Haltbarkeit von Hardware

[kenduron]

Ich glaub, das Thema passt hier am besten rein.

Wie ist es eigentlich um die Haltbarkeit aktueller Hardware bestellt, speziell, wenn man auf die "Kernkomponenten" wie Hauptplatine, CPU, Arbeitsspeicher, etc. sieht? Die Teile werden gefühlt immer wärmer und brauchen mehr Strom, etc. Wirkt sich das nicht auf die Haltbarkeit aus?

 

[LadykillerTHG]

naja das kann dir jetzt kaum einer sagen, ich habe hier noch pentium 3 pc und athlons im einsatz die die 15 jahre lange hinter sich haben, aber du wirst wohl warten müssen um zu sehen wie das bei heutigen pc so ist bsp die geforce 8000er serie damals hatte da grosse sorgen wegen dem bleifreien lot und sind nach 5 jahren meistens gestorben.

 

[Telechinese]

Die Teile werden gefühlt immer wärmer und brauchen mehr Strom, etc. Wirkt sich das nicht auf die Haltbarkeit aus?

Wenn du sie nicht "vernünftig" kühlst, ja.
Also: Mehr Energieaufnahme, mehr Abwärme, mehr Kühlung 👍

 

[m3rch3r]

Die Teile werden gefühlt immer wärmer und brauchen mehr Strom, etc. Wirkt sich das nicht auf die Haltbarkeit aus?

Ich bezweifle, dass der "Verbrauch" einer Komponente, die Lebenszeit beeinflusst.

Temperaturen und die Betriebsspannung schon eher. Allerdings kann man, was Temperaturen angeht, den Notebookmarkt betrachten, wo hohe Temperaturen schon seit Ewigkeiten Standard sind und keine nennenswerten Probleme Verursachen.

Die Betriebsspannung von Hardware sinkt auch kontinuierlich, was der Lebenszeit eigentlich zugute kommen sollte.

Wie es in der Realität aussieht, muss man wohl über die nächsten Jahre sehen. Generell scheinen die Ausfallraten allerdings äußerst gering. Ich persönlich besitze noch eine voll funktionsfähige Radeon HD 7970 Ghz Edition, welche heutzutage ein absurdes Verbrauchsmonster, gemessen an ihrer Leistung, ist. Die Karte hat nun 10.5 Jahre durchgehalten und das obwohl es sich um eine werksübertaktete MSI Lightning Edition handelt.

 

[ghecko]

Ich bezweifle, dass der "Verbrauch" einer Komponente, die Lebenszeit beeinflusst.

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromigration

 

[m3rch3r]

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromigration

Relevanz? Ja, Elektromigration ist ein valides Argument für die allgemeine theoretische Verringerung der Lebenszeit moderner Hardware, allerdings nicht im Bezug auf den "Verbrauch".

Elektromigration hängt mit Leitungsdurchmessern und der Betriebsspannung zusammen. Die Spannung habe ich in meinem Beitrag ja bereits angesprochen und inwiefern diese, relativ zu den stetig sinkenden Herstellungsverfahren, dann für Ausfälle sorgen wird, kannst du mir ja mit den Formeln im Wikipedia-Artikel vorrechnen.

In der Praxis wird PC-Hardware ersetzt, bevor sie einen Ausfall erleidet, auch wenn sie theoretisch eine geringere Lebenserwartung hat, als noch vor 20 Jahren. Aber auch das ist pauschal nicht korrekt, da mehr als nur Elektromigration einen Ausfall erzeugen kann.

 

[ghecko]

allerdings nicht im Bezug auf den "Verbrauch".

In wieweit ist der Strom keine Variable des Verbrauchs?
Aber ich kann hierzu auch einfach den Artikel zitieren:

Mit zunehmender Miniaturisierung von hoch- und höchstintegrierten Schaltungen (VLSI/ULSI) erhöht sich die Ausfallwahrscheinlichkeit durch EM, weil sich sowohl die Leistungsdichte als auch die Stromdichte vergrößert. Zwar lassen sich durch geringere Strukturgrößen und Betriebsspannungen die benötigten Ströme reduzieren, da kleinere Transistoren auch kleinere Gate-Kapazitäten besitzen, jedoch werden aufgrund der steigenden Frequenzen die Ströme nicht im gleichen Maße wie die Leiterbahnquerschnitte reduziert. Daher nehmen die benötigten Stromdichten und damit Elektromigrationserscheinungen zu.

Im Allgemeinen kann man zusammenfassen, je

• kleiner die Fertigung
• höher die Betriebstemperatur
• höher der Stromfluss durch die Schaltung
• höher die Betriebsspannung

desto schneller fällt eine Schaltung statistisch gesehen aus, ausgenommen äußere Faktoren.

 

[panopticum]

Meine 7900GT kam früher noch auf 100° und habe auch hin und wieder 120° gesehen, das Ding lief ewig...
Heutige Hardware läuft bei entspannten 90° geradezu kühl.
Mach dir da keine Sorgen...

Bei Mainboards sind denke aufplatzende Kondensatoren eher mal ein Problem.

Glaube CPUs sind auf 10 Jahre Laufzeit ausgelegt.
https://www.computerbase.de/forum/threads/lebensdauer-einer-cpu.1378726/

 

[Telechinese]

Glaube CPUs sind auf 10 Jahre Laufzeit ausgelegt.

Nö - bei mir läuft noch ein Core2Duo von 2008

 

[m3rch3r]

In wieweit ist der Strom keine Variable des Verbrauchs?

Habe mir gerade die Definition von "Stromstärke" nochmals zu Gemüte geführt. Selbstverständlich liegst du richtig, mein Fehler.

Dennoch möchte ich klarstellen, dass sich hier im Forum, aller Wahrscheinlichkeit nach, niemand finden lassen wird, der diese Einflüsse, in praktisch nützliche Zahlen fassen kann. Dazu benötigt es nicht nur generelles Fachwissen, sondern auch exakte Kenntnis über moderne Verfahren zur Minimierung dieser physikalischen Prozesse.

Vereinfacht kann man nichts weiter sagen als: Ja, die Lebenszeit wird geringer. Inwiefern diese Reduktion sich in der Praxis äußert, bleibt spekulativ. Meist versagen Kondensatoren bevor Elektromigration auf den Chips in CPU und GPU relevant wird. Wohlgemerkt versagen Kondensatoren aber auch eher, je höher die Stromstärke.

 

[omavoss]

Wenn man unter "Verbrauch" nicht nur den physischen Verschleiß betrachtet, sondern auch den moralischen Verschleiß, dann kann der "Verbrauch" auch schon innerhalb viel kürzerer Zeit eintreten; nämlich dann, wenn neue Hardwaregenerationen auf den Markt kommen, die die vorherigen Generationen bezüglich ihres Ressourcenverbrauchs im Zusammenhang mit der Leistung weit in den Schatten stellen. Moralischer Verschleiß schreitet meist viel schneller voran als physischer Verschleiß, vor allem im Zusammenhang mit Computerhardware, aber auch mit anderer Consumer-Hardware. Dazu braucht man nur den moralischen Verschleiß von z.B. Smartphones oder zur Zeit von TV-Geräten zu vergleichen. Wo vor ca. drei bis 4 Jahren noch 40 Zoll LCD und HD das Maß aller Dinge waren, ist es heute mindestens 65 Zoll, Oled und 4k. Dabei funktionieren die alten Geräte nach wie vor meist problemlos, aber sie sind eben moralisch verschlissen, neudeutsch "outdated".

Man möge mir die ganzheitliche Betrachtung dieses Themas verzeihen. Natürlich wird hier mehr Wert auf technische und physikalische Fragestellungen und Antworten darauf gelegt.

 

[Telechinese]

Wohlgemerkt versagen Kondensatoren aber auch eher, je höher die Stromstärke.

Nö - die Lebesdauer eines Kondensators wird von seiner tatsächlichen Betriebsspannung bestimmt.
Das bedeutet:
Wenn du einen 12V-Elko an 12V betreibst , wird der nicht sehr lange halten.
Die Dimensionierung eines Kondensators sollte so aussehen, dass die Nennspannung des Kondensators mind. doppelt so hoch ist, wie seine tatsächliche Betriebsspannung. Dann hällt er viele Jahre.
Verdreifacht man den Wert, hällt er fast ewig.
Das gilt für Elkos, Tantaliten und Feststoff-Kondensatoren, wie sie auf Mainboards zum Einsatz kommen.
Allerdings: Je höher die Nennspannung des Kondensators, desto teurer und größer wird er - und damit wird auch klar, warum die Dinger sterben...
Aus Kostengründen wird sehr oft "auf Kante" dimensioniert, was für die Lebensdauer ziemlich schlecht ist.

 

[m3rch3r]

Nö - die Lebesdauer eines Kondensators wird von seiner tatsächlichen Betriebsspannung bestimmt.

Meines Wissens nach versagen Kondensatoren bei erhöhten Temperaturen und regelmäßig erhöhten Strömen, relativ zur Auslegung des jeweiligen Kondensators.

Aus Kostengründen wird da sehr oft "auf Kante" dimensioniert, was für die Lebensdauer schlecht ist.

Worauf ich im Grunde hinaus wollte. Den Begriff "Stromstärke" hatte ich wiederverwendet um in Relation zu setzen, dass Elektromigration und der Ausfall von Kondensatoren, je nach Auslegung, ähnliche Quellen haben.

Technisch gesehen ist das nicht ganz korrekt, solange allerdings nicht Hersteller- und Modellübergreifend ausreichend dimensioniert wird, was Kondensatoren angeht, werden diese in den meisten Fällen ausfallen, bevor ein Defekt aufgrund von Elektromigration auftritt.

I.d.R. wird, meines Wissens nach, Kondensatoren eine ungefähre Lebenszeit von 10 Jahren zugewiesen, solange diese, unter angemessenen Bedingungen betrieben werden. Tauscht man diese theoretisch aus, bevor sie versagen (im Idealfall nach 4-8 Jahren), könnten Grafikkarten und Mainboards sehr lange leben.

Wie lange sich das allerdings wirtschaftlich lohnt, steht wieder auf einem anderen Blatt Papier.

Generell würde ich mir persönlich, stand heute, keine Gedanken über die Lebensdauer von PC-Hardware machen.

 

[Telechinese]

Meines Wissens nach versagen Kondensatoren bei erhöhten Temperaturen und regelmäßig erhöhten Strömen, relativ zur Auslegung des jeweiligen Kondensators.

Aus der Wikipedia:​

Funktionsweise im Gleichstromkreis​

Nach dem Anlegen einer Gleichspannung an einen realen Kondensator mit Vorwiderstand fließt ein monotoner elektrischer Strom, der die Elektroden gegenpolig auflädt, so dass sich im Kondensator eine ständig zunehmende Spannung einstellt. Das sich aufbauende elektrische Potential auf den Elektroden lässt im Raum zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld entstehen, dessen Feldstärke der aufgebauten Spannung proportional ist.

Bei einer Gleichspannungsquelle mit konstantem Innenwiderstand folgt die Spannung am Kondensator hier einer Exponentialfunktion mit negativem Exponenten, so dass der Strom mit der Zeit asymptotisch gegen null geht. Haben Spannungsquelle und Kondensator die gleiche Spannung, dann fließt kein Strom.

Die Temperaturen im Gehäuse können ein Problem werden, aber nur für Elkos, da die austrocknen können.

 

[panopticum]

Nö - bei mir läuft noch ein Core2Duo von 2008

Der wird auch noch länger laufen, und sicher lässt du den nicht 24/7 bei TJmax laufen.

 

[Amaya]

Es kommt ganz drauf an, wie gut man u.a. auch das System kühlt und mit der Hardware umgeht.
Etwas glück gehört manchmal auch dazu..

Als Beispiel:

Alle meine Systeme von 2002 bis heute laufen noch heute...
Das "älteste" ist ein Sockel 478 Celeron System.

Hab aber auch schon gebrauchte Hardware aus 2004-2010 erworben die defekt war (Kondensatoren und co)

Die Frage ist nicht so einfach zu beantworten, würde aber sagen das Moderne Systeme mindestens 7-10 Jahre im Schnitt halten wenn nicht sogar viel länger.