Grafikkarte lebensspanne?

4 Antworten

Bei elektronischen Bauteilen gilt die Faustregel:

"Alle 7K Temperaturerhöhunbg halbiert sich die mittlere Lebensdauer".

Ein Kelvin hat die selbe Einteilung wie 1°C. Also alle 7°C halbiert sich die Lebensdauer des Bauteiles.

Das ist die Grundlage mit der die Hersteller herausfinden können wie lange ein Bauteil halten wird. Dazu wird es in einem Ofen sehr heiß gemacht um das altern zu beschleunigen. Zum Beispiel steht bei einem EEPROM im Datenblatt, dass es 100 Jahre hält. Um das zu wissen muss man entweder 100 Jahre warten oder man beschleunigt das altern unter der Annahme, dass alle 7K sich die Lebensdauer halbiert. So kann man dann in wenigen Monaten ausprobieren wie lange etwas hält ohne hundert Jahre zu warten.

Und das gilt auch "ungefähr" für die Grafikkarte. Gelingt es Dir die 7°C kälter laufen zu lassen, dann verdoppelt sich die Lebenserwartung. Bei 14°C hast Du die 4-fache Lebensdauer, bei 21°C weniger die 8-fache und so weiter.

Aber keine Angst, unter Normalbedingungen, also nicht übertaktet oder anderweitig frisiert und normal gekühlt sollte eine PC Komponente etwa 10 Jahre halten. Das ist dann der Zeitpunkt wo jedes Handy oder vielleicht sogar eine Smartwatch mehr Leistung besitzt.

Das ist übrigens auch der Grund warum man problemlos übertakten kann. Der Hersteller kann dann nicht für Stabilität und Lebensdauer garantieren wenn man das macht. Wenn man es richtig macht, läuft alles stabil, geht dann aber schneller kaputt. Wäre das anders, würde der Hersteller die gleich so hoch takten.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung
CatsEyes  12.02.2024, 23:38
"Alle 7K Temperaturerhöhunbg halbiert sich die mittlere Lebensdauer".

Wo hast'n das her? Dann müsste man ja hochbelastete CPUs nach zwei, drei Jahren wegwerfen.

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Commodore64  12.02.2024, 23:41
@CatsEyes

Ich habe in der Elektronikentwicklung gearbeitet.

WIe sonst können die bei einem frisch erfundenen Bauteil ins Datenblatt schreiben wie viele zig Jahre es hält? Meinst Du die haben eine Zeitmaschine?

Und wie kommst Du darauf, dass eine "hochbelastete CPU" nach wenigen Jahren kaputt geht?

CPUs und andere Leistungshalbleiter sind darauf ausgelegt hohe Temperaturen zu haben und lange zu halten. Bei Raumtemperatur hält die dann ein paar hundert Jahre, in Vollbetrieb dann eben nur noch 10 Jahre.

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CatsEyes  12.02.2024, 23:56
@Commodore64

Ok, dass die Betriebstemperatur gravierenden Einfluss auf die Lebensdauer hat ist mir schon klar. Jedoch spielt eben auch eine gravierende Rolle wie das Bauelement (CPU, ...) ausgelegt ist, insofern relativiert sich das mit der realen Lebensdauer doch. Und Elkos gehen "anders" kaputt als CPUs etwa.

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Commodore64  13.02.2024, 00:01
@CatsEyes

Richtig, deswegen habe ich auch "Fasutformel" geschrieben.

Der Hersteller von den Komponenten verwendet natürlich viel genauere Formeln die den Alterungsprozess viel besser beschreiben. Aber als Ingenieur denkt man in 7K = ½. Genau wie der in 3dB = x2 und -3dB = ½ denkt. So kann man auf die Schnelle halt abschätzen ob das was wird was man vorhat und was ungefähr nötig ist um sein Ziel zu erreichen. Für die Design und Testphase benutzt man dann natürlich einen Computer anstatt das zu schätzen.

Aber die Schätzung ist ziemlich nahe an der Wahrheit und in den meisten Fällen gut genug.

Außerdem was interessieren den die Kondensatoren wenn doch der GPU Chip das Hitzeproblem ist? Klar werden die mehr beansprucht, aber die primäre Hitzequelle ist nun mal der Chip, deswegen ist da auch ein Kühlkörper (mit Lüfter) drauf und auf den Kondensatoren nicht.

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CatsEyes  13.02.2024, 00:10
@Commodore64

Ok. Ich kenne aber z. B. Beispiele wo Elkos ungünstig dicht neben Wärmequellen positioniert sind und somit vorzeitig austrocknen.

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Commodore64  13.02.2024, 00:21
@CatsEyes

Richtig, aber im Gesamtsystem kann man auch grob sagen, dass die 7K Faustformel ungefähr passt.

Natürlich reagieren sehr knapp bemessene Bauteile viel empfindlicher als absolut überdimensionierte, aber das müsste man dann sehr aufwändig untersuchen und simulieren wie hoch die Lebenserwartung dann tatsächlich ist. Also bleibt nur die grobe Faustformel übrig - unter der Annahme dass nichts überhitzt, also über eine Temperatur kommt wo ganz andere Effekte als normale Alterung passieren.

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Für den Grafikprozessor auf deiner Grafikkarte gibt es eine bestimmte Temperaturgrenze, die der Prozessor nicht überschreiten darf, da sonst die Lebensdauer verringert, oder der Prozessor direkt zerstört werden könnte. Sicherheitsmechanismen verhindern, dass dieser Wert im Betrieb jemals überschritten wird, und das auch sehr zuverlässig. Ausnahmen können dann auftreten, wenn Modifikationen an der Karte vorgenommen werden, da sie dann ggf. unter größerer Last läuft und diese Sicherheitsmechanismen nicht mehr greifen. Ob deine Karte im Betrieb unter Last aber nun 70°C oder 80°C hat, wird keine beonachtbare Auswirkung auf die Lebensdauer haben.

Da eine Grafikkarte aus sehr vielen unterschiedlichen Bauteilen besteht, kann man auch nicht sicher prognostizieren, welches davon als erstes kaputt geht. Generell lässt sich so eine Lebensdauer nur sehr schwer vorraussagen, und es kann innerhalb der gleichen Modellreihe zu sehr hohen Schwankungen kommen, was die Lebensdauer angeht. Manche werden nach ein paar Monaten den Geist aufgeben, manche werden nach 10 Jahren noch perfekt funktionieren.

Allgemein, ja. Je Kühler desto weniger internen widerstand hat der Transistor was die "Electromigration" ausbremst.
Aber wir sprechen hier ja nur vom GPU Kern, was die Temperatur angeht. Es gibt noch viele weitere Teile auf einer Grafikkarte die jederzeit kaputt gehen können. 2 Stunden, oder doch 2 Jahrzehnte? Also ist im Endeffekt nichtmal klar ob die karte länger hält, wenn du sie schonst. Finde am besten einfach einen Mittelpunkt, an dem die Grafikkarte nicht arg warm wird, aber dir die Lüfter nicht zu laut sind.
-"Undervolting" ist aber auch noch eine gute Option den Strombedarf und wärme der Grafikkarte zu verringern und teilweise die Leistung sogar zu steigern.

Hallo,

die Kühlung ist einer der Faktoren, welche die Lebensdauer beeinflussen. Gut gekühlte Hardware ist definitiv eine gute Sache.

LG