일렉트로마이그레이션이 CPU를 죽일 수 있는 방법

제조업체로부터 더 많은 성능을 얻고자 하는 열망이 있는 곳에는 항상 방법이 있습니다. 최종 사용자 오버클러킹이든 마더보드 공급업체가 제품 성능을 향상시키기 위해 설정을 변경하든, 결국 모든 사람은 더 나은 성능을 원하며 여러 가지 이유가 있습니다. 그러나 최대 성능에 대한 불만족스러운 드라이브는 일부 조정 및 조정이 “사양에 있는” 라인을 왜곡하기 시작할 수 있음을 의미합니다.

결과적으로 약속한 것을 명확하게 제공하지만 열 또는 수명을 희생시키면서 CPU 성능을 높이는 방법을 종종 봅니다. 이를 위해 최근 마더보드 공급업체가 AMD 마더보드 기반을 활용하여 현재 프로세서에서 사용할 수 있는 기능을 약화시키는 것으로 나타났습니다.

이렇게 하면 CPU 전력 기반이 증가하고 더 높은 열 비용으로 더 높은 성능을 얻을 수 있습니다. 물론 이러한 유형의 조정은 새로운 것이 아니지만 최근 이벤트는 무슨 일이 일어나고 있고 이것이 AMD Ryzen 개발자에게 미치는 영향을 혼동하는 데 사용되었습니다. 정리를 위해 상황을 살펴보겠습니다. 오래된 학교:

확산 스펙트럼, 멀티 코어 향상, PL2

내가 AnandTech에서 마더보드 공급업체로 일하면서 알게 된 가장 일반적인 주제 중 하나는 경쟁 제품과 비교하여 마더보드 공급업체가 고성능을 얻을 수 있는 곳입니다. 우리는 2012년 8월에 MultiCore Enhancement와 같은 기능을 처음으로 도입하여 지정된 모든 주파수보다 높거나 경우에 따라 오버클럭이 발생했습니다.

그러나 성능을 위해 설계를 수정하고 조정한 마더보드 공급업체의 역사는 미디어에서 100MHz에서 104.7MHz로의 주파수 차이와 같이 효율성을 높이고 프로세스가 이를 지원할 수 있는 것과 같이 그 이상으로 거슬러 올라갑니다.

AM4 이상 조정

이제 우리는 오늘의 뉴스를 계속하며 마더보드 제조업체는 이제 더 높은 성능을 위해 AMD의 Ryzen 마더보드를 수정하려고 합니다. 여기 요약에서 The Stilt의 HWiNFO 포럼에서 자세히 설명했듯이 AM4 장비에는 일반적으로 세 가지 제한기가 설정되어 있습니다. 열 설계 전류(TDC)는 극한의 열에서 마더보드 전압 조정기가 제공하는 최대 전류입니다. 및 전압 조정기에 의해 언제든지 전달할 수 있는 최대값인 전류(EDC).

이러한 값 중 일부는 이러한 제한이 초과되었는지 확인하기 위해 CPU 내부 또는 외부 전원 공급 장치에서 제공되는 메트릭과 비교됩니다. PPT와 비교되는 소프트웨어를 기반으로 전력 측정을 계산하기 위해 전력 컨트롤러는 전압 제어 컨트롤러에서 전류 값을 가져옵니다. 이것은 실제 전류 값이 아니라 0 = 0 암페어 및 255 = VRM이 처리할 수 있는 최대 암페어를 나타내도록 설계된 임의의 값(0 ~ 255)입니다. CPU 전력 컨트롤러는 전력 계산도 수행합니다(와트 단위의 전력 = 볼트 단위 전압 곱하기 암페어 단위).

사용된 구성 요소(VRM, 컨트롤러)와 바구니, 보드 수준 및 디자인 품질에 따라 마더보드의 가격과 디자인에는 제한이 없습니다. 이 무제한 범위에 대한 올바른 벤치마크 값을 얻으려면 마더보드 공급업체가 올바른 값을 확인하고 시스템 전력 계산에서 이 체크 테이블을 사용하도록 펌웨어를 작성해야 합니다.

이는 시스템이 최대 CPU 전력 값을 정의하는 방식을 재정의하는 방법이 있음을 의미합니다. 마더보드 공급업체는 현재 구성 요소 없이 이 값을 줄여서 CPU와 전원 컨트롤러가 CPU에 더 적은 전력이 공급되고 있다고 믿게 하여 전력 패킷(PPT) 제어가 활성화되지 않고 더 많은 전력을 공급하도록 할 수 있습니다. 줄 수 있습니다. 이를 통해 프로세서는 AMD가 원래 계획한 것보다 더 많이 터보를 사용할 수 있습니다.

이것은 파급 효과가 있습니다. 레귤레이터는 대부분 증가된 암페어의 형태로 더 많은 전력을 끌어와 더 많은 열을 발생시키고 온도를 증가시킵니다. 프로세서가 더 빠르기 때문에(소프트웨어 버전보다 더 많은 전력을 소비할 수 있음) 프로세서는 벤치마크에서도 더 나은 성능을 보입니다. Stilt에 따르면 기본 TDP가 105W이고 PPT가 142W인 CPU를 사용하는 경우 정상적인 조건에서는 재고 설정에서 CPU가 보고하는 142W의 전력을 볼 수 있을 것으로 예상해야 합니다. 그러나 전류가 없는 값이 전류의 75%에 불과하다면 실제 소비 전력은 약 190W, 즉 142W를 0.75로 나눈 값입니다. 다른 제한(TDC, EDC)에 도달하지 않았다고 가정하면 컨트롤러는 초기 PPT 전력의 75%만 보고하므로 혼동을 일으킬 수 있습니다.

상세하죠?

자세하게 나와있나요? PPT, TDC 및 EDC를 모두 고려하고 전력 소비 및 전류 소비에 대한 모든 AMD 사양을 끝내면 그렇습니다. 그러나 PPT는 본질적으로 TDP를 넘어서므로 인텔에서 자세히 다루었듯이 “터보”의 정의라는 신비한 세계로 들어갑니다. 앞서 언급한 바와 같이 인텔 하단에서 터보 모드에서 소비되는 최대 전력은 인텔이 마더보드 공급업체에 “권장 값”으로만 제공합니다. 결과적으로 Intel 칩은 200W 또는 500W와 같은 합리적인 값은 물론 4000W와 같은 불합리한 값을 포함하여 이 최대 전력에 대한 모든 값을 수용합니다. 종종(제조업체에 따라) 칩은 먼저 다른 매개변수에 도달할 수 있습니다. 그러나 고급 모델의 경우 따라할 가치가 있습니다. 한편, 터보가 끌어올릴 수 있는 전력 버킷의 크기를 정의하는 터보 시간 Tau도 확장될 수 있습니다. 기본 8초에서 56초 사이의 기본값 대신 Tau를 실행할 수 있으며 재정적 제한 없이 좋습니다. 시각. Intel에 따르면, 마더보드 제조업체가 이를 제공할 수 있는 보드를 만들 수 있다면 사양에 있는 모든 것입니다.

Intel이 사양에서 확인하지 않는 것은 제조업체가 Turbo Boost 2.0(또는 TBM 3.0 또는 Thermal Velocity Boost)의 터보 차트에 나열된 주파수를 초과하는 경우입니다. 제조업체가 터보 테이블에 정의된 주파수 이상으로 작업하는 경우 인텔은 이러한 오버클러킹을 고려하며 칩의 보증을 준수할 의무가 없습니다.

문제는 AMD의 맥락에서 동일한 규칙을 번역하려고 시도할 수 있지만 AMD는 실제로 Turbo 테이블을 사용하지 않는다는 것입니다. 보장 대상을 정확히 정의하고 상자의 숫자로 판단하려는 경우 해당될 수 있습니다. AMD는 의도적으로 여기에 라인을 만들었지만 이점은 일반적으로 더 많은 성능입니다.

우리는 종종 CPU 및 SSD와 같은 솔리드 스테이트 장치를 영원히 실행되는 것처럼 변경할 수 없는 것으로 생각합니다. 진실은 생산자들이 원자 수준에서 일렉트로마이그레이션(electromigration)이라고 불리는 과정을 거치며 찢겨나간다는 것입니다. 일렉트로마이그레이션: 원자적입니다! 

프로세서는 반도체 물질로 만들어진 미세한 전자 장치를 통해 흐르는 전기에 의해 작동합니다. 전기가 발전기의 회로를 통과함에 따라 열이 생성됩니다. 전류가 충분한 열을 생성하면 금속 원자가 회로의 한쪽에서 회로의 다른 쪽으로 직선으로 이동합니다.

이것이 장기간 발생하면 회로가 고장날 수 있습니다. 현재 프로세서는 내결함성이 없으므로 프로세서의 10억 개 중 하나의 트랜지스터가 고장나더라도 중복성이 없는 중요한 트랜지스터인 경우 프로세서가 고장날 수 있습니다. 일렉트로마이그레이션도 같은 방식으로 프로세서에서 발생합니다. 가까운 장래에 제어되지 않는 전자 장치가 발생하면 예측이 더 나빠질 수 있습니다. 일렉트로마이그레이션 실패의 두 가지 유형 

일렉트로마이그레이션은 두 가지 방식으로 회로를 손상시킬 수 있습니다. 첫 번째는 회로 기판에 구멍을 만드는 것입니다. 금속 원자가 회로의 한 지점에서 회로의 다른 지점으로 이동할 때 시스템은 전자가 더 이상 통과할 수 없는 갭 또는 “공극”이 있는 지점에 도달할 수 있습니다. 절단 램프 코드와 호환 가능: 불이 꺼집니다! 

일렉트로마이그레이션으로 인한 두 번째 유형의 오류는 단락입니다. 이것은 여러 와이어가 충돌하여 근처 와이어를 교차할 때 발생합니다. 이제 전자가 흐르지 않아야 할 곳으로 흐르고 있는데, 이는 스위치의 스위칭 문제이지만 이제 두 개의 전선이 끊어졌습니다. 일렉트로마이그레이션에 대해 걱정해야 합니까?There is a long history of computer enthusiasts concerned that the high temperatures they use to do their jobs can kill them. It is true that overclocking a CPU beyond factory specs shortens its lifespan, but the situation is different. In any case, the average lifespan of a CPU may be too long to make a meaningful difference. 

오버클럭이란?

괴짜가 PC 속도를 높이는 방법을 이해하기 위한 초보자 가이드

CPU 제조업체는 제품을 설계할 때 일렉트로마이그레이션을 고려합니다. 제품이 최대 온도 및 권장 전압 범위 내에서 작동하는 경우 예상 수명을 충족해야 합니다.

최신 프로세서는 온도와 성능을 제어하는 ​​데에도 큰 진전을 이뤘습니다. 컴퓨터 작업자가 부주의한 경우에도 열 관련 손상으로부터 스스로를 보호할 수 있습니다. 일반적으로 플래시가 발생하거나 최악의 경우 CPU를 보호하기 위해 시스템이 종료됩니다. 결론은 일렉트로마이그레이션이 CPU에 손상을 줄 수 있는 실제 상황이지만 CPU를 한도를 초과하여 하루 24시간 실행하면 걱정할 문제가 아니라는 것입니다. , 주 7일, 절대. 느리게. 가스.