Рынок процессоров захлестнула тревожная волна: все больше пользователей сталкиваются с выходом из строя чипов, особенно среди последних процессоров Intel 13-го и 14-го поколений. Однако деградируют не только «синие», эта же участь захватила AMD. Всt это не только вызывает неудобства, но и реальные опасения за надежность современных CPU. В материале рассмотрим опыт эксплуатации Ryzen 9 5900X, выясним причины деградации и обсудим способы замедления этого процесса.
Одной из актуальных проблем для владельцев процессоров AMD стала деградация Ryzen 9, особенно заметная на примере топовых Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 5950X. Подобные случаи наблюдаются и у других процессоров этой серии, что свидетельствует о системном характере проблемы. Хотя масштабы деградации у AMD не столь критичны, как у Intel, они достаточно серьезны, чтобы обратить внимание на необходимость регулярной диагностики и профилактики системы.
История эксплуатации Ryzen 9 5900X
Рассмотрим случай эксплуатации процессора Ryzen 9 5900X, купленного в ноябре 2020 года. В ходе сборки системы была установлена материнская плата ASUS B550-E Gaming и два модуля оперативной памяти G.Skill по 16 ГБ с частотой 3600 МГц и таймингами 16-16-16-16-36. Шина Infinity Fabric была настроена на 1866 МГц для обеспечения стабильной работы, а память функционировала на частоте 3733 МГц с таймингами 14-15-14-14-28 при Command Rate 1, с включенным Geardown и отключенным Powerdown.
Процессор оказался удачным — в Curve Optimizer при отрицательном сдвиге 28 система была полностью стабильна. Тестирования в LinX 0.9.7, Corona Benchmark, Cinebench R23, а также в играх (Counter-Strike, Call of Duty, Battlefield, PUBG, Quake Champions) не выявили никаких проблем.
Однако в конце 2023 года, начали появляться первые сбои: редкие синие экраны. Тем не менее они не вызвали особого беспокойства и списались на обновления Windows или случайные ошибки. Но уже через месяц ситуация ухудшилась. Тесты по-прежнему не выявляли никаких неисправностей, но BSOD стали появляться все чаще.
К началу 2024 года сбои стали регулярными: синие экраны и перезагрузки происходили при нагрузке на систему, те же проблемы начали возникать и у других владельцев Ryzen 9 5900X. Причины оставались неясными: система не подвергалась обновлениям, BIOS не менялся, а система охлаждения работала в штатном режиме.
Выявление причин неисправностей
Систематические сбои на нескольких компьютерах с одинаковыми симптомами явно указывают на аппаратную неисправность. Если софт, включая операционную систему и программы, работает стабильно, это исключает проблему на уровне ПО, оставляя в поле внимания исключительно «железо».
Первый шаг диагностики — сброс BIOS к заводским настройкам. Если это не решает проблему, важно провести проверку оборудования: разобрать и заново собрать систему, чтобы исключить возможные проблемы с контактами или проводкой.
Далее следует тестировать оперативную память и её контроллер. Для этого запускаем систему с одной планкой, постепенно проверяя каждый DIMM-слот. Если ошибки сохраняются, пробуем заменить модули памяти на другие.
Если и это не помогает, отключаем все сопутствующие компоненты: SSD, HDD, звуковые карты, платы расширения, а также освобождаем USB-порты. Если проблема остается, возможно, причина в материнской плате, и ее необходимо заменить на другую.
Если эти меры не помогли, нужно углубиться в работу с BIOS, особенно с настройками процессора. Отключаем автоматическое управление частотой, включая турбобуст и энергосбережение, и фиксируем множитель на базовом уровне, установленном для конкретного процессора. Для AMD Ryzen 9 5900X это 3,7 ГГц. Если после этого система стабилизируется, есть основания полагать, что процессор деградировал.
Причины деградации процессора
На вопрос о причинах деградации процессора многие сразу укажут на разгон. Однако в случае с разгоном через отрицательный офсет это не так очевидно. Разгон с минусовым сдвигом, наоборот, предполагает снижение напряжения, что должно продлить срок службы.
Что такое отрицательный офсет
Каждый процессор имеет заводские напряжения, определяемые таблицей Voltage Identification Digital (VID). Эти значения устанавливаются исходя из качества кремния. Например, большинство процессоров могут стабильно работать на частоте 5 ГГц при напряжении 1,5 В, но более удачные образцы могут работать на тех же частотах при 1,4 В. Чтобы избежать проблем с совместимостью и стабильностью, всем чипам присваивается стандартное напряжение, например, 1,5 В, даже если отдельные экземпляры могут работать на более низких значениях.
Разгон с отрицательным смещением означает снижение напряжения ниже заводского уровня при сохранении тех же частот. В случае с AMD Ryzen 5900X напряжение было снижено до 1,4 В, но частоты остались на уровне 5 ГГц. Это должно было снизить тепловую нагрузку и, теоретически, продлить срок службы процессора.
Основные причины деградации
Тем не менее деградация процессора происходит по другим причинам, связанным с прогрессом в миниатюризации технологий. Современные процессоры изготавливаются по техпроцессам 7, 5 и даже 3 нанометра, что делает их компоненты очень маленькими и расположенными близко друг к другу. Это увеличивает риск физического износа.
Внутри процессора — транзисторы, конденсаторы и металлические соединения, которые со временем изнашиваются. Постоянный нагрев вызывает расширение и сжатие металлических слоёв, что может привести к микротрещинам и повреждениям. Диэлектрические слои также разрушаются, что может вызвать короткое замыкание.
Одной из главных причин деградации является электромиграция — процесс, при котором ток вымывает атомы металла из проводников. Это может приводить к накоплению металла в одном месте и возникновению коротких замыканий. Также важен эффект туннельного тока, который разрушает диэлектрики.
Транзисторы подвергаются износу из-за диффузии ионов металла, что приводит к росту токов утечки. Вначале это можно компенсировать увеличением напряжения на затворе транзистора, но со временем это решение перестаёт работать, что приводит к бесконтрольному течению тока в канале MOSFET’а и последующему выходу из строя ядра или всего CPU.
Ранее, когда процессоры производились по более толстым техпроцессам — 45 или 32 нанометра, эти проблемы были редкостью. Сегодня, с переходом на ультратонкие техпроцессы и высокие температуры работы, деградация компонентов происходит значительно быстрее, что и приводит к сбоям в работе современных процессоров.
Способы замедления деградации
Гарантировать полное отсутствие деградации невозможно, но существует несколько способов, позволяющих замедлить этот процесс.
Во-первых, нужно обратить внимание на материнскую плату. Важна развитая силовая часть (VRM), обеспечивающая стабильное питание без резких скачков напряжения. Чем больше линий питания, тем стабильнее будет напряжение, что поможет избежать повреждений кристалла процессора.
Следующий важный шаг в борьбе с деградацией процессоров — это контроль за теплопакетом (TDP). Некоторые модели процессоров, например, Intel Core i9-13900K, могут потреблять до 350 Вт мощности.
Это напоминает ситуацию с автомобилями: для достижения скорости в 400 км/ч требуется определенная мощность двигателя, а для увеличения скорости до 450 км/ч потребуется гораздо больше энергии.
В случае с процессорами аналогично: незначительный прирост производительности может требовать значительных энергетических затрат.
Для оптимизации можно уменьшить лимиты PL1 и PL2 того же Intel Core i9-13900K до 275 Вт, что на 21% меньше изначального показателя. При этом потеря производительности составит всего около 7%, что является приемлемым компромиссом. Снижение TDP снижает тактовые частоты и напряжение, что положительно влияет на долговечность процессора. Дополнительно можно вручную уменьшить напряжение до минимально стабильного уровня, что также способствует продлению срока службы CPU.
Охлаждение — еще один ключевой фактор. Для высокопроизводительных систем важно выбирать продуваемые корпуса. Закрытые стеклянные панели препятствуют нормальной циркуляции воздуха, что негативно сказывается на температурном режиме.
Предпочтение стоит отдавать корпусам с сетчатыми передними панелями, которые обеспечивают лучший поток воздуха.
Для процессоров с высоким TDP рекомендуется использовать системы жидкостного охлаждения (СЖО). Если теплопакет процессора превышает 200 Вт, то трехсекционная СЖО — оптимальный выбор с достаточным запасом.
Заключение
Правильная настройка системы может значительно замедлить процессы деградации процессора и продлить срок его службы. Контроль за теплопакетом позволяет поддерживать оптимальный температурный режим, предотвращая перегрев и тепловую деградацию. Снижение напряжения помогает уменьшить тепловыделение и нагрузку на микросхемы, что снижает риск тепловых повреждений и избыточного потребления энергии. Грамотная организация системы охлаждения обеспечивает постоянный отвод тепла, что также предотвращает скачки температур и повышает надежность системы.
В совокупности эти меры не только увеличивают срок службы процессоров, но и способствуют их стабильной и эффективной работе даже при интенсивных нагрузках.