Uma CPU mantém sua velocidade de processamento após anos de uso? A migração de elétrons é um problema que afeta as CPUs? [duplicado]

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Quero saber definitivamente se posso construir computadores usando processadores USADOS e esperar o mesmo desempenho que novos processadores exatamente da mesma marca e tipo com exatamente a mesma placa-mãe e unidades.

Pesquisei vários dias agora online, sem encontrar uma resposta definitiva ou qualquer estudo que explique se as CPUs diminuem de velocidade após longos períodos de uso. Quero saber se uma CPU usada, mas funcional, fornecerá o mesmo desempenho que uma CPU nova.

Edit: Para ser claro, estou procurando uma resposta científica definitiva, apoiada em evidências, para que eu possa tomar decisões informadas ao construir e reformar computadores. Eu acho que isso é diferente o suficiente de outras perguntas que se relacionam com este tópico.

As velocidades de processamento da CPU diminuirão à medida que a temperatura aumentar e o composto de transferência de calor precisar ser substituído, mas além disso, a CPU perderá o poder geral de processamento ou se desgastará após o uso prolongado?

Se sim, o que causa isso? Ouvi falar de migração de elétrons em placas-mãe, mas isso poderia realmente causar uma CPU desacelerar com o uso? Pelo que entendi sobre a migração de elétrons, é mais provável que cause uma falha total da CPU, em vez de uma diminuição gradual da velocidade de processamento.

Mateus
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Os antigos certamente "parecem" mais lentos, especialmente quando você está acostumado a usar um novo processador rápido. Mas nunca vi dados de benchmarking que sugerissem uma tendência com a idade.
Sir Adelaide
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O aparente declínio na velocidade do processador deve-se principalmente ao aumento de software adicionado a cada programa e atualização / atualização do sistema operacional.
sawdust
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O atrito aumenta nos caminhos de dados desgastados? :) :) :)
Solar Mike
@ SolarMike, na verdade SIM: D veja abaixo.
21917 Vladimir Cravero
Boa, aprender alguma coisa todos os dias ...
Solar Mike

Respostas:

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As CPUs não mudam de velocidade com a idade. Sua velocidade é determinada pela velocidade do relógio e pelas características físicas de design da CPU.

As CPUs parecem ficar mais lentas com o tempo. Isso é causado por vários fatores, mas o principal é simplesmente que as coisas para as quais usamos as CPUs estão mudando. Por exemplo, você pode pensar que está apenas usando o computador para o mesmo "e-mail e navegação" que costumava fazer. Mas hoje, o e-mail e a navegação não são mais como costumavam ser. Por exemplo, se você comparar páginas da Web hoje com páginas da Web há cinco anos, elas são coisas completamente diferentes.

David Schwartz
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Apenas para adicionar à resposta de David: No topo das páginas da Web no passado e hoje são completamente diferentes (carrega muito mais recursos, por exemplo) - o navegador atual hoje e anos atrás é um animal completamente diferente. No navegador anterior, havia apenas um programa para exibir páginas HTML (simples), agora ele pode abrir muito mais do que apenas páginas.
Darius
Oi @DavidSchwartz, por favor, dê uma olhada na minha resposta abaixo? Você fornece algumas informações interessantes sobre a velocidade percebida, mas é possível que a velocidade máxima seja reduzida com o envelhecimento.
precisa
@VladimirCravero Eu não acho que a pergunta original estava perguntando sobre velocidade máxima, mas sobre desempenho real.
David Schwartz
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Eu não consigo ver como velocidade máxima não contam para o desempenho ...
Vladimir Cravero
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@DavidSchwartz e ao seu ponto ... eu não falaria sobre mudar a velocidade ... diria que carros do passado carregavam pessoas que pesavam 175 libras ... hoje, o peso médio das pessoas é 200 libras. Mesmo motor. Mesmo carro. Carregando mais peso. Claro que vai ser mais lento. Relacionados: os homens pesam 15 kg mais de 20 anos atrás, em média . IE: Computadores carregar mais peso e, claro, ir mais devagar por causa disso
WernerCD
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Na verdade, as CPUs e os componentes eletrônicos em geral envelhecem com o tempo. Pode acontecer que esse fenômeno de envelhecimento afete a velocidade máxima de clock da CPU, mas avaliar o impacto em um cenário de caso real seria quase impossível.

O principal problema que vejo é a eletromigração . Basicamente, na CPU, você tem toneladas de transistores conectados por traços de metal muito curtos e finos. Os elétrons, quando se deslocam no condutor (Al ou Cu normalmente), podem perfurar alguns dos átomos da rede. Com o tempo, o átomo se move e se instala em lugares onde não deveriam estar. Esse fenômeno é semelhante ao que acontece com um rio, que transporta lentamente materiais de um lugar para outro.

A eletromigração pode destruir uma conexão, e isso levaria a uma CPU que não funcionasse, mas antes da destruição, a conexão fica cada vez mais fina, aumentando a resistência da série. Se a conexão for a fonte de alimentação de um determinado bloco, aumentar sua resistência significa que a tensão que o bloco verá, diminuirá. Aproximadamente, menos tensão = menos velocidade, portanto, você pode obter uma operação não confiável por causa da condição de corrida entre caminhos que agora têm velocidade diferente devido ao envelhecimento. Este problema pode ser resolvido reduzindo a velocidade do relógio. A frequência real do relógio não é afetada pela eletromigração, porque o relógio é gerado usando um cristal de quartzo, que é extremamente estável em qualquer cenário.

Esse fenômeno é bem conhecido e estudado, e é levado em consideração ao projetar um chip. Não espero que nenhum processador de consumidor moderno tenha esse problema, pelo menos dentro de sua vida útil projetada, mas a possibilidade existe.

Vladimir Cravero
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Eu diria também que o aumento da resistência nos caminhos de energia pode levar ao aumento da temperatura, que é mitigado pela redução de frequência.
precisa
Veja, eu diria algo básico, como se uma CPU experimentasse ciclos quentes / frios freqüentes (portanto, operando por um longo período de tempo realizando tarefas intensas e depois desligada diariamente), você poderia esperar ver fadiga do metal nas conexões no nível microscópico . Mas sua resposta está muito mais envolvida, eu gosto.
mickburkejnr
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Ouvi falar de migração de elétrons em placas-mãe, mas isso poderia realmente causar uma CPU desacelerar com o uso? Pelo que entendi sobre a migração de elétrons, é mais provável que cause uma falha total da CPU, em vez de uma diminuição gradual da velocidade de processamento.
Mateus
@ Matthew Não, não pode.
Ramhound 17/11/19
Se for um assunto tão urgente, entre em contato com o fabricante. Eu diria que os efeitos EM são desprezíveis, mas, como você não possui / fornece dados sobre o uso anterior dos processadores usados, tudo é possível. @Matthew
Vladimir Cravero