Overclocking - was exakt schadet dem PC?

[McMoneysack91]

Liebe Freunde,

zur Frage, ob Overclocking die Lebenserwartung von den overclockten Komponenten senkt, liest man sehr viel und sehr viel Kontroverses. Einige sagen ja es schadet in jedem Fall und ohne Ausnahme. Manche sagen, nur die daraus resultierende Mehrtemperatur schadet. Wiederum einige sagen Temperatur und Takt sind egal, solange die Voltage dieselbe bleibt - ergo das Overvolting schadet.

Ich wollte nun wissen, was schadet WIRKLICH den Komponenten (reden wir der Einfachheit halber mal NUR von CPU, auch wenn man GPU, RAM etc übertakten kann).

Beispiel CPU hat stock 1,5Ghz und unter Volllast 60°C

Ich übertakte sie auf 1,7GHz und lasse die Spannung gleich und benutze eine stärkere Kühlung, sodass ich immer noch 60°C erreiche. Verkürzung der Lebenserwartung?

Auch wenn ich zudem übervolte und durch NOCH bessere Kühlung immer noch 60°C erreiche?

Was ist mit Übertakten aber mit Undervolten (vorausgesetzt, alles läuft stabil)? Sogar Verbesserung der Lebenserwartung?


Kurzum: was GENAU ist es, das am Übertakten das Schädliche ist. Das Übertakten per se, die Spannung, die Hitze?

 

[KnolleJupp]

Am meisten schadet und verkürzt die Lebensdauer eine (zu) hohe Spannung.

Taktrate ist weitgehend egal.
Temperatur ist auch nicht zu vernachlässigen, hier vor allem die Temperatur der VRMs auf dem Mainboard.

 

[der Unzensierte]

Takt ist relativ Wumpe, Spannung (sudden death) und Temperatur (die hard) sind die Hardware-Killer. Denke ich, habe aber nix gegen Erkenntnisgewinn.

 

[xxMuahdibxx]

Am Ende wie immer ein Mittelweg aus allem ..

Wie altern solche Bauteile -> Stichwort Elektronenmigration https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromigration

Wie kann man das Beschleunigen -> Temperatur, Spannung und auch Takt ... da mehr Takt = mehr bewegte Elektronen.


https://www.elektroniknet.de/halbleiter/der-feind-auf-dem-chip.85242.html

 

[McMoneysack91]

Ich nehme an, Elektrizität, Temperatur und Takt machen keinen Unterschied zwischen x86 und ARM oder? Oder ist eines fragiler gebaut als das andere, während das andere über Übertacktung nur müde lächelt?

 

[xxMuahdibxx]

Am Ende sind Faktoren wie Strukturbreite wichtig .. warum diese Strukturbreite in x86 CPUs oder ARM CPU´s auftaucht ist egal.

 

[KnolleJupp]

Eine Übertaktung lässt die Bauteile immer schneller altern.
Das hat nichts mit der Architektur zu tun, aber sehr wohl mit der Strukturgröße. Je kleiner, desto anfälliger.

Und wie ich schon sagte, Killer Nr. 1 ist die Spannung.
Takt ist fast egal.
Temperatur bezogen auf die CPU ist auch relativ unkritisch, da sich eine CPU bei zu hoher Temperatur automatisch heruntertaktet, sofern du nicht sämtliche Schutzmechanismen ausschaltest.

 

[xxMuahdibxx]

@KnolleJupp nein die Temperatur hat immer einen Einfluss ... auch beim altern ..

Speziell wenn man bedenkt das man ja einen höheren Takt und mehr Spannung fährt ... müsste für eine gleichbleibende Alterung die Temperatur gesenkt werden.

Die Schutzschaltungen laufen aber ja nur auf einen maximalen Temperaturwert hin.

Wenn man nach Alterung von Leiterbahnen sich schlau macht und die Formeln dafür sich schon sehr speziell damit auseinandersetzen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Blacksche_Gleichung

 

[HessenAyatollah]

Ist das Prinzip wie bei ner Sicherung mit der Strukturbreite....umso mehr Strukturbreite umso mehr Spannung verträgt es, eine kleinere Strukturbreite verträgt weniger Energie. Deshalb sind auch bspw. die neuen Ryzen mit ihren 7nm Fertigungsverfahren keine Übertaktungswunder. Dafür kann man aber mehr Transistoren Schaltkreise auf dieselbe Fläche bringen wie mit einer größeren Strukturbreite und das bei weniger Energiebedarf!

 

[whats4]

alles, wirklich alles, nutzt sich ab.
wir auch.
je mehr energie duch was durchgepresst wird, desto schneller.
denn genau das tut oc: viel mehr energie mit der brechstange durchpressen.

 

[Kryss]

Kurzum: was GENAU ist es, das am Übertakten das Schädliche ist. Das Übertakten per se, die Spannung, die Hitze?

Per se ist die nicht vorhandene Optimierung der Hersteller der Knackpunkt an der Sache.
Man produziert CPUs, die sich innerhalb gewisser Grenzen mit entsprechendem Takt garantiert von jedem so betreiben lassen (deshalb gibt AMD den Boost neuerdings mit "bis zu" an, reicht die Kühlung nicht, gibts weniger Takt). Dafür gibts dann gleich drei Limits: TDC (Thermal), EDC (Wieviel Ampere das Board abgeben darf/kann) und PPT (Watt-Begrenzung), und ein überschreiten jedes der jeweiligen Limits sorgt für Throttling zum Schutz der CPU.

Bei einer CPU an sich erhöht sich der Widerstand innerhalb des Chips, je höher die Temperatur ist. Dazu kommt, je besser die Spannungsversorgung, desto höher die mögliche Takt-Ausbeute.

Da sind wir beim Thema Wärme (Watt).
Theoretisch kannst du in die CPU soviel Spannung reinpumpen, wie du willst (denn bei modernen CPUs greift vorher irgendeins der Limits, wenn die Temperatur zu hoch wird). Im Prinzip macht AMD das auch mit dem Singlecoreboost (1.4x Volt auf EINEM Kern=Kaum Wärme auf dem ganzen DIE, also unkritisch).
Die CPU stirbt nicht an hoher Singlecore Spannung, sondern an der Multicore-Wärme durch die adäquat hohe Spannung auf dem ganzen DIE, wenn kritische Temperaturen überschritten werden.

Kurzum, wenn du dein Overclock auf unter 60 Grad unter Multicore Last halten kannst, dann macht der CPU auch eine hohe Spannung wenig aus. Aber ab gewissen Spannungen schlägt einfach die Physik zu ;-)

Die Mechanismen kann man auch schön beobachten, ab ca ~65 Grad gehen die Zen2 CPUs z.B. eine Taktstufe runter. Thermal Throttling. Bei hoher Spannung wird das einfach schneller erreicht als bei geringerer Spannung.

vg Chris

 

[Baal Netbeck]

Du hast ja schon ein paar links bekommen.

In gewissen Maße wird jede Übertaktung die Lebensdauer negativ beeinflussen.

Die Frage ist, ob es sich um eine Verringerung von 30 auf 28 Jahre, oder auf 6 Monate, oder 2 Minuten, handelt.

Es wird auch massiv auf die Schwächen des Chips ankommen.

Welche Spannungen und welche Temperaturen dieser aushält ändert sich von Architektur zu Architektur und auch von individuellem Chip zu Chip.

CPU OC ist im Moment eh kaum sinnvoll.
Die CPUs agieren inzwischen ab Werk schon ziemlich an der Grenze.

Da kann man darauf vertrauen, dass die Entwickler die CPUs, gut ausgetestet haben.

Sonst würden die Ryzen CPUs reihenweise sterben.
Die gehen ja oft auf 1,5V hoch.... Aber eben nur wenn die Hotspot Temperatur nicht kritisch wird.
Würdest du die CPU auf 1,5V zwingen und dann alle Kerne belasten würde sie in besten Fall abschalten.... Und sonst sehr schnell altern.... Alles eine Frage der Temperatur und des stromflusses.

Ich habe einen YouTuber gesehen, der seine zen+ cpu mit Stickstoff übertaktet hat... Mit 1,6V und es ging alles gut.... Am nächsten Tag schaltet er den pc mit dem Luftkühler ein, und hat vergessen die 1,6V zu entfernen....2 Minuten später war die CPU tot.

Andere haben sich den speicherkontroller degeneriert, da sie eine soc Spannung von 1,2V verwendet haben... Das hat aber ein halbes Jahr gedauert und die CPU lief noch.... Nur nicht mehr mit der entsprechenden ramfrequenz.

Was hast du denn vor?

 

[TriggerThumb87]

Wenn ich zur Berechnung des Stromverbrauchs bedenke, dass man dieser linear zum Takt, aber quadratisch zur Spannung steigt, und ich mir erlaube Alterung = durchgeflossene Leistung + Temperatur zu erdichten, dann ist entsprechend der Takt nicht "fast egal".

 

[Kryss]

Wenn ich zur Berechnung des Stromverbrauchs bedenke, dass man dieser linear zum Takt, aber quadratisch zur Spannung steigt, und ich mir erlaube Alterung = durchgeflossene Leistung + Temperatur zu erdichten, dann ist entsprechend der Takt nicht "fast egal".

Das ist nur so, wenn man jede CPU als völlig identisch betrachtet... Es gibt aber CPUs, die sich mit sehr wenig Spannung und gleichzeitig hohem Takt ausserhalb des Meridians betreiben lassen, einfach, weil die Silikongüte gut ist (Silicon Lottery).
Als Beispiel mal mein 3700x. Der macht mit 70 Watt (!!!) und 1.243 Volt bei 70 Grad 4.475 GHz (ccx1) und 4.400 GHz (ccx2). Ich bin also unter sämtlichen Limits und darüberhinaus weit über dem allcore Takt, den AMD eigentlich vorgesehen hat. Und sogar über dem Stock PBO Singleboost Takt, der bei optimalen Bedingungen eigentlich bei 4.4 GHz Singlecore liegt....

https://valid.x86.fr/vr60rl

vg Chris

 

[TriggerThumb87]

Ich verstehe die Aussage nicht. Zumindestens in dem Sinne, dass sie meiner irgendwo widerspricht.
Wenn Leistung Abwärme ist, und Leistung linear ist zum Verschleiß, dann berechne ich die Leistung einfach mit entsprechender Formel.
Wenn deine CPU mehr Takt bei weniger Spannung hat, trickst sie ja nicht die Gesetze der Mathematik und Physik aus.

Also, Alterungsfaktoren:

1) Takt: Linear
2) Spannung: Quadratisch
3) Temperatur: ?

 

[Kryss]

Wenn Leistung Abwärme ist, und Leistung linear ist zum Verschleiß, dann berechne ich die Leistung einfach mit entsprechender Formel.
Wenn deine CPU mehr Takt bei weniger Spannung hat, trickst sie ja nicht die Gesetze der Mathematik und Physik aus.

Manche CPUs brauchen mehr Spannung für den selben Takt, ergo mehr Wärme / Watt und damit "Leistung". Deshalb kann man hier im Bezug auf verschiedene CPUs nicht von "linear" sprechen. Deine CPU macht z.B. 4.4 GHz bei 1.4 Volt und 80 Watt, meine 4.475 bei 1.2 bei 70 Watt. usw... Jede CPU ist unterschiedlich.

Wenn meine CPU mehr Takt bei weniger Spannung hat, dann hält sie sich genau an die Gesetze der Physik unter Einbeziehung der Variablen namens spezifischer Widerstand bzw. Chipgüte (Plus das, was ich beeinflussen kann, sprich, Kühlung...).
Ceteris Paribus sähe die Gleichung sicher anders aus. Aber so ist das eben nicht bei den Chips...

vg Chris

 

[TriggerThumb87]

Ich habe schon verstanden, dass man durch Untervolting unter dem Strich besser wegkommen kann.
Chipgüte ist an für sich nicht entscheidend. Die bleibt ja beim Übertakten gleich, man wechselt ja nicht die CPU aus. Dann ist man interessanterweise mit meiner Milchmädchengleichung an dem von @xxMuahdibxx dran.

Wenn ich bei meiner CPU bei gleicher Temperatur die Leistungsaufnahme verdopple, hält sie nur noch halb so lang.

 

[Kryss]

Wenn ich bei meiner CPU bei gleicher Temperatur die Leistungsaufnahme verdopple, hält sie nur noch halb so lang.

Nein. Bei gleicher (Annahme: unkritischer) Temperatur hält sie genauso lang (Plus Minus Serienstreuung). Warum sollte das auch nicht so sein...
Temperatur killt. Die Spannung ist ihr "Helferlein". Der Gehilfe bist du (Kühlung).
Man kann auch nicht endlos mit der Spannung nach oben gehen, ohne das mit Kühlung zu erschlagen...

vg Chris

 

[xxMuahdibxx]

Warum versucht ihr euch Krampfhaft Fakten zusammen zu reinem wenn es dafür ja schon Formeln gibt ..

https://de.wikipedia.org/wiki/Blacksche_Gleichung

Die Blacksche Gleichung gibt die mittlere Ausfallzeit (MTTF: englisch mean time to failure) einer Leiterbahn aufgrund von Schädigungen durch Elektromigration in Abhängigkeit von der Temperatur und der elektrischen Stromdichte an. Mit ihr lassen sich Lebensdauern von Leiterbahnen in Integrierten Schaltungen (ICs), die unter Einfluss von erhöhter Temperatur und erhöhter Stromdichte getestet worden sind, auf Lebensdauern unter realen Bedingungen extrapolieren. Die Gleichung wurde in den 1960er Jahren von James R. Black aufgestellt und wird mit einigen erfolgten Anpassungen bis heute verwendet.

 

[Bonanca]

Warum sollte das auch nicht so sein...

Weil die bereits geposteten links was anderes sagen.

Ergänzung (6. April 2021)

Deshalb kann man hier im Bezug auf verschiedene CPUs nicht von "linear" sprechen.

Du bist der einzige der hier einen linearen Zusammenhang über verschiedene CPUs herleiten möchte.

Ich bin mir ziemlich sicher Triggerthumb bezog sich nur auf individuell betrachtete CPUs.