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作者: CCM (指叉魔球o_O) 看板: PC_Market
標題: 超頻傷害 CPU 的真相大揭露(轉錄)
時間: Mon Jan 25 01:06:07 1999
超頻傷害 CPU 的真相大揭露
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前言
有些人並不鼓勵超頻，其原因在於超頻會降低 CPU 壽命或造成系統不穩定，然而
這樣的回答必定無法滿足許多人求知的慾望，以下為大家分析做更深入的分析。
超頻的好處
我想超頻的好處，不用說大家都知道，就是「省錢」。 K6-166 跟 K6-200 差價約
3000 元，我們知道每個 K6-166 如散熱得當，幾乎都可穩超 200，買 K6-166 超到 200
馬上現賺 3000 元，看到最近許多店家的 K6-200 或 MMX-200 滯銷，除了是因為降價的
風波之外，其實本站「超頻者的天堂」也要負一部份的責任，真是不好意思啦。
超頻對 CPU 的傷害
有部份的人並不鼓勵超頻，因為超頻會使系統不太穩定。在超頻的情況下，系統當機
或發生錯誤的可能性會增加，這的確是不爭的事實，但這僅僅是一種可能性而已。我要說
的是，一個超頻的系統，我們還是可以把他搞得很穩定。另一個人們不鼓勵超頻的原因是，
超頻所產生的高溫會使 CPU 減低壽命，這是今天所要討論的重點。
以下是一篇 BBS 的舊信，內容說道，雖然 IMPP 120 很吸引人，但許多人曾對它的
壽命非常懷疑，IMPP 120 超到 200 之後，到底壽命還剩多少? 這是個值得令人深思的
問題。
>: 那現在花個 3000 多塊買 IMPP 120 大家認為有價值嗎 ?
>: 能超頻 200 MHz 固然令人心動,但 CPU 的壽命會很長嗎 ?
根據電子學理論,頻率提高(如果穩定)對於元件壽命並不會有影響,但是頻率變高後,
卻會產生較高熱量,例如,如果P133是12W的話, P200=12*(1+(200-133)/133)=18W,多出這
六瓦在這一顆小小CPU裡, 如散熱不好將會產生極高溫度,溫度對半導體卻是一大殺手,因
為半導體對溫度是一個正回授的感應,所以如果你超頻的話,一定要加強case 的空氣流通,
以及CPU風扇的加強,我保證等到下一世代CPU來臨時, 你的超頻CPU還是不會壞! (備註:Si
這材料本身就是一個很穩定的物質) 歡迎來信討論 ulh@honey.ee.nsysu.edu.tw
為了了解這個問題，我們必須先了解「超頻」對 CPU 所造成的傷害。為什麼「超頻」
會對CPU 造成傷害? 其實原因很簡單，就是熱(heat)。超頻會產生大量的熱，使 CPU 溫
度升高，而引發「電子遷移」現象(後面會談到)。而為了超頻，我們通常都要增加電壓使
訊號更清晰，如此一來，產生的熱又更多了。然而我們必須明白的是，並不是熱直接傷害
CPU，而是熱所導致的「電子遷移現象(electromigration)」在毀損 CPU 內部的晶片。很
多人說他的 CPU 超到燒掉，其實嚴格來說，應該是高熱所導致的電子遷移現象所引發的
結果。
Tom's Hardware 指出，為了防止電子遷移現象的發生，我們必須把 CPU 的表面溫度
控制在攝氏 50 度以下，這樣 CPU 的內部溫度就比較可以維持在 80 度以下，於是電子
遷移現象就不會發生。電子遷移現象並非立刻就毀損你的晶片，他是一種慢性的過程，或
多或少的降低你 CPU 的壽命，假如你讓你的 CPU 持續在非常高的溫度底下工作。
何謂電子遷移現象(electromigration)
那麼「電子遷移」到底是什麼? 「電子遷移」屬於微電子科學的領域，在 1960 年代
初期才被廣泛了解，是指電子的流動所導致的金屬原子移動的現象。 (electro-電子的
，migration-遷徙或移動，此處翻成電子遷移，也有人翻成離子遷移或金屬遷移，不管怎
樣，了解意義最重要)
在電流密度很高的導體上，最典型的就是 IC (積體電路) 內部的金屬導線(metal
line)，電子的流動會帶給上面的金屬原子一個動量(momentum)，而使得金屬原子脫離金屬
表面四處流竄，結果就導致金屬導線表面上形成坑洞(void)或土丘(hillock)，造成永久的
損害。這是一種慢性的過程，一旦情況越來越嚴重，到最後就會造成整個電流短路(short)
，整個 CPU 就宣告報銷了。
你可以把「electromigration」想像是洪水氾濫，造成地面滿目瘡痍的景象，或是
颱風過境，建築物被吹的東倒西歪。我想這樣的比喻應該蠻恰當的。
「電子遷移」受許多因素影響，其中一個是電流的密度。電流密度越高，電子遷移
現象就越顯著。從 CPU 的發展史，我們可以發現，為了把 CPU 的 die size 縮小，
IC 越做越小，線路做的越細越薄，如此，線路上的電流密度就變得很大，所以電子的流動
所帶給金屬原子的動量就變得很顯著，金屬離子就容易從表面脫離而四處流竄，形成坑洞
或土丘。另外一個因子就是溫度，高溫有助於「電子遷移」的發生，這就是為什麼我們要
把 CPU 的溫度維持在 50 度以下(手摸起來溫溫的)。至於溫度是如何影響「電子遷移」，
有興趣的朋友可以自己去研究研究。
結語
由以上的分析，我們了解超頻會對 CPU 造成傷害的原因在於高熱所引發的電子遷移
現象，所以只要我們做好散熱，超頻甚至一點危險也沒有。
我並不是電子科出身的，以上的內容都是參考網路上的資料整理而得，所以或許會有
一些錯誤，所以我做了一個留言版，還望此領域的前輩或高手出面指教，另外你也可發表
自己的看法。
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