Quanto tempo durano i processori?
I processori che alimentano ogni PC, laptop e smartphone non hanno parti mobili e non subiscono usura nel solito senso. Nell'uso normale, un processore può funzionare per decenni prima di fallire. Sebbene altre parti importanti, come ventole e dischi rigidi, si consumino molto prima del processore, varie forme di obsolescenza richiedono la maggior parte dei processori per computer molto prima che smettano di funzionare.
Durata e MTTF
I produttori di chip producono processori da materie prime come il silicio mescolato con tracce di boro, arsenico e altri elementi. Decenni di esperienza nella produzione hanno portato alla fabbricazione precisa dei processori e alla conoscenza dei vari modi in cui i chip falliscono. Un modo per misurare l'affidabilità dei chip e la durata prevista è la statistica di utilizzo che misura un numero chiamato Mean Time To Failure - il tempo medio che un dato processore durerà da un grande lotto di chip fabbricati. Secondo un'analisi pubblicata presso l'Università dell'Illinois, i produttori di chip utilizzano un MTTF di 20 anni, che stabilisce in modo sicuro che i chip dureranno in modo affidabile i pochi anni coperti da una garanzia del produttore. Nota che MTTF è un numero statistico e non una garanzia: la maggior parte dei chip durerà più di 10 anni, la metà avrà una durata di 20 e alcuni continueranno a funzionare molto dopo.
Fattori interni ed esterni
Molti fattori influenzano la vita di un processore; alcuni sono interni al chip mentre altri sono esterni. I fattori interni includono la migrazione di silicio e atomi di metallo nei numerosi strati del chip; troppo contamina le parti che compongono il processore, portando al fallimento. Il calore in eccesso e l'elettricità statica sono esterni al processore; ad esempio, toccando un processore in un giorno asciutto di dicembre, il chip viene esposto a tensioni elevate che possono distruggere istantaneamente i componenti delicati all'interno. Sebbene temperature molto elevate possano far fallire rapidamente un processore, anche il calore moderatamente eccessivo riduce sensibilmente la durata del chip, rendendo le ventole di raffreddamento assolutamente necessarie.
"Mortalità infantile"
Minimi difetti di fabbricazione possono produrre chip che falliscono nel giro di giorni o mesi; i produttori di chip chiamano questi problemi "mortalità infantile". Una volta che un chip ha superato diversi mesi di funzionamento, ha un'alta probabilità di funzionare per molti anni. Un processo chiamato "burn-in" esegue nuovi chip in fabbrica per un periodo limitato a livelli relativamente elevati di stress; questo interferisce con molti processori difettosi prima che diventino parte di un PC o di un altro dispositivo informatico.
Obsolescenza
La rapida evoluzione di software, accessori e applicazioni per computer rende obsoleti i processori prima che falliscano fisicamente. Software complessi come Microsoft Windows, streaming di media su Internet e reti Wi-Fi richiedono elaborazioni e elaborazioni di dati sofisticate, che lasciano alle prese le generazioni precedenti di processori. I moderni progetti di chip multicore sono più competenti in attività come la gestione di più schede attive in un browser Web. I nuovi processori a 64 bit gestiscono più memoria ad accesso casuale rispetto ai precedenti chip a 32 bit. Spesso, passare a un nuovo software comporta l'aggiornamento del vecchio hardware, anche se il processore esistente è stato eseguito in modo affidabile.