CPU硬件知识

长时间使用计算机和手机会越来越慢。 “计算机是旧的。”每个人都这么认为。就像一个人出生一样，不可避免地要走向命运的尽头，随着我们的成长，童年玩具将变得陈旧和损坏，CPU（作为手机和计算机的和大脑）会随着我们的使用而改变越来越慢，然后完全停止工作？我相信，我们中的许有时会在心中产生类似的疑问。这是真的吗？首先让我们看一下如何确定CPU的寿命。浴缸曲线模型与大多数半导体器件相同。 CPU的可靠性可以通过故障率来衡量。如果我们将时间作为x轴，将y轴作为失败率。 CPU的故障率曲线如下：故障率曲线的蓝色曲线称为早期故障期（Infant Mortality），表示首次使用CPU但作为产品时的故障率很高。工作时间增加，故障率迅速降低。其原因是由于制造和原材料方面的缺陷。红色直线称为随机故障。它是由质量缺陷，材料缺陷，环境和不正确使用引起的。它是一个常数，在CPU的整个生命周期中都是一个常数。绿色曲线是磨耗期，在早期阶段极低，而在后期误差开始后则大大改善。这是老化失败的原因。结合以上三个曲线，总体故障率是一条紫色曲线，呈现出两端高，中间低的特征。它的形状像一个浴缸。我们称其为浴盆曲线（Bathtub）模型。

CPU在其生命周期中的这一特征表现为一开始的高故障率。如果没有问题，它可以长时间稳定运行。最后，它开始老化并失效，失效率急剧增加。 Burn-in的许看到以下消息时会感到惊讶：“什么，早期的CPU故障率如此之高？我刚购买的CPU即将崩溃吗？” CPU制造商不希望退货，毕竟所有CPU均具有至少3年的保修期。在包装和测试期间，CPU制造商会将CPU置于高温环境中进行热浸并施加高压。所以几个小时等于几个星期。将CPU取出进行测试后，排除了不良的情况，好的情况可以在运送之前在浴缸曲线的底部进入稳定期。此过程称为老化。如图所示：选择此选项后，CPU直接跳过早期到期时间，并进入稳定时间。每个人的CPU都有3年保修。 3年后，CPU会变慢吗？就像超市中牛奶的保质期是3天一样，事实上，大多数牛奶在5天后仍然可以喝完。 3年保修仅是最低要求。实际上，大多数CPU可以使用7年以上，而不会出现问题。那么，进入多年磨损期后，CPU会发生什么变化呢？首先，CPU的速度是恒定的，即基本频率乘以比率（比率）。

当前Intel CPU的基本频率通常为100MHz。对于我们使用的3G CPU，比率为30，恰好是3GHz。基本频率和比率在整个生命周期中都是恒定的，因此CPU计算速度是恒定的。磨损的结果是错误而不是频率降低。 CPU的错误检测将检测并报告或纠正许多错误。如果发现错误，则CPU将进入有效期，将来还会有越来越多的错误。为什么CPU发生故障？实际上，CPU故障有多种原因，它们的统一特征是高温高压会加速故障。图：故障和电压之间的关系（来源anandtech）粉色曲线是高温曲线，是常温，蓝色是良好的散热系统。可以看出，高温高压严重影响CPU的故障率。这就是超频后不再提供保修的原因。结论如果CPU使用率很高，则不会降低频率。如果我们将计算机和手机的速度下降归因于CPU，则将其归咎于我们是错误的。那么，为什么使用电脑时手机会越来越慢？原因有很多，软件的原因是越来越多的软件安装等；硬件原因可能是风扇脏了，速度慢，导致温度和频率降低过多；或SSD空间已满/未启动修整，导致速度大大降低等等。最后，要强调的是，CPU的磨损是随着时间而进行的。如果您离开计算机几年，则CPU不会老化，但是SSD的内容将会丢失。

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