Passionné de Hardware et de Micro électronique.
Fondateur de l'association Hardwakening.fr, rédacteur et testeur.

Puisse le Hardware pleuvoir sur vous ...

Dossier Electromigration

Avis à tous les férus d'informatique et de matériel en tout genre, ce dossier pourrait vous intéresser. Il est bien beau de connaitre le hardware et les pièces de l'ordinateur, mais connaissez-vous leur fonctionnement ? Peu de personnes sont bien informées sur les mécanismes, souvent surprenants, qui se passent lorsque du courant entre en contact avec le PCB de nos petites cartes mères. Qui dit connaissance du matériel, dit physique, et pas qu'un peu ! Vous souhaitez savoir ce qu'il se passe lorsque vous balancez 1.6v dans la tronche de votre CPU en le laissant chauffer sur un Aidos ? Eh bien, sachez qu'aujourd'hui nous traiterons le phénomène d'électromigration mis à l'oeuvre dans nos CPU. Il s'agit de l'ennemi premier des overclockeurs, l'unique raison pour laquelle il nous est quasiment impossible de dépasser la barre symbolique des 5 GHz.

Commençons par définir ce terme barbare qu'est l'électromigration, il s'agit d'un phénomène de circulation d'électrons. Voilà, pour la faire simple, les électrons bougent lorsque le processeur est alimenté, ce qui fait que quelques parties du processeur sont déplacées sur les pistes de gravure, ce qui entraîne sur le long terme des erreurs, voire un non fonctionnement du CPU. Vous vous en doutez, plus vous alimentez le processeur, plus il y a d'électrons et donc plus le phénomène est accéléré. Dans l'autre sens, plus vous réduisez la finesse de gravure en gardant la même tension, plus le phénomène est accéléré.

Passons maintenant à la partie redondante, si vous êtes allergiques aux mathématiques et à la physique, nous vous donnons rendez-vous quelques lignes plus bas. La formule de force de déplacement d'un flux d'électrons est exprimée par Felec =-q*E=-Z*epj. Vous n'y comprenez rien et c'est normal, laissez moi vous expliquer. Une différence de potentiel se crée lors de l'alimentation d'une puce, cela fonctionne comme une pile ou un circuit simple, une borne + et une borne - sont présentes. Les électrons se déplacent du plus faible potentiel vers le plus fort, au niveau atomique, la force de déplacement des électrons et des métaux d'une puce peut être calculée par la formule ci-dessus. Nous n'allons pas détailler plus que cela, d'autres sites le feront bien mieux que nous.

Un phénomène diabolisé

Ce qu'il faut comprendre, c'est que le voltage maximum annoncé par le constructeur est en fait la tension maximale utilisable en H24 pour répondre aux estimations de durée de vie que la firme a choisi pour ses puces. Appliquer un plus gros Vcore lors d'un overclocking n'est donc pas synonyme de défaillance de la puce ou bien de mort prématurée du CPU. La durée de vie d'un processeur est estimée entre 50 et 80 années et ce sont tout de même les composants ayant le moins de pannes ou taux de retour.

Mais en quoi est-ce mauvais alors ?

Eh bien comme nous l'avons dit précédemment, ce n'est pas un grand problème en soi, du moment que vous appliquez une tension raisonnable de 0.35V en maximum rajouté (Ultime). Les valeurs supérieures dépassant 1.6v sont utilisables pour du Benchmark, mais vraiment pas adaptées pour une utilisation courante en  H24. L'éléctromigration peut tout de même être aggravée, la chauffe est un des facteur accélérant grandement le processus d'usure du processeur. L'ajout d'un Vcore plus élevé provoquera un dégagement thermique plus haut et des perturbations électromagnétiques. Ces perturbations sont en lien avec l'usure, ce qui signifie que plus vous garderez votre processeur froid, plus il durera dans le temps et restera stable.

Pour calculer le dégagement thermique théorique du processeur, il est possible d'utiliser cette formule :
Puissance dégagée = fréquence (Mhz) x tension (v) x tension (v) x constante

Oh mon dieu, je ne vais donc pas pouvoir overclocker ?

Eh bien, dans une mesure très raisonnable oui... Mais non, bien sûr que vous pouvez ! Allez donc monter votre FSB/BCLK ou votre coefficient multiplicateur et appliquez une tension raisonnable en fonction de votre refroidissement et de la fréquence déterminée. Après quelques tests, vous n'êtes pas stable et même en montant le voltage rien n'y fait ? Non, ce n'est pas l'électromigration, cela peut être l'alimentation qui est défectueuse et n'envoie pas de valeur stable. Cela peut aussi être un VRM de la carte mère qui est mis à mal, la vitesse du bus qui est instable ou bien votre CPU qui surchauffe au-delà des limites constructeur. Alors, ne prenez pas peur, procédez par étapes en réfléchissant et faites une chose à la fois. Ainsi, vous obtiendrez un overclocking performant et durable dans le temps.

Monter en fréquence sans trop de Vcore

Les processeurs sont composés de Silicium, un minerai très abondant sur notre planète. C'est un élément clé pour la construction de la plupart du matériel informatique, bien que nous arrivons à la limite de ses capacités. Ce Silicium provient d'un sable chauffé à de très hautes températures, qui est ensuite traité pour être le plus pur possible. Ensuite, ce Silicium permet de fabriquer les Wafers, qui contiennent en fait nos processeurs. Techniquement, un processeur devrait sortir identique à ses congénères lors de la fabrication, pourtant, il n'en est rien. Certains processeurs sortent plus purs que les autres et demanderont moins de Vcore. Ces derniers processeurs sont plus viables (puisque peu d'électromigration) et souvent triés pour être revendus plus cher. On ne peut donc rien promettre en matière d'overclocking et là ou une puce quelconque ne demandera pas de voltage, une autre en demandera le triple.

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