Cómo la electromigración puede acabar con su CPU

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Tendemos a pensar en dispositivos de estado sólido como CPU y SSD como inmutables, como si continuaran funcionando para siempre. Lo cierto es que los procesadores están sujetos a desgaste por lo que se denomina electromigración a nivel atómico.

Electromigración: ¡es atómica!

Un procesador funciona mediante el flujo de electricidad a través de componentes electrónicos microscópicos hechos de materiales semiconductores. A medida que la electricidad se mueve a través de los circuitos del procesador, se genera calor. Si la corriente genera suficiente calor, en realidad moverá los átomos del metal de una parte del circuito a otra parte del circuito más adelante en la línea. Si esto sucede el tiempo suficiente, puede causar que este circuito falle. Las CPU actuales no son tan tolerantes a fallas, por lo que incluso un solo transistor fallido en los miles de millones de la CPU podría inutilizar la CPU si resulta ser una CPU crítica sin redundancia. La electromigración también se produce a través del procesador en paralelo, por lo que tarde o temprano el pronóstico puede empeorar si se produce una electromigración descontrolada.

Los dos tipos de fallo de electromigración

La electromigración puede romper un circuito de dos maneras. El primero es crear un vacío en la línea del circuito. A medida que los átomos de metal se mueven desde un punto del circuito y luego se depositan en otro lugar de la línea, el proceso puede llegar a un punto donde hay un espacio o "vacío" donde los electrones ya no pueden pasar. Es el equivalente a cortar el cable de una lámpara: ¡las luces se apagan! El segundo tipo de falla causada por electromigración es un cortocircuito. Esto sucede cuando se refuerza tanto material de alambre que crece demasiado sobre un alambre vecino. Los electrones ahora fluyen donde no deberían, que es el problema inverso de un interruptor de circuito, pero ahora se destruyen dos cables.

La electromigración no siempre es un problema

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El problema con la electromigración en los procesadores no es realmente que suceda porque todavía ocurre hasta cierto punto como una parte normal del flujo de corriente a través de un circuito. Si la electromigración se extiende de tal manera que deposita depósitos de material donde otro material ha sido lavado, el proceso es duradero y representa la vida normal del circuito integrado. Cuando escucha hablar de cómo la electromigración puede destruir una CPU, es un tipo de electromigración causada por grandes fluctuaciones de corriente y temperatura, no un circuito operativo estable.

¿Deberías preocuparte por la electromigración?

Hay una larga historia de overclockers o aquellos a quienes les gustan las computadoras silenciosas que se preocupan por cómo las temperaturas más altas a las que ejecutan sus procesadores conducirán a una muerte prematura. Si bien es cierto que hacer overclocking de una CPU más allá de las especificaciones de fábrica acortará su vida útil, el contexto es importante. En cualquier caso, la vida útil promedio de la CPU puede ser tan larga que no hace ninguna diferencia práctica. Los fabricantes de CPU tienen en cuenta la electromigración al diseñar sus productos. Si un procesador está funcionando por debajo de su clasificación de temperatura máxima y dentro del rango de voltaje aprobado, debería cumplir con su vida útil esperada. Los procesadores modernos también son muy avanzados en el control de sus temperaturas y rendimiento. Pueden protegerse de la degradación relacionada con el calor incluso cuando el operador de la computadora no es particularmente cuidadoso. Por lo general, solo experimentará un estrangulamiento térmico o, en el peor de los casos, un apagado del sistema para proteger la CPU. La conclusión es que si bien la electromigración es algo real que puede romper una CPU, no es algo de lo que deba preocuparse a menos que esté ejecutando una CPU por encima de su límite nominal, 24 horas al día, 7 días a la semana, sin nunca Ralentizando. el gas.