如果您在80°C至90°C(176°F至194°F)的温度下连续运行图形卡,对图形卡是否真的有害?即会减少卡的寿命吗?可以证明吗?还是只是假设?
我了解GPU的安全关闭通常为90°C(194°F)。
如果您在80°C至90°C(176°F至194°F)的温度下连续运行图形卡,对图形卡是否真的有害?即会减少卡的寿命吗?可以证明吗?还是只是假设?
我了解GPU的安全关闭通常为90°C(194°F)。
Answers:
让我们研究故障机理,并观察它们如何受热影响。重要的是要记住,仅因为故障机制随温度发生的更快,GPU不一定会更快地发生故障!如果一个子组件在室温下持续100年,如果变热则仅持续20年,而另一个子组件开始仅持续1年(但不受热量影响),则产品的使用寿命几乎不会随温度。
我不会理会Simeon谈论的自行车问题,因为这不是我的专长。
在板级上,我可以想到一个可能会突然损坏的主要组件:电解电容器。这些电容器变干,并且众所周知,当施加热量时,它们变干得更快。(钽电容器的寿命也往往较短,但我不知道这种变化如何随热量而变化)。
但是硅呢?
据我了解,这里有些事情会导致失败。这里的主要方法之一是电迁移。在电路中,穿过金属碎片的电子实际上将绕原子运动。这会变得非常糟糕,以至于会在导体中造成间隙,从而导致故障。
此图像给出了很好的插图(来自Tatiana Kozlova,Henny W. Zandbergen; Ni纳米桥中电迁移的原位TEM观察):
该过程随温度呈指数增长,因此,实际上,如果温度较高且电迁移是故障的主要原因,则芯片的使用寿命将减少。
另一机制是氧化物击穿,在电路内部,晶体管将遭受栅极穿通。这也取决于温度。但是,电压在这里的影响更大。
由于掺杂剂的漂移或由于热载流子注入,也存在VT漂移。掺杂漂移随温度而增加(但是这不太可能成为问题,尤其是数字电路,因为这是一个非常缓慢的过程)。我不确定热载流子注入的温度依赖性,但我认为这里的电压再次重要得多。
但是,还有一个重要的问题:这会在多大程度上减少使用寿命?知道这一点后,您是否应该确保图形卡始终保持凉爽?我的猜测是没有,除非在设计阶段出错。设计电路时要考虑到这些最坏的情况,并且在制造过程中,如果将其推到制造商的额定寿命的极限,它们将可以生存。对于人们对电路进行超频的情况:他们经常使用电压来保持电路稳定(因为这可以使电路加速一点),其危害远远超过温度本身。另外,电压的增加将导致电流的增加,这将大大加快电迁移问题。
是的,已经证明热量会降解电气组件。金属在加热时会膨胀,焊料(用于电路连接)是金属合金,因此加热时会膨胀。持续的加热和冷却将导致接头不断膨胀和收缩,从而导致接头破裂并最终失效。
上图显示了阿伦尼乌斯法律如何在热量增加与半导体故障之间建立关联。本文详细介绍了热量对电子元件的影响。它更多地处理电子层面的事物,这超出了我的知识范围
半导体的结温升高与其MTBF降低(平均失效间隔时间)之间的关系是众所周知的。
实际上,一旦结温接近并超过〜125°C,故障率将成倍增加,因此,如果您在低于该温度的条件下工作,则小幅增加可能不是那么关键。