多计算机，尤其是便携式计算机，都采用类似的设计以减少闲置时的能耗。同样，这与所述问题并不真正相关。
- 我将其解释为第一年名义价值的 +/- 0.0004 % 和此后 +/- 0.0002 % 的变化。 (15认同)
- 这在整个相关评论中都有支持证据。指向 IEEE 一篇讨论晶体管减速的文章的突破性链接，该文章表明这些晶体管会随着时间的推移而磨损。然后，正如 DanH 所提到的，“如果电路变慢，直到由于时钟比电路‘快’而导致错误开始出现之前，没有人会注意到。” 因此，正如您所提到的，晶体振荡器决定了速度，并且波动的幅度几乎无法察觉。只要减速晶体管仍然对晶体振荡器设置的速度响应足够快，一段时间后就不会测量到减速。 (8认同)
- *> 时钟频率变化（向上或向下）是一个常见问题，但它们很可能不会被用户注意到，因为它们会变慢。*您可以在 CPU-Z 和类似程序中看到它们。频率波动几兆赫（我的*总是*似乎比额定速度低几倍），但就像你说的，它占总速度的一小部分，所以正常人不会注意到它的影响。 (3认同)
- 您参考的 ppm 是什么单位？我熟悉“百万分之几”的意思，但不适合这里。 (2认同)
- 我喜欢这个答案如何解决 CPU 速度的主要问题：时钟。另一个答案讨论了可能影响 CPU 速度的其他问题，但它们不是影响 CPU 速度的主要问题。 (2认同)
- 这个答案假设有问题的 CPU 总是能够跟上晶体振荡器的速度。这个答案忽略了实际晶体管随着时间的推移会发生什么。另外，CPU的速度**不**由晶振直接决定，否则无法更改CPU频率。最后，需要注意的是，晶体仅用作集成[锁相环](http://en.wikipedia.org/wiki/Phase-locked_loop)的参考频率。 (2认同)
Blu*_*eft 73
从理论上讲，不，CPU 应该在其整个生命周期内以基本相同的速度运行。
在实践中，是的，CPU 会随着时间的推移而变慢，因为散热器上会积聚灰尘，而且预装计算机通常随附的低质量导热膏会降解或蒸发。这些影响会导致 CPU 过热，此时它会限制其速度以防止损坏。
不过，清洁散热器并重新涂抹导热膏应该可以使它和新的一样好。
注意：如果您是因为旧电脑速度变慢而问这个问题，还有其他原因 （通常是硬盘驱动器或电容器爆裂）会随着时间的推移而变慢。
- @Ramhound：对不起，但这不是真的。自第二代奔腾 III（大约 2000 年）以来，英特尔一直在使用他们的 [SpeedStep](http://en.wikipedia.org/wiki/SpeedStep) 技术，而 AMD 则使用 [PowerNow!](http://en.wikipedia) .org/wiki/PowerNow!) 从 1999 年开始。我还清楚地记得 Pentium II 在 AMD 之前就有 CPU 节流，在他们有一个花哨的商标名称之前。 (13认同)
- 是的，我通过吸尘风扇中的灰尘使我的 CPU 速度更快。 (8认同)
- 很好的答案。理论不是现实。 (3认同)
soa*_*dos 37
简短的回答，没有 CPU 不会随着年龄的增长而变慢。
稍微长一点的答案：
只要所有连接和晶体管都正常工作，CPU 就会工作。虽然在普通电线中可能会有运动导致连接断断续续，但 CPU 上的情况并非如此，因为：
- 电路被蚀刻到硅中
- 事情要小得多
如果有什么东西坏了，任何事情都可能发生：从数学不好到计算机无法启动。
- Downvoter关心评论？ (18认同)
- @CajunLuke：实际上，蚀刻步骤只是众多步骤之一。您首先在顶部放置一层抗蚀刻层，然后在该层上印刷所需的电路，冲洗掉印刷部件，然后蚀刻整个表面。在保护层消失的地方，蚀刻会产生通道。在下面的图层中。这个过程被称为“光刻” (4认同)
- 也许导热膏变质了？ (3认同)
mra*_*ray 12
我认为——这件事的核心——与物理硬件关系不大——因为它与我们的看法——以及我们运行的软件的相对性能——随着时间的推移而变化。
在一个世界中1's and 0's-几乎不会发生这种情况，尤其是 CPU - 会彻底（甚至统计上）改变机器的整体性能 - 除了完全故障。
这个问题引起了我的注意，因为我回想起了我一生中无法相信我正在使用的机器 -可能是几年前我认为它如此之快的同一台机器- 我现在被折磨那个时候似乎是无休止地缓慢。
好消息是——正如摩尔的律师似乎处于休假状态——软件开发人员近年来取得了重大改进——似乎专注于微调性能而不是依赖蛮力。毫不夸张地说，我的 8 核 Xenon 2.8 GHz Mac Pro现在看起来比 2008 年购买时快2 倍或 3 倍。这些有意义且可衡量的差异只能归因于软件的大量改进/优化边。
我要说的是，人类的思想/我们的感知/我们的期望，再加上操作环境的其他更灵活的方面，比工厂规范的任何变化都具有指数级的影响——你可能会担心。
如果我购买两个相同的 CPU，并长期使用一个（比如一年），它的速度是否与未使用的 CPU 相同？
最有可能的，是的。CPU 运行的速度是可变的，由最终用户设置（尽管通常根据制造商的规格自动设置）。但是，您可能会发现在第一年年底，未使用的 CPU（假设它们一开始确实相同）比使用过的 CPU超频更好。这种影响可归因于晶体管老化，您在后面的问题中暗示了这一点：
虽然 CPU 没有移动部件（除了外部风扇），但它确实有可能因热量和电压尖峰而损坏的电路。假设经过一年的密集使用，电路会退化，并且由于路径更窄，因此可以通过的电子更少，等等。
情况正是如此，也正是使用 CPU 后发生的情况。
与车辆类似，当电子通过导体时，导体会受到一些磨损。热量也会影响晶体管老化，这就是 CPU 芯片设计用于特定工作温度范围的原因。在操作期间，电子必须穿过半导体材料中的某些层，随着时间的推移使它们降解。这会导致各个晶体管的开关速度随着时间的推移而增加，从而使它们“变慢”。
但是，正如我之前所说，CPU 速度是由最终用户设置的。它是一个同步数字电路，并且会按照您的要求运行 - 即使传播延迟超过切换时间并且计算机崩溃。这就是 CPU 老化时会发生的情况。随着时间的推移，CPU 中的各个子单元完成计算所需的时间会越来越长，从而导致 CPU 不稳定。
这种影响可以通过降低时钟速度来减轻，使 CPU 变慢但补偿增加的传播延迟。这种影响也可以通过增加 CPU 电压来减轻（减少晶体管的开关时间，允许更高的时钟速度），但提高 CPU 电压只会导致晶体管老化得更快。
这就是为什么我们说处理器随着老化而变慢的原因 - 处理器在更高的速度下变得不稳定，需要您随着时间的推移降低时钟速度。好消息是，这种影响通常是对的时间表noticable年。
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