علت‌های آسیب دیدن پردازنده‌ها
یکی از پراستفاده ترین اقلام در دنیای قطعات الکترونیکی پردازنده‌ها هستند. این قطعات را نه تنها در سرورها و رایانه‌ها استفاده می‌کنند، بلکه در موبایل‌ها، IOT، اتومبیل‌ها، انواع وسایل الکترونیکی و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌دهند.
این قطعه با هر دوره به روز شدن، کوچک و کوچکتر می‌شود (پردازنده‌ها تقریبا در ابعاد 4 و 7 نانومتری قرار دارند) که همین امر می‌تواند دلیلی بر حساس‌تر و آسیب‌پذیر تر شدن آن باشد و اما اینکه دلایل آسیب یا خراب شدن یک پردازنده چه چیزهایی می‌تواند باشد؟
در ادامه دلایل این اتفاق را ذکر خواهیم کرد، ابتدا باید این قطعه را از لحاظ اندازه و کاربرد بشناسیم.
سی پی یو چیست؟
CPU مخفف واحد پردازش مرکزی است. شما می توانید CPU را به عنوان مغز یک سیستم بشناسید. حافظه‌ای داخل این قطعه تعبیه نشده، اما توانایی پردازش تمام داده‌ها را دارد. این قطعه می‌تواند دستورالعمل‌های مختلفی را بر اساس برنامه‌های (نرم افزار) مورد نیاز اجرا کند. سی‌پی‌یو از بلوک‌های مختلف ساخته شده است و از میلیاردها ترانزیستور کوچک استفاده می‌کند که بعضی از آنها می‌توانند به اندازه 4 نانومتر باشند.
CPU از Instruction Register (IR) خود برای ذخیره دستورالعملی که استخراج و گردآوری کرده است، استفاده می‌کند.
همچنین سی‌پی‌یو از IR استفاده می‌کند و دستورالعمل‌ها را رمزگشایی می‌کند.
پارامترهای اصلی که باید در یک CPU (پردازنده) بررسی کنید عبارتند از:
- سرعت ساعت: معمولاً عددی است که بر حسب گیگاهرتز ارائه می شود.
- تعداد هسته‌ها: معمولاً هرچه پردازنده‌ای هسته‌های بیشتر داشته باشد، عملکرد بهتری خواهد داشت. توجه داشته باشید که پردازنده‌های چند هسته‌ای معمولاً سرعت کلاک پایین‌تری دارند. در یک کامپیوتر معمولی، حدود 4 هسته CPU (در سال 2022) پیدا خواهید کرد. وقتی صحبت از پردازنده‌های سرور به میان می‌آید، می توانید برخی از آنها را با 32 هسته و حتی 64 هسته روی مادربرد سرور تعبیه کنید!
میزان خرابی CPU ها
اول، در مورد میزان خرابی CPU ها زیاد نگران نباشید. چرا که یک پردازنده طول عمر مشخص دارد و همیشه کار نخواهد کرد، مانند خیلی از قطعات مصرفی دیگر که طول عمر مشخصی دارند. در ابتدای عمر یک سری از CPU ها میزان خرابی بالایی وجود خواهد داشت. این دوره Early Lifetime نامیده می‌شود. تراشه‌های (CPU) طراحی بسیار پیشرفته‌ای دارند.
سازندگان پردازنده اذعان می‌کنند که فرآیندهای تولید مدرن مانند بسته بندی تراشه‌های دو بعدی یا سه بعدی استفاده می‌کنند. ساخت چنین تراشه‌های پیشرفته‌ای سخت است و تراشه‌های زیادی وجود دارند که به نسبت دیگر مدل‌های پردازنده، زودتر آسیب می‌بینند و مستقیماً از خط تولید دور ریخته می‌شوند. هر چه پردازنده‌ها کوچکتر شوند، میزان خرابی محصول بیشتر خواهد شد.
عوامل مخرب CPU عبارتند از:
طول عمر زیاد CPU باعث از بین رفتن CPU می‌شود:
درست مانند انسان‌ها، ترانزیستورهای داخل CPU نیز در حال پیر شدن هستند. متأسفانه، هیچ کس، حتی ترانزیستورها از این قاعده مستثنی نیستند و بر اثر گذر طول عمر مشخص، از بین خواهند رفت. ترانزیستورها کلیدهای بسیار کوچکی هستند، یعنی جریان مستقیم. با گذشت زمان، کاری که آنها انجام می‌دهند به آنها آسیب می‌رساند. گیت جداکننده بین منبع و تخلیه در داخل یک ترانزیستور است. الکتریسیته از ترانزیستور عبور می‌کند و گیت به آرامی در وضعیت تخریب قرار خواهد گرفت تا جایی که کاملاً ناپدید می‌شود و از بین می‌رود.
ولتاژ بالا تراشه‌های پردازنده را می‌سوزاند:
یک ولتاژ بالا می‌تواند CPU شما را داغ کند و دمای آن را به شدت بالا ببرد. CPU قطعه‌ی بسیار ظریفی است، بنابراین اگر جریان غیرقابل تنظیم یا بیش از اندازه بالایی را دریافت کند، حتی یک ولت قوی‌تر، می‌تواند به معنای پایان طول عمر و کار پردازنده‌ی شما باشد. بنابراین، اگر ولتاژ نادرستی را روی سرور خود اعمال کنید، می‌تواند برای همیشه به CPU شما آسیب برساند و یا پردازنده‌ی شمارا از بین ببرد.
اتصال بد یا فرسوده:
اتصالات زیادی بین ترانزیستورها وجود دارد. سی پی یو ها در سطح‌های مختلف کار می‌کنند. یک تراشه واقعا کوچک است،با گذشت زمان، فرآیندی به نام Electromigration بر اتصال متقابل تأثیر می‌گذارد. اساساً فرسودگی کانکتورها به دلیل جریانی است که از آنها عبور می‌کند. هیچ راهی برای دوری از این موقعیت وجود ندارد چرا که احتمالا بعد از مدتی سیم را کاملا از بین می‌برد. هرچه سیم ضخیم‌تر باشد، دوام بیشتری خواهد داشت. اما همانطور که قبلا ذکر کردیم، سیم در حال کوچکتر شدن است، بنابراین به سرعت آسیب خواهد دید. همچنین، اگر از یک CPU با کلاک بالاتر استفاده می‌کنید، احتمال آسیب زودتر، بیشتر خواهد شد.بنابراین، اتفاق اورکلاک برای پردازنده ها بسیار خطرناک است.
تشعشعات کیهانی می تواند CPU را از بین ببرد:
احتمالا بعد از خواندن عنوان بالا گمان کرده اید که یک شوخی است اما واقعیت دارد. تشعشعات کیهانی به طور بالقوه می‌تواند به CPU نیز آسیب برساند. ذره‌ای که به زمین سفر می‌کند به طور بالقوه می‌تواند CPU شما را از بین ببرد. تابش کیهانی می‌تواند از خورشید یا ستاره دیگری بیاید و اگر شما آنقدر بدشانس باشید که برای شما اتفاق بیفتد، یک ذره کیهانی می‌تواند در جای مناسب باعث قطع شدن (نوعی اتصال کوتاه) شود و CPU را از بین ببرد. به همین دلیل، پردازنده‌هایی که در صنعت فضا یا هوانوردی مورد استفاده واقع می‌شوند، دارای حفاظت قوی‌تر و بیشتری هستند.
افزایش برق می تواند به CPU شما آسیب برساند:
بله، افزایش قدرت برق می‌تواند CPU شما را از بین ببرد. پردازنده‌ها بسیار شکننده هستند، بنابراین باید مراقب باشید که برق محل استفاده از رایانه شما پایدار باشد. می‌توانید برای پیشگیری از این اتفاق، از یک یو پی اس (منبع تغذیه بدون وقفه) استفاده کنید. با ارائه یک فیلتر و تثبیت کننده که ولتاژ مناسب را حفظ می‌کند، و می‌تواند از دستگاه شما محافظت می‌کند.
گرما می‌تواند یک پردازنده را از بین ببرد:
احتمالاً متوجه شده‌اید هنگامی که از یک قطعه‌ی الکترونیکی بصورت طولانی استفاده می‌کنید دمای آن هر لحظه بیشتر می‌شود.گرما می تواند به CPU شما آسیب برساند. مقاومت پردازنده‌ها در برابر گرما می‌تواند تا 100 درجه سانتیگراد باشد، اما اگر دوره گرما را طولانی کنید، پردازنده در نهایت از بین خواهد رفت. گرما را به عنوان یک قاتل CPU می‌شناسند.
برخی از ویروس‌ها باعث می‌شوند دستگاه شما برای استخراج ارزهای دیجیتال یا کارهای متفرقه‌ی دیگر سخت‌تر کار کند و در نهایت CPU شما بسوزد.اکثر پردازنده‌های مدرن دارای سنسورهایی هستند که می‌توانند گرمای بیش از حد را تشخیص دهند. اگر چنین تشخیص داده شود، برای جلوگیری از آسیب غیرقابل برگشت به تراشه، خاموش می‌شوند.
چه کاری می‌توانید انجام دهید تا CPU خود را برای مدت طولانی تری حفظ کنید؟
می‌توانید به CPU خود کمک کنید تا طول عمر و سلامت بیشتری داشته باشد. شما می‌توانید دمای پردازنده خود را پایین نگه دارید. هرچه سیستم خنک کننده بهتری داشته باشید، CPU شما ایمن‌تر خواهد بود و طول عمر بیشتری خواهد داشت. همانطور که اشاره کردیم، گرما یکی از بزرگترین قاتلان CPU است.همچنین می‌توانید از CPU خود با سرعت کلاک پایین‌تری استفاده کنید. اگر می‌خواهید دوام بیشتری داشته باشد، پردازنده را اورکلاک نکنید. اگر طول عمر CPU برای شما ضروری تر از قدرت پردازش باشد، حتی می‌توانید آن را آندرکلاک کنید.
نتیجه
CPU ها در آینده کوچکتر و کوچکتر خواهند شد. آنها سریعتر و یکپارچه‌تر عمل خواهند کرد. این نحوه پیشرفت و تغییرات روز افزون برای پردازنده‌ها است. ما به‌عنوان مصرف‌کننده همچنان به دنبال دستگاه‌های باریک‌تر و سبک‌تر و تا حد امکان قدرتمند خواهیم بود و در قطعات الکترونیکی قانونی وجود دارد که سبکی و ظرافت درصد خرابی بیشتری را شامل می‌شود.