Newsgroup: it.comp.hardware.cpu
Titolo: Qual è il limite fisico per un overclock?

***Crosspost su it.comp.hardware.cpu, it.comp.hardware.overclock***
***Follow-up su it.comp.hardware.cpu***
Mi stavo chiedendo se una cpu raffreddata all'estremo non si potesse anche
overclockare all'estremo.
Voglio dire: che se ne fa uno di -40 °C se poi non va oltre il 20% di
overclock?
Perché non spingere finché non si raggiungono di nuovo temperature tipo
15-20 °C?
Ho l'idea che non si possa, ma quali sono i motivi fisici?
Che relazione ha con una forte elettromigrazione?
MaxArt

 Che relazione ha con una forte elettromigrazione?
E ke vuol dire questo ?
A -40 la cpu ha freddo e nn migra ..
E poi finiamola con 'sta stronzata dell'elettromigrazione, una cpu dura 30
anni, e noi ne cambiamo una ogni 6 mesi (4 per me magari) ...

 Che relazione ha con una forte elettromigrazione?
E ke vuol dire questo ?
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> E poi finiamola con 'sta stronzata dell'elettromigrazione, una cpu dura
30
No, non dura cosě tanto, mi pare che Xell disse che il ciclo vitale di una
cpu moderna č di 6-7 anni.
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Apocalysse
"Io sono l'Apocalysse e dopo di me il nulla"
http://forum.anvi.it

 Ho l'idea che non si possa, ma quali sono i motivi fisici?
Penso che il limite sia la presenza e la tolleranza all'errore dei fronti di
salita e di discesa dei segnali.
Quando questi fronti, invece di essere verticali come in teoria, sono
obliqui tendono ad essere male interpretati e possono introdurre dei ritardi
ovviamente nocivi alla sincronizzazione dei segnali.

"MaxArt" <maxa...@ZEROSPAMtiscali.it> ha scritto nel messaggio
news:ad3pa1$inb$1...@lacerta.tiscalinet.it...

la risposta e' complicata e lunga..
comunque considera che la frequenza di un chip viene determinata dalle
caratteristiche del materiale e dal cammino elettrico piu' lungo.
le caratteristiche del materiale che devono essere considerate sono la:
resistenza elettrica, data dalla costante della capacita' di conduzione
elettrica
la resistenza termica, data dalla costante della capacita' di conduzione
termica
e dalla sua reale composizione, o meglio purezza,
in piu', in quanto si parla di semiconduttori, dalla qualita' di  drogaggio
dell'elemento conduttore.
per quanto riguarda il cammino elettrico, devi considerare che a parita' di
materiale, la frequenza viene determinata dalla velocita' di propagazione
della carica fratto il cammino elettrico piu' lungo che c'e' nella
circuitazione.
piu' e' lungo questo cammino, piu' bassa sara' la frequenza a cui si potra'
spingere il chip.
Per aumentare la frequenza o si diminuisce questo cammino, o si aumenta la
qualtita' del materiale adottato.
all'aumentare della frequenza hai una quantita' di cariche maggiori che
passano attraverso il materiale, e quindi un aumento considerevole del
calore, dato appunto dalla resistenza alla conduzione elettrica del
materiale ( diventa lungo spiegare perche' c'e' questa resistenza, perche'
aumenta, e perche' aumenta di conseguenza il calore).
All'aumento del calore corrisponde univocamente anche l'aumento della
resistenza elettica, e si potrebbe arrivare al limite di:
1 dissipare tutta, o megli in parte, la carica elettrica utile in calore,
non ottenendo piu' un impulso "discreto" per l'operativita' del chip
2 la fusione del materiale conduttivo.
Per gli overclocker, non potendo cambiare cammino elettrico o qualita' del
materiale, l'aumento di frequenza e' possibile solo aumentando la
dissipazione termica e aumentando la velocita' di propagazione elettrica
dell'impulso, aumentando il vcore, ossia la differenza di voltaggio
applicata.
Un aumento considerevole della carica dell'impulso comporta pero' un aumento
considerevole del calore generato, e ad un aumento di frequenza corrisponde
l'aumento di questi impulsi, ottenendo un quantitativo di calore molto
elevato, che deve essere evacuato velocemente ed efficacemente da sistemi
sempre piu' complicati.
Diminuire la temperatura di raffreddamento permette di evacuare piu' calore
nella stessa unita' di tempo, questo perche' la conduzione del calore e'
dettata anche dalla differenza di temperatura che si ha tra' i corpi
considerati.
Gli elementi da considerare sono pero' il circuito che produce calore ( dato
dal passaggio di elettricita') e il corpo freddo, e tra' questi ci sono vari
strati di materiali differenti e interfacce piu' o meno efficenti (
un'interfaccia di scambio termico efficente e' quella che da' la maggiore
superficie possibile in relazione alla sua scabrosita'); e tutti questi
passaggi determinano una sorta di latenza di scambio termico, che si
contrappone a quella della generazione del calore da parte del circuito
elettrico, che e' praticamente inesistente.
Per l'overclocker la questione e' quindi quella di ottenere il giusto
equilibrio tra':
calore generato e latenza di dissipazione termica.
Detto questo puoi capire che un athlon che sta' a 2.2 ghz con un vcore a
2.2v e raffreddato con una peltier a -40°C e' probabilmente in perfetto
equilibrio tra' calore generato nel singolo transistor, e tempo in cui quest
o calore viene estratto;
Difficilmente potrebbe stare ad una frequenza maggiore, che comporterebbe
una carica piu' alta e veloce ( aumento di vcore), percio' producendo un
calore piu' alto, ad una temperatura di raffreddamento maggiore di -40°C, in
quanto la latenza termica dei materiali considerati e' la stessa, mentre la
differenza di temperatura e inferiore,  percio' il calore estratto risulta
anch'esso inferiore, rimanendo sul transistor o il filamento di contatto con
i piedini; potendo provocare:
1) decadimento della "discrezione" dell'impulso, non riuscendo piu' a
operare in modo corretto)
2) arrivo alla temperatura di fusione del materiale in piccoli tratti del
circuito ( bastano nonometri per interromperlo).
percio' se sei gia' al limite operativo a 2.2ghz 2.2vcore e -40°C, per
aumentare le prestazioni o rivedi la catena di trasferimento del calore tra'
core e peltier ( o sistema simile) come i coldplate in materiali migliori, o
raffreddamenti in diversi punti della cpu, o diminuisci, e di molto, la
temperatura di raffreddamento ad esempio a -60°C,  aumentando cosi' il
deltaT tra corpo caldo e corpo freddo, e cercando di limitate la latenza
termica in condizioni di utilizzo operativo.
Pero' Questa latenza termica, per quanto ne capisca io, non e' direttamente
legata alla temperatura di raffreddamento, percio' un piccolo aumento dei
watt generati dal transistor potrebbero comportare un considerevole aumento
di temperatura di raffreddamento.
ora possia dire che la "LEGGE DELL'OVERCLOCKER" e commutata da:
all'aumento della frequenza deve esserci un aumento del voltaggio e una
migliore dissipazione
a:
l'aumento della frequenza comporta un aumento di voltaggio e una diminuzione
della latenza termica della catena di raffreddamento, che comporta anche una
diminuzione della temperatura del corpo freddo, e l'adozione di materiali
con costante di conducibilita' termica piu' alta.
Questa e' parte della risposta alle tue domande, per il resto ci vorrebbe un
libro di fisica quantistica.

 libro di fisica quantistica.
Notevole notevole notevole.
Davvero una bella risposta.
Da mettere nelle FAQ!
Dialtone, ci sei? ;-)
MaxArt

 di grasso, sotto lo zero va un sacco la cpu ...
Una CPU a 2 Ghz a -40 o a 15 °C va sempre a 2 GHz, o no?
MaxArt

"MaxArt" <maxa...@ZEROSPAMtiscali.it> ha scritto nel messaggio
news:ad3pa1$inb$1...@lacerta.tiscalinet.it...
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la risposta e' complicata e lunga..
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Questa e' parte della risposta alle tue domande, per il resto ci vorrebbe un
libro di fisica quantistica.

scusate il repost, ma il server mi sta' dando qualche problema oggi.

Dialtone, ci sei? ;-)
Si si, detto fatto e aggiunta
-- 
try: troll = "Brain"
except TypeError, data: 
   troll.plonk()
Co-Responsabile Hardware Information & Technology 
http://hit.edengames.net

 Cos'hanno gli altri per non essere portati a quelle frequenze?
Ogni processore è diverso l'uno dall'altro, quelli più simili sono quelli
della stessa serie ma anche li ti puo capitare la cioffega in fatto di OC.


 cpu moderna è di 6-7 anni.
Spero di non aver mai parlato di un argomento come questo perché non ho le
conoscenze necessarie per affermare nulla ^____^;;;;
Saluti.
--
//  Xelloss dal portatile || in real life: Wilmer Ricciotti  \\
|  
wirix...@libero.it
 (elimina il demone per rispondermi)  |
|    ICQ: 3233084        IRC: Xelloss@AzzurraNet, @ChatNow    |
| Hardware Information & Technology: 
http://hit.edengames.net
 |
\_______Like the Phoenix I rise from the ashes of life________/

 Davvero una bella risposta.
Complimenti a entrambi, ottima domanda ed esauriente risposta, buono anche
l'uso della terminologia ne' troppo complessa ne' troppo terra-terra.

 conoscenze necessarie per affermare nulla ^____^;;;;
Uhmmmmm e chi era allora ? !!! :p



All'ottima risposta di lucusta  aggiungerei il fatto che in pratica la CPU è
costituita da una serie lunghissima di gate, ognuno col proprio ritardo ...
Ora: immagina un segnale che deve passare per la parte di CPU in cui il
cammino è il peggiore (+ gate in serie): come detto ogni gate porta un suo
ritardo che ovviamente viene grossomodo sommato a quelli precedenti e a
quelli successivi ...
E' quindi facile capire che l'elaborazione di un segnale stabile e valido
richieda un certo tempo T da parte della CPU stessa, e quindi la frequenza
della CPU non può suparare 1/T pena un'uscita non stabile (e quindi
potenzialmente sbagliata) per quel cammino !!!
Tutto questo detto però molto brevemente e semplicemente ... su ritardi di
gate e di catene io ci 'sto facendo un esame !!!
Spero di non aver detto c*****e :)))
--
Alex <<< Miro >>> Mirandola

 Che relazione ha con una forte elettromigrazione?
I motivi fisici sono le tolleranze sui segnali elettrici interni.
Praticamente a grandi linee il proc si aspetta una data istruzione (impulsi
eletttrici) in un dato momento, e con cpu occate all'estremo si hanno
ritardi/anticipi che non possono più venire gestiti, generando errori o
malfunzionamenti.