AW: Wie viel vCore verträgt i7 4790k
Die Geschwindigkeit mit der dir die CPU degenneriert (oder Total ausfällt) ist neben der Spannung auch von der Temperatur abhängig. Nur gibt es verschiedene Schädigungsmechanismen, die unterschiedliche Abhängigkeiten haben. Elektromigration hängt von der Stromdichte in den Leiterbahnen abv, was von dem Takt und der angelgten Spannung abhängt und auch von der Temperatur. da die Leckströme mit steigender Temperatur ebenfalls steigen. Die Leckströme hängen aber auch von der Spannung ab, wobei Leckströme wiederum ein Oberbegriff für verschiedene Arten der selben sind, z.B.: Gateleckstrom und Sub-Threshold-Leckstrom. Die haben aber wieder verschiedene Abhängigkeiten. Die Stärke der Elektromigration hängt selbst aber auch neben der Stromdichte von der Temperatur und dem verwendeten Material ab. (Kupfer ist weniger anfällig als Aluminium.) Die Temperaturabhängigkeit des Prozesses wird oft als vernachlässigbar angesehen, doch ganz so ist es nicht. In der bekannt Blackschen Gleichung muss die Aktivierungsenergie und die Bolzmannkonstante in der selben Maßeinheit eingefügt werden, was zumeist bei der Bolzmannkonstante nicht der Fall ist.
Doch Elektromigration ist nur ein Problem. Streßmigration läuft nur durch die Temperatur ab, spielt aber in der Regel nur bei Hochtemperaturanwendungen (> 175°C) eine Rolle, ist aber der ultimativ limitierende Faktor für die Lebendsdauer einer CPU bei einer bestimmten Temperatur (sollte aber für 100°C wohl im Bereich von über 1000 Jahren liegen, also Wurst
). TDDB (Timedependent Dielectric Breakdown) (Zeitabhängiges Versagen des Dielektrikums) ist ausschließlich von der Spannung und der Temperatur abhängig, wobei aber die Abhängigkeit von der Spannung mit der 40. Potenz eingeht. D.H. eine 10% Erhöhung der Spannung reduziert die Lebendsdauer auf ~ 2,21% des Ausgangswertes. Nur müsste man dazu den Ausgangswert für die jeweilige CPU kennen. Es kann auch sein, dass der Ausgangswert bei Standartspannung zig 1000 Jahre sind, weil die CPU vorher durch andere Dinge versagen würde. (z.B.: könnte die Elektromigration durch ihre Abhängigkeit von der Spannung diese auf einen Wert limitieren, bei dem TDDB uninteressant ist. Andersherum trifft das auch zu, also das TDDB die Spannung auf einen wert limitiert, bei dem diew Elektromigration noch unkritisch ist. Das liegt am Design der CPU. Optimal ist für das CPU - Design wohl wenn sich alle Parameter bei Standart treffen, also alle Ausfälle zur selben Zeit passieren würden, da so die Technologie ausgeschöpft werden kann (mal abgesehen von der Streßmigration). Nur gibt es in der Realität verschiedene Toleranzen die Berücksichtigt werden müssen, so das sich das entsprechend verschieben kann. Es gibt auch noch Mobile Ionen von Verunreinigungen die zu Defekten führen kann. (Spannungs + Temperaturabhängig)
Es gibt auch weitere Mechanismen, die die CPU ersmal "nur" degenerieren, TBI (Temperature-Bias-Instabilities), = Verschiebungen der Schwellspannungen, Temperatur + Spannungsabhängig --> Takt kann nicht mehr gehalten werden. HCI (Hot Cariere Injection) = Ladungsträger werden in die Oxidschichten des Transistors eingebracht und verursachen Schädigungen) --> Transistor Eigenschaften werden schlechter, Takt kann nicht gehalten werden. HCI ist von der Spannung und geringfügig von der Temperatur abhängig (wobei die Angaben zur Temperaturabhängigkeit von wird mit sinkender Temperatur stärker bis hin zu wird mit sinkender Temperatur schwächer reichen. Letzteres scheint aber in Abhängigkeit der Fertigungsstrucktur (je kleiner desto eher sinkts mit der Temperatur unterhalb einer gewissen Spannung, die wiederum mit kleiner werdenden Fertigungsprozessen ansteigt). Auch die Elektromigration und TDDB kann sich erst mal nur in einem geringeren Takt äußern, da sich auch hier erstmal nur die Eigenschaften verschlechtern (Elektromigration --> höherer Widerstand, langsamere Schaltzeit --> geringerer Takt; TDDB --> erhöhter Leckstrom (SILC) --> Softbreakdown (deutlich erhöhter Leckstrom, Transistor aber noch Funktionsfähig) --> langsamere Schaltzeit --> geringerer Takt --> erhöhte Elektromigration; höhere Temperatur; weiterer Verlauf TDDB --> Hardbreakdown (Transistor verliert Funktion) --> Chip in der Regel kaputt, bzw. 1 Kern o.ä. defekt (je nach lage des Defekts); weiterer Verlauf Elektromigration --> Leiterunterbrechung; Kurzschluss --> Chip kaputt oder 1 Kern defekt (je nach lage des Defekts).
Wie auch schon hier angedeutet begünstigen wechselwirken die Verschiedenewn Mechanismen auch noch untereinander.
Diese Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit sondern bietet nur mal einen Anriss zu dem Thema. Es gibt auch unter den jeweiligen Punkten jede Menge (englischsprachige) Literatur im Internet dazu.
Aber nun zurück zur Frage, je nach dem welcher der Schädigungsmechanismen bei welcher Spannung und Temperatur dominierend ist, je nachdem kannst du die Spannung (und den Takt) wählen.
Nur um das genau zu sagen sind leider zu viele Dinge (auch gerade bei einer speziellen CPU) unbekannt. Da du die CPU auch noch "lange" nutzen möchtest würde ich nicht weiter gehen, zumal die Temperatur und die Spannung schon "relativ hoch" sind. Wenns jezt ken Problem wäre, das die CPU nach 2 Jahren aussteigt und die Temperaturen bei 60°C liegen würde, würde ich sagen 1,4 sollte schon gehen. Wenns auch noch Wurst wäre ob die irgendwann degeneriert 1,45, aber dann unterhalb von 75°C. Für 1,5V+ wärst du im Bereich einer Kompressorkühlung um die Temperaturen dann um wohl ~ 50°C zu halten. Das Problem ist aber, das allgemein recht wenig über Ausfälle + die genauen Ausfallbedingungen bekannt ist. Es kann auch sein, das das ganze sich noch oben oder unten verschieben könnte. (Die Temperaturen beziehen sch auf die höchste Kerntemperatur). Nur der Leistungsgewinn wäre ziemlich gering und das Risiko für doch relativ lange Zeit eher hoch. Letztlich liegt die Entscheidung aber bei dir.
Noch eine kleine Aneckdote zur CPU degeneration. Mein Bloomfield ist nach 6 Jahren und 3 Monaten kaputt gegangen, wobei dieser zu 95% bei seiner Standartspannung von ~ 1,3V lief und auch in den restlichen 5% nicht mehr als 1,4V gesehen hat. Die CPU ist anscheinend vorher nicht signifikant degeneriert (zumindest habe ich es nicht bemerkt) und dann spontan ausgefallen. (Das Mainboard ist auch gleich mit kaputt gegangen). Ein alter Noorthwood - P4 ist hingegen anscheinen bei Standartspannung + TStandarttakt bei stetig hoher Temperatur (Notebook
) innerhalb von 10 Jahren soweit degeneriert, das er selbst den Standarttakt nicht mehr immer halten kann. (Naja, die CPU hat ja auch eine "Ewigkeit" für ein CPU-Leben durchgehalten, und ist ja schließlich immer noch Funktionsfähig (sofern man den Takt senken könnte) bzw. entsprechende Lastszenarien vermeidet.
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Übertakte wenn es dir was bringt 
