說出不要嚇到你！詳解超頻的五大害處
由于傳輸電流的電子將動(dòng)量轉(zhuǎn)移，會(huì)引起鋁原子在導(dǎo)體中發(fā)生位移。在大電流密度的情況下，電子不斷對(duì)鋁原子進(jìn)行沖擊，造成鋁原子逐漸移動(dòng)而造成導(dǎo)體自身的不斷損耗。在導(dǎo)體中，當(dāng)過多的鋁原子被沖擊脫離原來的位置，在相應(yīng)的位置就會(huì)產(chǎn)生坑洼和空洞。輕則造成某部分導(dǎo)線變細(xì)變薄而電阻增大，嚴(yán)重的會(huì)引起斷路。而在導(dǎo)線的另一些部分則會(huì)產(chǎn)生鋁原子堆積，形成一些小丘，如果堆積過多會(huì)造成導(dǎo)線于相鄰導(dǎo)線之間發(fā)生連接，引起短路。不論集成電路內(nèi)部斷路還是短路，其后果都是災(zāi)難性的。電遷徙或許是集成電路中最廣泛研究的失效機(jī)制問題之一。
電遷徙造成導(dǎo)線損耗
超頻的結(jié)果會(huì)使通過導(dǎo)線的電流增大，引起的功耗增加也會(huì)使芯片溫度上升。而電流和溫度的增加都會(huì)使芯片更容易產(chǎn)生電遷徙，從而對(duì)集成電路造成不可逆的損傷。因此長期過度超頻可能會(huì)造成CPU的永久報(bào)廢。
曾經(jīng)有人這樣反映：CPU超頻到某個(gè)頻率后，經(jīng)過近一年的使用一直都很穩(wěn)定。但是后來有一天就發(fā)現(xiàn)了CPU已經(jīng)無法在這個(gè)頻率上繼續(xù)穩(wěn)定工作。造成這種現(xiàn)象的原因，很可能是過度超頻而散熱措施不好，盡管CPU體質(zhì)不錯(cuò)，在較高的溫度下也能超到一個(gè)較高的頻率。但是惡劣的工作環(huán)境和超負(fù)荷的工作讓CPU內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重的電遷徙。雖然沒有造成短路或者斷路，但是導(dǎo)線已經(jīng)嚴(yán)重受到損傷，導(dǎo)線電阻Ｒ增大，最終引起布線延時(shí)RC（和布線電阻和布線電容有關(guān)）增加，導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)亂影響CPU正常工作。
一方面CPU集成的晶體管密度的不斷提升，造成芯片中的導(dǎo)線密度不斷增加，導(dǎo)線寬度和間距不斷減小；另一方面CPU頻率不斷提升，功率逐漸加大而電壓卻在減小。CPU運(yùn)作需要更細(xì)的導(dǎo)線去承載更大的電流，鋁互連的應(yīng)用日益受到挑戰(zhàn)。因此更低電阻的銅互連將在集成電路的設(shè)計(jì)和制造中逐步取代原有的鋁工藝。
很重要的一點(diǎn)是，銅具有良好的抗電遷徙的特性，幾乎不需要考慮電遷徙問題。而目前市面上出售的CPU基本都已采用銅互連工藝。在AMD的Athlon(Thunderbird核心)和Intel的P4(NorthWood核心)發(fā)布以后的CPU都采用了銅互連技術(shù)，因此大多數(shù)人可以不必再為電遷徙而過于擔(dān)心。
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