Ylikellotuksesta johtuvat kaatumiset

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mitä käytännössä tapahtuu, jos esim. kuivajäällä jäähdytettyä prosessoria ylikellotetaan ja ohjelmat alkavat kaatuilemaan. Mikä korkeissa kellotaajuuksissa saa aikaiseksi tälläisen ilmiön vaikka ylikuumenemista ei tapahdu?

Kommentit (3)

Vierailija

Signaalit kulkee nopeammin kuin mitä komponentit pystyvät käsittelemään. Eli vastaanottava komponentti ei saa dataa ennen kuin sen tulee jo aloittaa sen käsittely. Ja mitäs siitä sitten tulee. Homma kusee.

DerMack
Seuraa 
Viestejä1839
Liittynyt16.3.2005

trankut tarvii tietyn varauksen gatelle jotta ne avautusivat kunnolla ja toimisivat niin kuin niitten kuuluis. varaus on yhtä kuin virta kertaa aika jolloin virta virtaa, nyt kun tuo aika on korkeilla kelloilla pienempi kuin normaalisti ja jos virta ei ole tarpeeksi suuri (jännite tarpeeksi korkealla) niin varaus jä liian pieneksi jolloin trankut ei johda kunnolla ja bitti menee persiilleen ja homma kaatuu[/yksinkertaistettu]

Vierailija

Kellotaajuutta nostaessa ero 1 ja 0 bitin jännitetasossa kapenee koska komponentti ei ehdi reagoida muutokseen. Ylempi jännitetaso laskee ja alempi jännitetaso nousee.

Lopulta ero on niin pieni että molemmat jännitetasot siirtyvät määrittelemättömälle vyöhykkeelle jossa yksittäisten transistorien käyttäytymistä ei voida ennustaa, eli on olemassa suuri todennäköisyys että ykkönen tulkitaan nollaksi tai päinvastoin.

Valmistusteknisistä syistä johtuen ei voida tietää tarkkaa jännitettä jossa transistori kytkeytyy päälle tai pois päältä, joten tarpeeksi nopeasti toimiva prosessori toimii sillä riskillä että yksittäinen kytkin voi pienestäkin häiriöstä heittäytyä päinvastaiseen tilaan. Esimerkiksi lämpöliikkeen aiheuttama kohina voi heittää yksittäisen transistorin päinvastaiseen tilaan, jolloin data menee pilalle.

Toinen syy on siinä, että rinnakkaiset signaalijohtimet prosessorin sisällä eivät koskaan ole tasan saman mittaisia, tai että niillä olisi tasan sama impendanssi jne. Taajuuden tihentyessä suhteelliset vaihe-erot rinnakkaisten signaalien välillä kasvavat, tai signaalin vaimennus jossain johtimessa muodostuu liian suureksi ja jälleen kerran todennäköisyys sille että bitti tulkitaan väärin päin nousee epätodennäköisestä todennäköiseksi.

Kolmas syy on siinä, että riittävän nopeasti toimivassa prosessorissa signaali ei ehdi siirtyä prosessorin osien välillä. Sähkö liikkuu johtimessa rajatulla nopeudella, jonka vuoksi eri alikomponenttien synkronisaatio pettää. Tähän voi kuitenkin vaikuttaa siten, että fyysisesti kaukana toisistaan toimivat osat voidaan suunnitella toimimaan asynkronisesti.

Uusimmat

Suosituimmat