CPU’lar ve SSD’ler gibi katı hal aygıtlarını, sanki sonsuza kadar çalışmaya devam edecekmiş gibi değişmez olarak düşünmeye meyilliyiz. Gerçek şu ki, CPU’lar atomik düzeyde elektromigrasyon adı verilen bir şey sayesinde aşınmaya ve yıpranmaya maruz kalıyor.
Elektrogöç: Atomik!
Bir CPU, yarı iletken malzemelerden yapılmış mikroskobik elektronik bileşenler aracılığıyla elektrik akışı sayesinde çalışır. Elektrik CPU’nun devrelerinde hareket ettikçe ısı üretilir. Akım yeterli ısı üretirse, bu aslında metal atomlarını devrenin bir bölümünden devrenin daha aşağısındaki başka bir bölümüne hareket ettirecektir.
Bu yeterince uzun sürerse, o devrenin arızalanmasına neden olabilir. Mevcut CPU’lar o kadar hataya dayanıklı değildir, bu nedenle CPU içindeki milyarlarca transistörden bir tanesi bile arızalanmışsa, yedekliliği olmayan kritik bir transistör olması durumunda CPU’yu potansiyel olarak kullanılamaz hale getirebilir. CPU’da paralel olarak elektromigrasyon da oluyor, bu nedenle er ya da geç, kontrolsüz elektromigrasyon olursa prognoz daha da kötüleşebilir.
Elektro Göç Başarısızlığının İki Türü
Elektrogöç, bir devreyi iki yoldan biriyle kırabilir. Birincisi devre hattında bir boşluk yaratmaktır. Metal atomları devredeki bir noktadan hareket ettirilip daha sonra hattın aşağısında başka bir yere yerleştirildikçe, süreç elektronların artık geçemeyeceği bir boşluk veya “boşluk” olan bir noktaya ulaşabilir. Bu, bir lambadaki kabloyu kesmeye eşdeğerdir: ışıklar söner!
Elektro göçün neden olduğu ikinci tip arıza kısa devredir. Bu, komşu bir kabloyu işgal edecek kadar çok tel malzemesi desteklendiğinde olur. Elektronlar şimdi olmaması gereken yerde akıyor, ki bu bir devre kesicinin tam tersi sorunudur, ancak şimdi iki tel harap olmuştur.
Elektrogöç Her Zaman Bir Sorun Değildir
CPU’larda elektrogöç ile ilgili sorun, bunun her zaman bir dereceye kadar bir devre boyunca akım akışının normal bir parçası olarak gerçekleşmesinden kaynaklanmıyor. Elektromigrasyon, başka bir malzemenin alındığı yerde malzeme birikintileri bırakılacak şekilde yayılırsa, süreç sürdürülebilirdir ve entegre devrenin normal ömrünü temsil eder.
Elektro göçün bir CPU’yu nasıl yok edebileceğiyle ilgili tartışmaları duyduğunuzda, bu, sabit çalışan bir devre değil, akım ve sıcaklıktaki büyük dalgalanmaların neden olduğu bir tür elektro göçtür.
Elektromigrasyon Hakkında Endişelenmeli misiniz?
Hız aşırtmacıların veya sessiz bilgisayarları sevenlerin CPU’larını kullandıkları yüksek sıcaklıkların nasıl erken ölüme yol açacağından endişe eden uzun bir geçmişi var. Bir CPU’yu fabrika spesifikasyonunun ötesinde hız aşırtmanın ömrünü kısaltacağı doğru olsa da, bağlam önemlidir. Her iki durumda da CPU’nun ortalama ömrü o kadar uzun olabilir ki pratikte hiçbir fark yaratmaz.
CPU üreticileri, ürünlerini tasarlarken elektro göçü hesaba katarlar. Bir CPU, maksimum nominal sıcaklığında ve onaylanmış voltaj aralığında çalıştırılırsa, beklenen tasarım ömrünü karşılamalıdır.
Modern CPU’lar ayrıca sıcaklıklarını ve performanslarını kontrol etmede oldukça gelişmiştir. Bilgisayarın operatörü özellikle dikkatli olmasa bile kendilerini ısıyla ilgili bozulmadan koruyabilirler. Genel olarak, CPU’yu korumak için basitçe termal kısma veya en kötü ihtimalle sistem kapanması yaşarsınız.
Sonuç olarak, elektromigrasyon bir CPU’yu bozabilecek gerçek bir şey olsa da, bir CPU’yu 7 gün 24 saat, ayağınızı gazdan çekmeden anma sınırının üzerinde çalıştırmıyorsanız endişelenmeniz gereken bir şey değil.