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什么影响了半导体器件的寿命?
送交者: tend 2006年11月18日13:48:54 于 [五 味 斋] 发送悄悄话

有人说当CPU在高温下工作时,会影响CPU的寿命,这显然是外行的感知知识。

半导体器件的材料物性会随着工作时间往坏的方向发展,一般来说,工作温度越高,变坏的速度就越快。从这一点上来说,高温确实影响半导体器件的寿命。

但是,这种影响太微不足道了。目前还没有半导体是因为这个原因失效的。

原来影响半导体寿命的元凶是热疲劳破坏。因为半导体硅片要跟另外一种材料结合(substrate)通过I/O接点把电源通讯接口引出来,而硅片跟subtrate的热膨胀系数是不同的,当这个元器件经历一个从高温到低温的过程时,I/O连接点就要经历一个剪切受力过程,这一过程简称一个热周期。当热周期达到一定值时,I/O连接点就坏掉了,这个半导体寿命也就到了。半导体的寿命设计指标就是以热周期为准的。

由此可见,如果一个半导体器件一直处在恒温下,它的使用时间会大大延长,因为他几乎就没有经历热周期。

对于电脑来说,一个比较正式的热周期是一次开关。在每一个热周期内部,还有一些小的类似周期的波动,比如CPU full load 到idle时,温度会有些变化,这也会造成I/O的热疲劳。

如果你想要延长电脑的使用寿命,最好的办法是永不关电脑。你发现没有,公司的电脑是从不关的,硬件的故障率比家用的低多了。

当然你要考虑电耗,所以关电脑也未尝不是一个好习惯。CPU的设计热周期一般在3000以上,也就是说,每天开关一次,大概可以用10年。

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