Ce este electromigrarea și ce factori o produc?

Când vorbim despre o componentă PC, vorbim întotdeauna despre puterea sa, temperatura sau caracteristicile sale, dar se vorbește prea puțin despre fiabilitatea sa. Într-o componentă electronică, fiabilitatea este întotdeauna marcată de un parametru care, într-o măsură mai mare sau mai mică, determină longevitatea totală a siliciului: așa-numita electromigrare . Ce anume? Afectează toate sau numai componentele care sunt overclockate? Ce te influențează?

Este, fără îndoială, un subiect destul de complex și unul care îi aduce pe ingineri în sistemele electronice cu capul în jos, deoarece, cu fiecare produs nou și proces litografic, condițiile materialelor se schimbă. Din acest motiv, nu putem vorbi despre electromigrare către o componentă specifică, ci despre ansamblul tuturor acestora, ca un concept general, deoarece pentru a sublinia că va trebui să vorbim despre limitările procesorului specific, plăcii grafice sau cipului .

cpu și gpu

Migrație materială pe câmp electric sau Electromigrare, ce este?

Electromigrare 1

Este un termen pe care mulți dintre voi l-ați auzit probabil, ceea ce sigur nu știți este că este doar unul dintre pașii în așa-numita „Migrație a materialului”. Acest nou concept este împărțit în patru secțiuni foarte specifice:

  • Difuzia chimică prin concentrare gradienți .
  • Migrația provocată de gradienți de temperatură.
  • Migrația provocată de stres mecanic.
  • Și migrația prin câmp electric.

Evident, nu toate sunt asociate cu sectorul PC ca atare, dar dintre cele patru cauze ale migrației unui material ca atare, două sunt strâns legate: cea cauzată de gradienții de temperatură și cea provocată de câmpurile electrice.

Acesta din urmă este cunoscut sub numele de Electromigration, dar în cipuri de PC cum ar fi procesoare și GPU-uri, este, de asemenea, în mod iremediabil asociat cu migrația de către gradienți de temperatură. Ambele formează conceptul general de Electromigrare, care este răspândit pe forumuri și site-uri web, ceea ce face interesant să înțelegem de unde vine termenul.

Toate jetoanele suferă de ea, dar poate fi prevenită?

Electromigrare 2

Electromigrarea este un proces de degradare a fluxului de curent care începe cu caracteristica intrinsecă că nu există nici o modalitate de a o opri. Din momentul în care cipul iese din placă și este testat într-o bancă vie, cipul se electromigrează.

Așa cum era de așteptat citind cele două tipuri de migrație despre care am vorbit, temperatura este esențială în acest sens. Singurul lucru este capabil să „întârzie” efectul degradant pe care îl produce asupra electronilor materialelor electrice. Densitatea curentului din materialele conductoare produce o creștere a temperaturii datorită ceea ce este cunoscut sub numele de „Încălzire Joule” , care specifică faptul că atunci când un curent electric trece printr-un conductor, acesta produce căldură.

Creșterea căldurii datorită lui Joule accelerează factorul de difuzie al electronilor din material și, prin urmare, crește gradul de electromigrare. O temperatură mai scăzută determină efectul opus și duce la diminuarea a „golurilor” între electroni produși în material, îmbunătățind astfel circulația lor și permițând încălzirea Joule să fie mai mică.

În overclockare este esențială temperatura finală

Electromigrare 3

Evident, este o reacție în lanț, deci putem deduce că un procesor sau un GPU la o temperatură mai mică își va prelungi durata de viață la aceeași tensiune. Întrebarea cheie în acest caz este cât de mult? Ceva cu adevărat dificil de calculat, deoarece depinde de factori precum materialele utilizate la porți și tranzistori pentru un proces litografic complet.

Singurul lucru de reținut este să nu depășești temperatura maximă specificată de ambele Intel și AMD or NVIDIA, deoarece este singura cifră pe care o știm sigur că este limita pe care au calculat-o pentru cip. Restul nu ar trebui să ne îngrijoreze prea mult dincolo de a obține mai mult sau mai puțin overclockat, ceea ce va influența și, deoarece creștem curentul, factorul Joule și, prin urmare, va fi necesară o temperatură mai scăzută pentru a atenua degradarea mai mare în comparație cu caracteristicile stocului său. .