Comment le CPU fonctionne lorsqu'on regarde l'opération fondamentale du CMOS nécessite une compréhension que les taux de basculement du CMOS provoquent la dissipation de chaleur et que les températures montantes réduisent les taux de basculement, augmentant ainsi encore plus le taux de basculement et le temps de propagation augmente également. S'il y a une marge définie dans le temps avant une condition de course, alors avec une vitesse d'horloge constante, il peut être dit que l'UPM peut fonctionner avec des temps de montée plus lents et des retards d'horloge accrus, de sorte que la marge avant le blocage en raison d'une condition de course dans la puce ou la mémoire externe peut provoquer une défaillance. Cela explique pourquoi les MPU qui surchauffent fonctionneront après une période de refroidissement.
Un vieillissement apparent des portes CMOS peut se produire si de la poussière humide s'accumule sur les bus exposés à des terrains soudés. Cela peut ajouter plusieurs pF de charge, ce qui peut réduire le temps de montée des signaux de bus et augmenter la dissipation de chaleur interne, entraînant une réduction supplémentaire des taux de basculement.
Une autre cause de vieillissement apparent est le nombre croissant de tâches en arrière-plan installées par les démarrages des utilisateurs et entraînant une chaleur excessive pendant une prétendue activité de repos. La réduction des démarrages peut réduire la charge totale du CPU et ainsi restaurer la montée normale de température en raison d'excès de processus en cours d'exécution. Par exemple, XP sur une installation propre d'une version commerciale pourrait avoir 25 processus en cours d'exécution et une version OEM avec de nombreux services installés automatiquement par l'utilisateur et des processus de démarrage dans le registre, pourrait augmenter ce nombre de processus comme indiqué dans l'onglet Processus du Gestionnaire de tâches à dire 50, voire jusqu'à 100 d'après mon expérience avec des utilisateurs inexpérimentés. Désactiver ces processus à l'aide de programmes simples tels que MSConfig peut aider, mais WinPatrol est encore mieux et gratuit et rétablit un fonctionnement frais comme neuf.
Comme d'autres l'ont souligné, il existe aussi des mécanismes internes de défaillance qui ralentissent les taux de basculement des portes appelés rupture diélectrique dépendant du temps en raison de la croissance de l'électromigration sur le matériau semi-conducteur. Cela dépend des niveaux de contrainte de chaleur et de tension ainsi que de l'exposition aux rayonnements gamma dans l'espace.
Tous ces facteurs contribuent à expliquer pourquoi la montée en température et la perte de marge de temps surviennent dans les ordinateurs portables en vieillissant, même après une installation fraîche de l'image OEM. Ainsi, les ordinateurs portables de 5 ans chaufferont davantage, ce qui signifie qu'ils doivent avoir des taux de basculement plus longs et donc une montée en température au-dessus de l'ambiante, ce qui signifie qu'ils doivent avoir des temps de montée plus lents. Mais le taux d'horloge est fixe, donc les performances, si elles fonctionnent, seront les mêmes jusqu'à ce que la marge tombe à zéro sans avertissement. Surveillez donc la montée en température et ne dépassez pas 70 °C pour un fonctionnement fiable, c'est mon meilleur conseil. 60 °C est la température maximale recommandée, là où la plupart des ventilateurs de CPU commencent à fonctionner à pleine vitesse.
Il y a de nombreuses raisons pour lesquelles les CPU deviennent plus chauds avec l'âge. Une raison exige une compréhension de la commutation complémentaire. En termes simples, il s'agit d'un commutateur de tirage synchrone qui s'ouvre tandis que le tirage se ferme. Pendant l'intervalle, il y a un court-circuit momentané en cas de croisement des taux de basculement inégaux ou des temps de commutation. La nouvelle technologie du CMOS peut compenser cette caractéristique qui dépend de la température et de la tension pour introduire des temps de commutation plus rapides mais avec un temps mort contrôlé pour éliminer la perte de puissance transitoire pendant le croisement. Bien que l'électromigration soit une raison de retards supplémentaires, il n'est pas évident si cela est symétrique.
Néanmoins, la montée en température du CPU est un phénomène répandu avec le vieillissement {avec les ordinateurs portables ressentis par les utilisateurs sur les genoux qui deviennent progressivement plus chauds au fil des ans} et cela aide à expliquer les raisons. c'est-à-dire que le vieillissement entraîne une augmentation graduelle du taux de basculement qui affecte la consommation d'énergie dynamique d'une fréquence d'horloge stable ou d'un taux de répétition des transitions de croisement. Nous savons que la puissance de fuite à l'état stable est négligeable, c'est donc cette force motrice efficace des sorties complémentaires avec une surtension momentanée qui fait monter la température du CPU. Ainsi, la température de repos du CPU est un indicateur fort du vieillissement ou du ralentissement des taux de basculement si tout le reste est constant.. (charge du CPU, V+, température ambiante, efficacité du refroidissement, élimination de la poussière) Votre CPU exécutera toujours des instructions à la même vitesse mais fonctionnera plus chaudement et donc avec moins de marge de temps avant qu'une condition de course ne survienne (lire des données lorsqu'elles ne sont pas prêtes en raison d'un retard de propagation).
Le même phénomène existe dans les CPU de bureau, mais les utilisateurs peuvent ne pas être conscients de l'augmentation graduelle de la vitesse du ventilateur au fil des ans qui compense la dissipation accrue de chaleur due au vieillissement progressif. A ma connaissance, il n'y a pas d'étude empirique, mais ce sont mes observations personnelles des CPU au cours des 20 dernières années que cela se produit dans de nombreux cas, mais pas tous.
