Ekran kartınızda yoğun oyun oynama, GPU hesaplama, grafik oluşturma, Folding@home veya kripto madenciliği yapmayı planlıyorsanız, GPU’nuzun yoğun kullanımdan dolayı ömrünün kısa sürede bitmesinden endişe duyabilirsiniz. Peki durum gerçekten böyler mi? Bugün bu soruyu cevaplıyoruz!
Ekran Kartları Yıpranır mı?
İntenette bulacağınız ekran kartlarının kullanım ömürleriyle ilgili çoğu bilgi, kime sorduğunuza bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Son on yılda piyasaya yüzlerce farklı ekran kartı modeli sürüldü ve bu çeşitlilikte farklı kartlarla ilgili verileri basit genellemelere indirgemek oldukça zor.
Şimdiye kadar şunu biliyoruz: Bir Alman perakendecinin 2020 raporuna göre, güncel ekran kartlarının genel olarak yaklaşık %2-5’lik bir arıza oranı var. Ayrıca bu oranların perakendecilerden elde edilen verilere dayandığını belirtelim. NVIDIA, 2021’de yaklaşık 9-10 yıllık ekran kartları (GTX 600 serisi gibi) için sürücü güncellemeleri sağlamaya devam etti. Bu nedenle çok hor kullanılmamış bir ekran kartından on yıllık bir kullanım ömrü bekleyebilirsiniz. Ancak bu süre daha az veya çok da olabilir elbette.
Sayılardan bağımsız olarak da işin içinde farklı detaylar olabilir. Ekran kartları üretilirken birçok farklı malzeme ve bileşen kullanılıyor. Bu bileşenleri ne kadar yük altında tutarsanız parçalar o kadar hızlı bozulur ve tamamen bozulma olasılığı da o kadar artar. Yani basitçe yoğun kullanım kartın ömrünü etkiler.
Sisteminizde veya işinizde kullandığınız kartın arıza görüp görmeme olasılığı, GPU’nun tam olarak ne kadar yoğun kullanıldığı, çalışma ortamının ne kadar temiz olduğu, devredeki sıcaklık dalgalanmalarının doğası ve derecesi, kartın kaç kez açılıp kapatıldığı gibi çok farklı değişkenlere bağlı.
Bu ürünler birçok parçası olan karmaşık bir donanım olduğundan, her biri farklı şekillerde arızalanabilir veya bozulabilir. Bir ekran kartının birkaç ana parçasını ele alalım ve bu parçaların yoğun kullanım sonucu zamanla nasıl yıpranabileceğine bakalım.
Ekran Kartı Soğutma Fanları
Bir ekran kartının ilk arızalanabilecek parçaları arasında fanlar yer alıyor zira fiziksel olarak her zaman hareket halindeler. Fanlar, sıcak havayı GPU yongasından uzaklaştırarak (bir ısı dağıtıcı ile) GPU’nuzu serin tutma ve dolayısıyla da çalışmaya devam etmesini sağlama görevini üstleniyor.
Sıcaklık neden kötü? Aşırı sıcakta transistörler düzgün çalışmaz, bu da ekran kartının kararsız çalıştığı ya da hiç çalışmadığı anlamına geliyor. Yüksek sıcaklıklarda ise çiplerdeki transistörler kalıcı olarak hasar görebilir.
Soğutma fanları zamanla tozlanarak daha işlevsiz hale gelir ve havayı verimli bir şekilde hareket ettirme yetenekleri düşer. Bunun dışında fanın içerisindeki yağ ömrünü doldurduğunda da fanlar tamamen arızalanabilir. Her iki senaryo da GPU’nun sıcaklığını yükseltecektir.
Her ekran kartı, çalışma sıcaklığını düşürmek için GPU’nun çalışmasını yavaşlatan termal kısma işleviyle (Thermal throttling) kendisini aşırı ısınmaya karşı korur. Bu tahmin edebileceğiniz gibi performansı ciddi şekilde sınırlar. Dolayısıyla aniden normalden daha gürültülü (fanların seri dönmesiyle birlikte) çalışan veya daha kötü performans gösteren bir ekran kartınız varsa, kartın soğutma fanlarını ve ısı emicisini basınçlı havayla iyice temizleyebilirsiniz.
Ekran kartı fanı tamamen arızalandığında ise servise gönderebilir veya bir tedarikçiden eşdeğer bir fan bularak değiştirebilirsiniz.
Başka Bir Şüpheli: Hatalı Termal Macun
Her soğutma ve GPU yongası arasında, yongadan ısı emiciye ısı transferine yardımcı olan bir macun veya termal ped gibi bir termal iletken malzeme tabakası vardır. Zamanla termal macun çatlayabilir veya etkisini kaybedebilir. Bu olduğunda ısı emici (soğutma bloğu) etkili bir şekilde soğumaz ve GPU sıcaklığı yükselir. Yukarıdaki fan bölümünde gördüğümüz gibi, yüksek GPU sıcaklıkları ekran kartınızı yavaşlatacak olan termal kısıtlamalara neden olur.
Bu senaryodaki en iyi çözüm termal macunu kendiniz değiştirmenizdir. Termal macunlar e-ticaret sitelerinde bulunabiliyor fakat sahte macun almadığınızdan emin olun. Burada Thermal Grizzly ürünleri tercih edilebilir, eğer bütçeniz elveriyorsa.
Diğer Bileşenlerdeki Arızalar ve Lehim
GPU yongasının yanı sıra, bir ekran kartı kapasitörler, dirençler, bellek yongaları ve daha fazlası gibi düzinelerce başka elektronik bileşen barındırıyor. Bunlardan herhangi biri, yoğun kullanım veya çok fazla ısıya maruz kalması nedeniyle potansiyel olarak işlevini yitirebilir veya görevinde başarısız olabilir. Ayrıca bazı parçaların bozulma olasılığı diğerlerinden daha yüksek.
Özellikle kapasitörler zamanla arızalanmaya eğilimlidir. Sık sıcaklık değişimlerine karşı hassastırlar ve bazıları ilk üretildiğinde bile kusurlu halde olabilir. Kapasitör sorunlarını gidermek için yeterince becerikliyseniz ve eşdeğer yedek parçalar bulabilirseniz, ekran kartınızdaki bozuk kapasitörleri değiştirebilirsiniz. Ancak tahmin edebileceğiniz gibi kullanıcıların neredeyse tamamı bu işe yatkın değil.
Ayrıca yongaları ve bileşenleri ekran kartı devre kartına bağlayan lehim, sık sıcaklık değişimleri, kaba fiziksel kullanım, uygun olmayan depolama veya çok ısınma nedeniyle zamanla eskiyebilir, hatta çatlayabilir. Bu nedenle evet, yoğun GPU kullanımı lehim bağlantısı arızası riskini artırabilir. Kötü lehim bağlantılarını onarmak ise teknik olarak zor olabilir, ancak imkansız değildir. Öte yandan GPU altında oluşan bir lehim sorunu varsa bunun için kartı tamire verip BGA Reballing işleminden geçmesini sağlamak en iyi çözüm olacaktır.
En Ciddi Sorun: GPU Arızaları
Öyleyse soru şu: Bir GPU yongası yoğun kullanımdan dolayı sonunda yıpranabilir mi? Cevap, aşırı koşullar altında teorik olarak evet. Ancak ekran kartındaki başka bir bileşen muhtemelen GPU’dan çok daha önce arızalanacak.
Kartınızdaki grafik yongası, bir silikon parçasına kazınmış milyonlarca veya milyarlarca transistör içeriyor. Transistörler zamanla yaşlanabilir ve performans doğal olarak olumsuz etkilenebilir. Belirli sayıdaki transistör hatalı çalıştığında ise çip işlevini yitirebilir.
Semiconductor Engineering’e göre, transistörlerin zamanla eskiyip (bunlardan biri ısı) arıza yapmasının birkaç ana nedeni var ve çip boyularının küçülmesi bunun başında geliyor. Uzmanlar, bugün üretilen bilgisayar çiplerinin 1990’larda yapılan çipler kadar uzun süre dayanmayacağından şüpheleniyorlar, ancak teknoloji çok yeni olduğu için kesin bir kullanım ömrü tahmin etmek hala varsayımdan ibaret.
NVIDIA Ekran Kartı Ömrü Ne Kadar?
Şu anda NVIDIA tüketici ekran kartları için MTBF (arızalar arasındaki ortalama süre) tahminlerini yayınlamıyor. Ancak şirket birkaç endüstriyel ve ticari grafik hızlandırıcısı için bazı bilgiler sağlıyor. Örneğin Tesla K20X veri sayfası, kartın MTBF’sini (35C/95F sıcaklığında) “kontrolsüz ortam” için 14.7 yıl ve “kontrollü ortam” için 23.8 yıl olarak listeliyor. Bu noktada endüstriyel tasarımların tüketici ekran kartlarına göre daha sağlam olduğunun ve yoğun kullanım senaryolarına daha hazırlıklı olduğunun altını çizmekte fayda var.
İlginç bir şekilde, bu teorik sayıyı sahadan elde edilen somut verilerle karşılaştırabiliriz. GPU ömrüne ilişkin birkaç ampirik çalışmadan biri Oak Ridge National Labs tarafından yazılan “Titan Süper Bilgisayarda GPU Ömürleri: Hayatta Kalma Analizi ve Güvenilirlik” başlıklı 2020 tarihli bir makaleden alınmıştır. Makale, artık emekli olmuş Cray XK7 Titan süper bilgisayarında kullanılan 18.688 Nvidia K20X Kepler ekran kartlarının neredeyse 7 yıllık bir süre boyunca (2012-2019) güvenilirliği hakkında bilgi içeriyor.
Bağlantı sorunları nedeniyle yaşanan bazı ilk aksaklıklardan sonra, XK7’nin ekran kartları arızalanmaya başlamadan önce 2016’ya kadar (yaklaşık 3-4 yıl boyunca) nispeten yüksek güvenilirlik sağladı. Ama tahmin edin ne oldu? İlk seri ekran kartlarındaki arızaların çoğunun GPU yongasından değil, ekran kartının devre kartındaki arızalı bir dirençten kaynaklandığını tespit etmeyi başardılar. Genel olarak çalışmanın yazarları, K20X’in yoğun olarak kullanılan GPU kartlarının ortalama MTBF’sinin yaklaşık 3 yıl (Nvidia’nın veri sayfasında belirtildiği gibi 14-23 yıl değil) olduğunu ve merkezdeki en sıcak kartlardan bazılarının ilk önce arızalandığını buldular. “GPU güvenilirliği ısının ortadan kaldırılmasına bağlıdır” sonucuna vardılar.
Sonuç olarak ekran kartınızı dünyanın en büyük süper bilgisayarlarından biri kadar yoğun bir şekilde kullanırsanız yıpranma çok daha hızlı gerçekleşecek. Dahası, fanlar ve dirençler gibi diğer bileşenlerin GPU yongasından önce arızalanma ihtimali yüksek. Tam olarak ne kadar süre ömrü olduğu ise tahmin edemeyeceğimiz faktörlere bağlı.
Sonuç: Sıcaklıklar Her Zaman En Temel Problem
Genel olarak belirtilebilecek en önemli şey ve bir ekran kartının ömrünü belirleyen en önemli faktör, şüphesiz ne kadar sıcak çalıştığıdır. Kart ne kadar sıcak çalışırsa tüm bileşenleri o kadar hızlı bozulur. Ayrıca kart ne kadar sıcaksa, yıkıcı arızaları önlemek için performansı o kadar çok düşürür. İyi soğutma ekran kartınızın ömrünü uzatır ve performansını artırır.
Kullanılmış Bir Ekran Kartı mı Almak İstiyorsunuz?
İster kripto madenciliği yapıyor ister oyun oynuyor olun, ekran kartınızı temiz bir ortamda çalışan fanlar ve etkili termal macunla birlikte kullanıyorsanız kartın ömrü uzun olacaktır. Özetle ekran kartı ne kadar serin çalışıyorsa ömrü o kadar uzun olur ve daha performanslı çalışır.
Kullanılmış bir ekran kartı satın almayı planlıyorsanız, sahibinin kartı nasıl kullandığı da dahil olmak üzere geçmişini kesinlikle dikkate almalısınız. Yoğun olarak kullanılan kartlar kısa vadede muhtemelen iyi çalışacak, ancak uzun vadeli kullanım senaryolarında sahibini üzme ihtimali daha yüksek.
Sonuç olarak ekran kartı ömrü için kesin bir sayı vermek çok zor, ancak yoğun kullanım kesinlikle kartları daha hızlı yıpratıyor. Ekran kartını gündelik olarak kullanan ve ağır iş yüklerine sokmayan büyük bir dilim var. Bu senaryoda ise bir kartın ömrünün en azından 10 yıl kadar olabileceğini varsayabiliriz.
