CPU 爲什麼很少會壞?

其實CPU是會壞的。

雖然層層封裝的保護加上生產工廠的良品控制,CPU很難因為外界原因造成芯片的物理損壞,但是斷針、超頻或雷擊造成電壓過高燒燬、遇水短路等等原因還是會讓CPU變得不可用。

那一直正常使用,CPU是不是就是一個可以永久工作的元器件呢?其實也不是,它也會在使用中損耗,正常使用中也有它自己的壽命。CPU的正常損壞,最主要的原因是電子遷移。現代CPU使用的蝕刻摻雜的原理製作納米級別的門電路,在電子通過其中時,其動量會衝擊電路中的原子,使其中極小的一部分脫離其他原子的制約而開始漂流。雖然這種影響非常細微,但是久而久之就會導致電路變形,發生短路或者短路,漏電和干擾等現象。這時候CPU就會出現異常運算了,其功能受到影響,進而就是報銷。高溫會使原子熱運動加劇,增加被電子打出軌的概率,常溫下,每升高20度,電子遷移的強度就增大一倍。材料也會影響電子遷移,IBM用的銅材料要比Intel的鋁材料更抗遷移。加壓超頻有時候能夠控制下來溫度,但是高電壓也會加劇電子遷移的強度。

不過,由於CPU的工藝和性能不斷提升,往往一塊CPU在壽終正寢之前就已經被換代淘汰了。我也見到過長期在惡劣的高溫環境下7x24小時工作的CPU壽終正寢的情況。老CPU由於工藝比較落後,電路比較粗壯,電子遷移現象還不足以在這麼多年內對其造成致命影響,所以壞的也少。新CPU在工藝上要更加的趨向原子級,但電子遷移還是會被生產商考慮的,所以正常使用也不用太在意這些方面。


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