AI导读

这篇文章深入剖析了CPU“缩肛”现象的成因及其背后的物理原理。文章指出，缩肛本质是由于高电压导致晶体管的微观损坏累积，进而影响CPU稳定性。通过解释超频、降频、电子隧穿等概念，作者揭示了英特尔13/14代酷睿出现缩肛问题与睿频设置过高、电压过大的关系。文中还结合作者的实战经验，展示了通过合理降压降频可延缓CPU老化、防止缩肛的有效手段。全文理论结合实践，对理解CPU稳定性和维护提供重要参考。

首先，我们需要了解超频和降频。

超频（overclock），顾名思义，就是提升CPU频率，也就是主频。而越高的频率就越可能造成CPU不稳定，宏观表现就是电脑蓝屏，卡死，运行报错等，也就是变得不稳定。

而如何使得CPU在高频下稳定呢？答案是提升核心电压。电压与性能无关，甚至更低的电压还会带来更低的能耗而不降低性能（甚至变相提升性能，因为发热量小了更不容易降频）。但是高电压能保障CPU在高频时的稳定性，所以超频必须提升电压。

而降频便是反向操作，频率降低，自然也就不需要那么高的电压来维持稳定性，因此我们可以适当降低电压。

而对于缩肛，

有没有发现，CPU在高频低压的表现，和“缩肛”一模一样。没错，实际上，缩肛实际上就是高频率不稳定。

但是问题就出在这，电压不变，频率也不变，为什么用了一段时间后CPU却需要更高的电压才能维持稳定性呢？答案是因为CPU内部结构遭到了破坏。

CPU是一个极其精密的部件，在仅仅几平方厘米的面积里，塞下了超过100亿个晶体管，这也就必然决定每一个晶体管都极其微小，其中每一根电路都需要用光刻机打上去，而不可能靠人类灵巧的双手做出来。

在CPU制造时，其实就已经有一部分晶体管“没打好”，出生时便已经死了。这部分晶体管是没有意义的，但是并不影响整体使用。但是由于有一部分晶体管少了，所以至高性能必然不如完整的CPU。这便是CPU体质的由来，本质上，CPU体质是出厂时就被打坏的晶体管数量的多少，出厂时坏得越多，则体质越差，反之则反。

但是，我们需要认识到，CPU出厂后，这些晶体管不是就永远不变了。

电子隧迁，指的是微观世界中电子可以穿过它原本不能穿透的“墙壁”，就像穿墙术一样。而CPU的线路中，两根电线之间当然也有绝缘层，但是这层绝缘层也同电路一样，极其细，这已经是一个微观世界了，那么，在CPU内部必然也能够发生电子隧迁。那么，一根电线的电子穿透绝缘层跑到相邻的电线里，会发生什么呢？答案是短路，击穿。也就是说，一旦发生电子隧穿，则此处的晶体管永久性损坏。

累积一定程度的晶体管损坏，宏观便会表现为CPU性能下降，即缩肛；而累积到相当程度的晶体管损坏，则此CPU失去工作能力，即CPU被击穿。

而电子隧穿，理论上只要有电子便会发生，但CPU内必须累积一定程度晶体管损坏才会在宏观上出现影响，因此在CPU设计寿命内，它几乎不可能累积这么多次电子隧穿。且，我们的制程还没有那么微小，因此理论上需要电压达到一定程度，才会产生一个足够强的电场，使绝缘层的物理性质发生改变，使其变得“更容易被穿透”，因此，在安全电压范围内，CPU应当需要使用非常久（真的很久！），才会出现宏观上的性能下降。所以电压越高，则单位时间内损坏的晶体管数量越多。而单位时间内损坏的晶体管数量越多，那么这颗CPU在宏观上出现问题的时间就越早。

而电压门事件，

或说英特尔13/14代酷睿出现大范围缩肛事件，便是睿频惹的祸。睿频，实际上就是智能超频，动态改变电压和频率。而在频率之战下，intel将最高睿频设置在了一个极其危险的电压下，我的一位朋友使用的149HX甚至是默认1.5V的！而由于多种因素的共同作用，使得部分场景下13/14代酷睿竟然被锁定在了最高电压和最高频率。其实频率不打紧，频率不会导致缩肛，但是电压会！所以，高电压使得单位时间内CPU晶体管损坏数量变得极多，在极短的时间里，CPU内部便已经千疮百孔。

我们在低压高频时会产生不稳定现象，是因为低压带不动高频率。而缩肛则是即使是高电压都带不动正常频率，两者本质上是一样的。

而解决的方法只有降压。

只有降压才能中止CPU损坏进程（其实也不是中止，只是让其变回正常的极慢的速度），但是无法逆转，已经损坏的晶体管无法修复。而降压也必然会使得高频稳定性下降，实际上，对于缩肛CPU来说，正常频率都无法维持了，何谈高频。因此，只能降压降频。

验证

我曾使用一颗13900K，我将其定压定频1.4+V @5.8Ghz使用，在大约10个月后，它的确出现了缩肛症状，但并不如网上其他人那么厉害。

我在此后又更换了一颗14900KF，我从买回来起便将其严格限制在1.32V @5.6Ghz+4.6Ghz，具体折腾记录请看：【14900KF折腾记录@im.xz.cn】，而同样使用了9个月（近10月），它没有出现半点缩肛症状！使用非常完美，没有过一次报错。而考虑到此文中所提到的缩肛原理，因此我在近日又将其进一步降到1.18V@ 5.5Ghz+4.5Ghz 使用，请看：【14900KF折腾记录@im.xz.cn】。

对于13900K，我发生了缩肛但是又没有网上别人缩得那么厉害，我认为可能是因为我调整的电压相对不算高，因此单位时间内损坏的晶体管数量相对少些。

而对于149KF，这已经很明显了，完全没有任何缩肛症状，且能够在5.5Ghz+4.5Ghz的前提下只需要1.18V，这很能说明问题。