ما هي الهجرة الكهربائية وما هي العوامل التي تنتجها؟

إنه بلا شك موضوع معقد نوعًا ما ويجلب المهندسين إلى الأنظمة الإلكترونية رأسًا على عقب ، لأنه مع كل منتج جديد وعملية حجرية تتغير ظروف المواد. لهذا السبب ، لا يمكننا التحدث عن الانتقال الكهربي إلى مكون معين ، ولكن إلى مجموعة كل منهم ، كمفهوم عام ، حيث نشير إلى أننا يجب أن نتحدث عن قيود المعالج أو بطاقة الرسومات أو الشريحة المحددة .

الهجرة المادية عن طريق المجال الكهربائي أو الهجرة الكهربائية ، ما هو؟

وهو مصطلح سمعه الكثير منكم على الأرجح ، ما لا تعرفونه بالتأكيد هو أنه مجرد خطوة من خطوات ما يسمى "هجرة المواد". ينقسم هذا المفهوم الجديد إلى أربعة أقسام محددة للغاية:

• الانتشار الكيميائي بواسطة من التركيز التدرجات .
• سبب الهجرة تدرجات درجة الحرارة.
• سبب الهجرة الضغط الميكانيكى.
• والهجرة بها الحقل الكهربائي.

من الواضح أنه لا ترتبط جميعها بقطاع الكمبيوتر الشخصي على هذا النحو ، ولكن من بين الأسباب الأربعة لترحيل مادة على هذا النحو ، هناك سببان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا: سببهما تدرجات درجة الحرارة وتلك التي تسببها المجالات الكهربائية.

يُعرف هذا الأخير باسم Electromigration ، ولكن في رقائق الكمبيوتر مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ، فإنه يرتبط أيضًا بشكل لا رجعة فيه بالهجرة بواسطة تدرجات درجة الحرارة. كلاهما يشكلان المفهوم العام لـ Electromigration ، والذي ينتشر عبر المنتديات والمواقع الإلكترونية ، مما يجعل من المثير للاهتمام فهم مصدر المصطلح.

جميع الرقائق تعاني منه ، ولكن هل يمكن منعه؟

الهجرة الكهربائية هي عملية تدهور التدفق الحالي التي تبدأ بالخاصية الجوهرية التي لا توجد طريقة لإيقافها. من اللحظة التي تخرج فيها الرقاقة من الرقاقة ويتم اختبارها في بنك مباشر ، يتم الرقاقة الإلكترونية.

كما هو متوقع من خلال قراءة نوعي الهجرة الذي تحدثنا عنه ، فإن درجة الحرارة هي مفتاح هذا التأثير. إنه الشيء الوحيد القادر على "تأخير" التأثير المهين الذي ينتج عن إلكترونات المواد الكهربائية. تنتج كثافة التيار في المواد الموصلة زيادة في درجة الحرارة بسبب ما يعرف باسم "تدفئة الجول" ، التي تحدد أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر موصل ، فإنه ينتج حرارة.

تسرع الزيادة في الحرارة بسبب الجول عامل انتشار الإلكترونات في المادة وبالتالي تزيد من درجة الهجرة الكهربائية. يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى التأثير المعاكس وينتج عنه "فراغات" أقل بين الإلكترونات التي يتم إنتاجها في المادة ، وبالتالي تحسين دورانها والسماح بتسخين الجول ليكون أقل.

درجة الحرارة النهائية هي المفتاح في زيادة سرعة التشغيل

من الواضح أنه تفاعل متسلسل ، لذا يمكننا استنتاج أن المعالج أو ملف وحدة معالجة الرسوميات‏:‏ عند درجة حرارة منخفضة ستطيل من عمرها عند نفس الجهد. السؤال الرئيسي في هذه الحالة هو كم أكثر؟ شيء يصعب حسابه حقًا ، لأنه يعتمد على عوامل مثل المواد المستخدمة في البوابات و الترانزستورات لعملية ليثوغرافية كاملة.

الشيء الوحيد الذي يجب مراعاته هو عدم تجاوز درجة الحرارة القصوى المحددة بواسطة كليهما إنتل و AMD or NVIDIA، نظرًا لأنه الرقم الوحيد الذي نعرفه على وجه اليقين أنه الحد الذي حسبوه للرقاقة. لا ينبغي أن يقلقنا الباقي أكثر من مجرد زيادة سرعة التشغيل أو تقليلها ، الأمر الذي سيؤثر أيضًا ، نظرًا لأننا نزيد التيار ، عامل جول ، وبالتالي ستكون هناك حاجة إلى درجة حرارة أقل للتخفيف من التدهور الأكبر مقارنة بخصائص المخزون. .