চিপগুলি অতিরিক্ত গরম হয়ে যাওয়ার পরে কেন সঠিকভাবে ত্রুটিযুক্ত কাজ শুরু করে?

Question

একবার একটি চিপ ওভারহিট হয়ে গেলে এটি ত্রুটিপূর্ণ কাজ শুরু করতে পারে - উদাহরণস্বরূপ অনেক প্রোগ্রাম কম্পিউটারের ওভারহিটের কিছু অংশ বা সমস্ত অংশ একবার ব্যর্থ হতে শুরু করে।

অতিরিক্ত গরম হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ঠিক কী ঘটে যা চিপসকে অকার্যকর করে তোলে?

Answer 1

অন্যান্য উত্তরের উপর প্রসারিত করা।

1. উচ্চ ফুটো স্রোত: এটি আরও উত্তাপের সমস্যার দিকে পরিচালিত করতে পারে এবং সহজেই তাপীয় পালিয়ে যেতে পারে।
2. তাপ রশ্মি বাড়ার সাথে সাথে শব্দের রেশনে সংকেত হ্রাস পাবে : এর ফলে উচ্চতর বিট ত্রুটির হার হতে পারে, এটি কোনও প্রোগ্রামকে ভুল পাঠানো এবং আদেশগুলি ভুল ব্যাখ্যা করার কারণ হতে পারে। এটি "এলোমেলো" অপারেশন ঘটায়।
3. ডোপান্টস উত্তাপের সাথে আরও মোবাইল হয়ে যায়। আপনার যখন সম্পূর্ণরূপে উত্তপ্ত চিপ থাকে তখন ট্রানজিস্টর ট্রানজিস্টর হওয়া বন্ধ করে দিতে পারে। এটি অপরিবর্তনীয়।
4. অসম হিটিং সি এর স্ফটিক কাঠামোকে ভেঙে ফেলতে পারে। একজন সাধারণ ব্যক্তি তাপমাত্রার শক দিয়ে কাচ রেখে অভিজ্ঞতা অর্জন করতে পারেন। এটি চূর্ণবিচূর্ণ হবে, কিছুটা চরম, তবে এটি পয়েন্টটি চিত্রিত করে। এটি অপরিবর্তনীয়।
5. কোনও চার্জড বিচ্ছিন্ন প্লেটের উপর নির্ভরশীল রম স্মৃতি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে স্মৃতি হারাতে সক্ষম হবে। তাপ শক্তি, যথেষ্ট পরিমাণে বেশি হলে, বৈদ্যুতিনগুলি চার্জড কন্ডাক্টর থেকে পালাতে পারে। এটি প্রোগ্রামের মেমোরিটিকে দূষিত করতে পারে। আইসি গুলির সোল্ডারিংয়ের সময় আমার সাথে নিয়মিত এটি ঘটে যা ইতিমধ্যে প্রোগ্রাম করা হয় যখন কেউ চিপকে অতিরিক্ত গরম করে।
6. ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণের ক্ষতি: পর্যাপ্ত তাপীয় শক্তির সাহায্যে আপনার ইলেক্ট্রনগুলি ব্যান্ডগ্যাপে লাফিয়ে উঠতে পারে। সেমিকন্ডাক্টর এমন একটি উপাদান যা একটি ছোট ব্যান্ডগ্যাপ থাকে যাতে এটি সহজেই ডোপ্যান্টগুলির সাথে ব্রিজ করা যায় তবে এটি যথেষ্ট বড় যে প্রয়োজনীয় অপারেটিং তাপমাত্রা এটি কোনও কন্ডাক্টারে পরিণত করে না যেখানে ফাঁকটি ছোট হয় তবে পদার্থের তাপ শক্তি energy এটি একটি ওভারসিম্প্লিফিকেশন এবং অন্য পোস্টের ভিত্তি, তবে আমি এটিকে যুক্ত করে নিজের কথায় রাখতে চাইছিলাম।

আরও কারণ রয়েছে, তবে এগুলি গুরুত্বপূর্ণ কয়েকটি তৈরি করে।

Comments

সম্ভবত সময় ব্যর্থতা "আরও একটি কারণ" হতে পারে বলে মনে হয় (তারের প্রতিরোধের তাপমাত্রার সাথে বাড়তে থাকে, তাই প্রতিরোধ-ক্যাপাসিট্যান্স সীমিত সময় পথগুলি তাদের গ্যারান্টিযুক্ত সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে সময় লঙ্ঘন করতে পারে)। অবশ্যই, ডিআরএএম উচ্চতর তাপমাত্রায় দ্রুত চার্জ (ফ্ল্যাশ মেমরির মতো) ফাঁস করে; রিফ্রেশ রেট ক্ষতিপূরণ ছাড়া ডেটা হারিয়ে যেতে পারে।

— পল এ। ক্লেটন

Answer 2

উচ্চ তাপমাত্রায় আইসি অপারেশনের প্রধান সমস্যাটি হ'ল পৃথক ট্রানজিস্টারের প্রচুর বর্ধমান ফুটো বর্তমান। ফুটো বর্তমান এতটা বাড়তে পারে যে ডিভাইসগুলির স্যুইচিং ভোল্টেজের মাত্রা প্রভাবিত হয়, যাতে সিগন্যালগুলি চিপের মধ্যে সঠিকভাবে প্রচার করতে না পারে এবং এটি কাজ বন্ধ করে দেয়। শীতল হওয়ার অনুমতি পেলে এগুলি সাধারণত পুনরুদ্ধার হয়, তবে এটি সবসময় হয় না।

উচ্চ-তাপমাত্রা অপারেশনের জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি (300 সি পর্যন্ত) সিলিকন অন-ইনসুলেটর সিএমওএস প্রযুক্তি নিয়োগ করে কারণ খুব বিস্তৃত তাপমাত্রার সীমার উপর কম ফুটো হয়।

Answer 3

কয়েকটি দুর্দান্ত উত্তরের জন্য কেবল একটি সংযোজন: প্রযুক্তিগতভাবে এটি ডোপান্টগুলি নয় যে এটি আরও বেশি মোবাইল পায় এটি অভ্যন্তরীণ বাহকের ঘনত্বের বৃদ্ধি an তাপীয় শক্তি বৃদ্ধির কারণে সিলিকন স্ফটিক জাল "ভাইব্রেট" হতে শুরু করায় সিলিকন স্ফটিক জালগুলি ডিভাইসের মাধ্যমে প্রবাহিত করা শক্ত করে তোলে - অপটিকাল ফোনন ছড়িয়ে ছিটিয়ে আমি বিশ্বাস করি যে ফিজিক্স এটি কল করেছে তবে আমি সম্ভবত তুমি ভুল.

যখন অভ্যন্তরীণ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব ডোপিং স্তর ছাড়িয়ে যায় তখন আপনি ডিভাইসের বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রণকে looseিলা করেন। সিলিকন ডোপ করার আগে অন্তর্নিহিত ক্যারিয়ারগুলি হ'ল সেমিকন্ডাক্টরগুলির ধারণা হ'ল আমরা পিএন জংশন এবং ট্রানজিস্টররা অন্যান্য আকর্ষণীয় জিনিসগুলি তৈরি করতে আমাদের নিজস্ব বাহক যুক্ত করি। সিলিকন প্রায় 150degC শীর্ষে থাকে তাই তাপ ডুবে যাওয়া আরএফ এবং উচ্চ গতির প্রসেসরগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ 150degC অনুশীলনে অর্জন করা খুব কঠিন নয়। অভ্যন্তরীণ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব এবং একটি ডিভাইসের অফ ফুটো বর্তমানের মধ্যে সরাসরি লিঙ্ক রয়েছে।

অন্যান্য অধ্যায়গুলি যেমন দেখিয়েছে, এটি চিপস ব্যর্থতার মধ্যে একটি কারণ - এটি এমনকি তারের বন্ডের মতো খুব সহজ কিছু পেতে পারে এবং খুব বেশি গরম হয়ে যায় এবং তার প্যাডটি ছাঁটাই করে দেয়, এখানে রয়েছে বিশাল বিশাল একটি তালিকা।

Comments

যখন আমি বলি যে ডোপান্টগুলি আরও বেশি মোবাইল হয়ে যায়, তখন আমি শারীরিক পরমাণু বলতে বোঝায়, বাহক নয়। পিএন জংশনটি প্রবাহিত হতে পারে এবং সময় এবং তাপের সাথে ডায়োড হওয়া বন্ধ করে দিতে পারে। দ্বিতীয়ত, যখন আপনি উচ্চ তাপমাত্রা পেয়ে থাকেন আপনার তাপ শক্তি, যা উভয় উচ্চ শক্তি ফোনে যা ইলেক্ট্রনগুলির সাথে ইন্টারেক্ট করে এবং কাঠামোর ভিতরে অনেক বেশি আইআর স্তর তৈরি করে, বৈদ্যুতিনগুলি চালনা এবং ভারসাম্য স্তরগুলির মধ্যে ব্যান্ড-ফাঁকটি লাফিয়ে দেওয়ার জন্য যথেষ্ট উচ্চ শক্তি দিতে পারে । সি শীর্ষস্থান ছাড়ায় কারণ এর ব্যান্ডগ্যাপটি এমন যে 150degC ইলেক্ট্রনকে লাফ দেওয়ার ক্ষমতা দেবে।

— কর্টুক

হ্যাঁ, আমি মনে করি আমরা একই কথাটি বলছি ভিন্ন ভিন্ন বিন্দু থেকে।

— সাইমনবার্কার

আপনি যেভাবে এটি ব্যাখ্যা করছেন তা ডিভাইস পদার্থবিজ্ঞান নেওয়ার পরে আমি ঠিক কীভাবে করব, কিছু প্রয়োগিত কোয়ান্টাম এবং সলিড স্টেট ডিভাইস নেওয়ার পরে আমি এটি একটু অন্যভাবে বলি, তবে আমরা উভয়েই জানি যে এই ব্যাখ্যাগুলি কীভাবে ওভারসিমপ্লাইফাইড হয়েছে। আমি আমার উত্তরে এটিকে প্রভাবিত করার বিষয়ে কিছুটা যুক্ত করেছি কারণ আমি মনে করি এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, আমি আপনাকে আপনার প্রথম +1 দিয়েছিলাম, যা আপনি প্রাপ্য। এটি একটি তাত্পর্যপূর্ণ প্রভাবকে কারণ এটি খুব দ্রুত তাপীয় পলাতক দিকে নিয়ে যায়।

— কর্টুক

Answer 4

যদিও ফুটো স্রোত বৃদ্ধি পেয়েছে, তবে আমি অনেক এমওএস-ভিত্তিক ডিভাইসগুলির জন্য একটি বড় সমস্যাটি আশা করব যে ডিভাইসটি গরম হওয়ার সাথে সাথে "অন" অবস্থায় একটি এমওএস ট্রানজিস্টারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমানের পরিমাণ হ্রাস পাবে। কোনও ডিভাইসটি সঠিকভাবে পরিচালিত করার জন্য, কোনও ট্রানজিস্টর যা নোড পরিবর্তন করছে সেটিকে নোডটি স্যুইচ করা হওয়ার পরে অন্য কোনও কিছু নির্ভর করার আগে অবশ্যই সার্কিটের সেই অংশে কোনও সুপ্ত ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ বা স্রাব করতে সক্ষম হতে হবে। ট্রানজিস্টরের বর্তমান-ক্ষমতার ক্ষমতা হ্রাস করার ফলে তারা নোডগুলি চার্জ করতে বা স্রাব করতে পারে এমন হারকে হ্রাস করবে। যদি ট্রানজিস্টর নোডকে যথেষ্ট পরিমাণে চার্জ করতে বা স্রাব করতে অক্ষম হয় তবে তার আগে সার্কিটের অন্য অংশটি নোডের উপর নির্ভর করে নোডের উপর নির্ভর করে, সার্কিটটি ক্ষতিগ্রস্থ হবে।

নোট করুন যে এনএমওএস ডিভাইসগুলির জন্য, প্যাসিভ পুল-আপ ট্রানজিস্টরগুলির আকার দেওয়ার সময় একটি নকশা বাণিজ্য ছিল; যত বড় প্যাসিভ পুল আপ, তত দ্রুত নোডটি নিম্ন থেকে উচ্চে স্যুইচ করতে পারে তবে নোডটি যখনই কম ছিল তত বেশি শক্তি নষ্ট হবে। এই জাতীয় অনেকগুলি ডিভাইস তাই সঠিক অপারেশনের প্রান্তের কাছাকাছি কিছুটা পরিচালিত হয়েছিল এবং তাপ-ভিত্তিক ত্রুটিগুলি ছিল (এবং মদ ইলেকট্রনিক্সের জন্য, রয়ে গেছে) মোটামুটি সাধারণ। সাধারণ সিএমওএস ইলেকট্রনিক্সের ক্ষেত্রে এ জাতীয় সমস্যাগুলি সাধারণত কম তীব্র হয়; মাল্টি-জিএইচজেড প্রসেসরের মতো জিনিসে তারা কতটা অংশ নিয়েছে তা অনুশীলনে আমার কোনও ধারণা নেই।

Comments

এটি একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব, আমি কর্টুককে তার উত্তরে এটি যুক্ত করতে বলছিলাম। প্রসেসরের জন্য সর্বাধিক টিজে স্পিকারের পিছনে অন্যতম কারণ হ'ল উপরে যে টিজে প্রসেসর রেট করা গতিতে কাজ করতে পারে না। আরও ভাল ঠাণ্ডা ওভারক্লকিংয়ে সহায়তা করে এ কারণেই।

— অ্যান্ডি

প্রথম অনুচ্ছেদটি হ'ল আপনার কম্পিউটার গরম হয়ে গেলে কেন কাজ করা বন্ধ করে দেয় - এটি ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সিটির সাথে তাল মিলিয়ে খুব কমিয়ে দেয়।

— W5VO

প্রকৃতপক্ষে, আরও একটি কারণ রয়েছে যা সম্ভবত এনএমওএস ডিভাইসগুলির ভূমিকা পালন করতে পারে, যদিও আমি এটি বেশিরভাগ সাধারণ নকশায় আশা করি না: ডায়নামিক স্টোরেজ নোডগুলিতে ডেটা ব্যবহার বা রিফ্রেশ করার প্রয়োজনে অনেক এনএমওএস ডিভাইসের নূন্যতম ঘড়ির গতি ছিল had এটি ফুটো দ্বারা নিষ্কাশন আগে। তাপমাত্রার সাথে ফুটো স্রোত বৃদ্ধি পেলে নূন্যতম ঘড়ির গতিও বাড়বে। আমার সন্দেহ হয় যে বেশিরভাগ ডিভাইসগুলি ন্যূনতম ঘড়ির গতির চেয়ে পর্যাপ্ত পরিমাণে পরিচালিত হয়েছিল যে ন্যূনতম গতি বৃদ্ধি কোনও সমস্যা হবে না, তবে আমি নিশ্চিত নই।

— সুপারক্যাট

@ অ্যান্ডি, @ ডাব্লু 5 ভিও, আমি গত রাতে আমার উত্তরটি লিখছিলাম এবং সেই মাঝপথে ভুলে গেছি। নাইট শিফট আপনার মস্তিষ্কের ক্ষতি করে।

— কর্টুক

Answer 5

বিদ্যমান উত্তরগুলির পরিপূরক হিসাবে, আজকের সার্কিটগুলি নিম্নলিখিত দুটি বার্ধক্যজনিত প্রভাবের জন্য সংবেদনশীল (কেবল এটিরাই নয় তবে তারা প্রক্রিয়াগুলির মূল বিষয়গুলি <150nm):

• এইচসিআই http://en.wikedia.org/wiki/Hot-carrier_inication
• এনবিটিআই এবং পিবিটিআই http://en.wikedia.org/wiki/Negative-bias_temperature_instability

যেহেতু তাপমাত্রা ক্যারিয়ারের গতিশীলতা বৃদ্ধি করে, এটি এইচসিআই এবং এনবিটিআই প্রভাবগুলি বাড়ায়, তবে তাপমাত্রা এনবিটিআই এবং এইচসিআইয়ের প্রাথমিক কারণ নয়:

• উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কারণে এইচসিআই হয়
• একটি উচ্চ ভোল্টেজ দ্বারা এনবিটিআই

এই দুটি সিলিকন বার্ধক্যজনিত প্রভাব ট্রানজিস্টরগুলিকে ট্রান্সজিস্টার ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড (ভিটি) বৃদ্ধি করে (ট্রান্সজিস্টর সাবস্ট্রেটগুলি ক্ষতিগ্রস্থ / ক্ষতিগ্রস্থ করে) উভয়টিকে বিপর্যয়যোগ্য এবং অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণ ঘটাচ্ছে। ফলস্বরূপ অংশটি একই স্তরের পারফরম্যান্স বজায় রাখার জন্য উচ্চতর ভোল্টেজের প্রয়োজন হবে যা অপারেটিং তাপমাত্রার বৃদ্ধি বোঝায় এবং অন্যান্য পোস্টগুলিতে যেমন বলা হয়েছে, একটি ট্রানজিস্টর গেটের ফুটো বৃদ্ধি পাবে।

সংক্ষিপ্তসার হিসাবে, তাপমাত্রা সত্যই আংশিক বয়সকে দ্রুততর করে তুলবে না, এটি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি এবং ভোল্টেজ (অর্থাত্ ওভারক্লকিং) যা একটি অংশ বয়স করে age তবে ট্রানজিস্টরদের বার্ধক্যের জন্য উচ্চতর অপারেটিং ভোল্টেজের প্রয়োজন হবে যা অংশটি আরও গরম করে।

করোলারি: ওভারক্লকিংয়ের পরিণতি হ'ল তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ।

Answer 6

আইসিগুলি অপরিবর্তনীয়ভাবে ব্যর্থ হওয়ার সাধারণ কারণ হ'ল তাদের মধ্যে থাকা অ্যালুমিনিয়াম ধাতু যা বিভিন্ন উপাদানগুলির মধ্যে আন্তঃসংযোগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং গলে যায় এবং ডিভাইসগুলি খোলে বা শর্টস করে।

হ্যাঁ, ফুটো স্রোত বৃদ্ধি পাবে, তবে সাধারণত এটি ফাঁস প্রবাহ নিজেই সমস্যা নয়, বরং এটি যে উত্তাপের কারণ হয়ে থাকে এবং আইসির অভ্যন্তরে ধাতবটির ফলে ক্ষতি হয়।

পাওয়ার সার্কিট (যেমন পাওয়ার সাপ্লাই, হাই কারেন্ট ড্রাইভার ইত্যাদি) ক্ষতিগ্রস্থ হতে পারে কারণ উচ্চ ভোল্টেজগুলিতে ট্রানজিস্টর চালকরা দ্রুত স্যুইচ করলে, অভ্যন্তরীণ স্রোত তৈরি হয় যা ডিভাইসটির ল্যাচ আপের ফলে বা এর অভ্যন্তরে অসম শক্তি বিতরণ সৃষ্টি করে যা লোকাল সৃষ্টি করে গরম এবং পরবর্তী ধাতু ব্যর্থতা।

আইসি এবং প্যাকেজটির যান্ত্রিক সম্প্রসারণের মধ্যে মেলে না এমন এক বৃহত (1000 এর) সংখ্যক সংখ্যক তাপীয় চক্র ব্যর্থতার কারণ হতে পারে, ফলস্বরূপ বন্ধনের তারগুলি ছিঁড়ে ফেলা হয় বা প্লাস্টিকের প্যাকেজ উপাদানের সীমায়িতকরণ এবং পরে যান্ত্রিক ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

অবশ্যই প্রচুর পরিমাণে আইসি প্যারামেট্রিক স্পাকগুলি কেবলমাত্র একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার পরিসীমাতে নির্দিষ্ট করা থাকে এবং এগুলি এর বাইরে নকশায় নাও থাকতে পারে। নকশার উপর নির্ভর করে এটি ব্যর্থতা বা অগ্রহণযোগ্য প্যারামিট্রিক শিফট (আইসি তাপমাত্রার সীমার বাইরে থাকা অবস্থায়) তৈরি করতে পারে - এটি চরম উচ্চ বা নিম্ন তাপমাত্রার জন্য ঘটতে পারে।

Comments

অ্যালুমিনিয়াম 660 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (1220 ° ফাঃ) গলে যায়। এই তাপমাত্রা পৌঁছানোর আগে আইসিগুলি ভাল মারা যায়।

— দিমিত্রি গ্রিগরিয়েভ

মৌলিকভাবে না। এর নীচে তাপমাত্রায়, আপনি অবশ্যই অনাকাঙ্ক্ষিত বৈদ্যুতিক আচরণ পেতে পারেন; অত্যধিক গরম এবং তাপীয় পলাতক, কিন্তু সার্কিটের কিছু অংশ এমন একটি তাপমাত্রায় পৌঁছায় যতক্ষণ না আল (বা অন্যান্য ধাতু) সিলিকনে বিভক্ত হয় ততক্ষণ এটি স্থায়ী ব্যর্থতা সৃষ্টি করে না। এই (ইউটেক্টিক পয়েন্ট) প্রায় 500-600 সেন্টিগ্রেড প্রায় বেশিরভাগ অন্যান্য ব্যর্থতা পুনরুদ্ধারযোগ্য। অতিরিক্ত ব্যর্থতা ট্রানজিস্টরের গেট বা তাপচক্রের (যা যান্ত্রিক ব্যর্থতার কারণে) অতিরিক্ত ভোল্টেজ প্রয়োগ করার অনুমতি দেয় বৈদ্যুতিক ত্রুটির কারণে ঘটতে পারে।

— j.in14

আমার এখনও সন্দেহ আছে have উদাহরণস্বরূপ, আইসিগুলি প্রায় 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের সর্বাধিক সোল্ডারিং তাপমাত্রা নির্দিষ্ট করে, তাই মনে হয় যে এই সীমাটি অতিক্রম করা স্থায়ী ক্ষতি করতে যথেষ্ট।

— দিমিত্রি গ্রিগরিয়েভ