Alte PDP-11: nach Reparatur "burn-in" oder Schonbetrieb?

04/06/2014 - 23:08 von Jörg Hoppe | Report spam
Hi,

hier ein prinzipielles Problem mit praktischer Relevanz, daß mich seit
einigen Wochen umtreibt ... und wahrscheinlich NUR mich.
Trotzdem lasse ich euch einfach mal an meinen Grübeleien teilhaben ;-)

Vielleicht kennen einige von euch die Situation: Man hat einen alten
halbkaputten Computer, denn man reparieren will. Also kauft man alte
Ersatzteile mit unbekannter Vorgeschichte, die wahrscheinlich viele
Jahre lang irgendwo auf Lager lagen. Baut man sie ein, scheinen einige
davon erstmal zu laufen, nach einigen Betriebsstunden aber doch den
Geist aufzugeben.

Was tut man nun, wenn man eine gewisse Zuverlàssigkeit erreichen will
(z.B. wenn man tauschen/verkaufen will, wenn's auf eine Ausstellung
geht, man dauerhaft in einem Museum eine life-Pràsentation einrichten
will, oder man Freunden imponieren will)?

a) die Teile vorher möglich wenig benutzem, um die Restlebenszeit quasi
"aufzusparen"?

b) oder erstmal ein Paar Tage Probelaufen lassen, um Ausfàlle frühzeitig
aufzudecken und nochmal reparieren zu können?


Vielleicht hilft der Vergleich mit alten Glühbirnen, die Situation sei
folgende:
Man hat ein Karton alter Glühbirnen geerbt und will wissen, ob sich die
Mühe lohnt, sie an unzugànglicher Stelle einzuschrauben.
- Wenn man weiß, daß die Birnen schon 10000 Stunden gelaufen sind und
erst gestern ausgebaut wurden, dann ist es sinnlos, sie nochmal
probelaufen zu lassen: das verbraucht dann nur Restlebenszeit.
- Wenn man weiß, daß die Birnen seit 20 Jahren unter unbekannten
Bedingungen irgendwo eingemottet waren, wird man sie wohl alle erstmal
durchtesten ... indem man sie einige Stunden lang leuchten làßt.

Ein andere Ansatz ist folgender: Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines
Produktes làßt sich durch die "Badewannenkurve" beschreiben:
https://de.wikipedia.org/wiki/Ausfa...nneneffekt
Nach Produktion gibts erstmal eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit durch
Produktionsfehler, dann ist das Produkt zuverlàssig(er), dann tritt
wieder hohe Ausfallwahrscheinlichkeit durch Alterung ein. Als
retro-freaks halten wir uns gerne am aller-aller-hintersten
Badewannenrand auf. Und in der reinen Alterungsphase wird man die Teile
einfach nur schonen.

Nun kann man eine Reparatur durchaus als "zweite Produktion" auffassen,
und wieder den Neustart einer Badewannenkurve erwarten ... natürlich auf
anderem Niveau als nach Produktion. Also ist nach einer Reparatur ein
Streßtest ("burn-in") sinnvoll. Aber wie ist eine Reparatur mit bereits
gealterten Teilen zu sehen?

Ich stelle mal folgende THESE auf:
Es spielt eine Rolle, WIE eine Computerkomponente gealtert ist.
- Bei Alterung durch regulàren Betrieb ist "schonen" richtig.
- Wenn sie aber durch Lagerungsbedingungen gealtert ist, ist "burn-in"
sinnvoll.

Begründung: "Lagerung" hat andere Streßfaktoren als Betrieb: kein
Hitzestreß, keine Elektromigration in Halbleitern, keine Schàdigung von
Bauteilen durch Spannungsspitzen. Dafür aber mechanischer Streß durch
wechselnde Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, mechanischer Streß beim
Umlagern, vielleicht chemische Korrosion durch alternde
Verpackungsmaterialen. Wird ein Teil wieder in Betrieb genommen, endet
der "Lagerstreß" und entstanden Schàden können durch einmaliges
"burn-in" aufgedeckt werden.

* * *

In meinem Fall geht es um PDP-11/34's: ich habe mal ca. 20
Kartensàtze (CPU, Serial, memory, RL11, etc.) abgestaubt. Die Platinen
sind Baujahr 1977-1982, also jetzt ca. 35 Jahre alt.
- Über die Hàlfte davon war schon von Anfang an defekt.
- Viele Karten, die beim ersten Test zunàchst intakt waren, fallen nach
ein paar Betriebsstunden aus (ein MTBF von ca. 10h ... gruselig!)
- Und einige wenige laufen einfach unverdrossen ohne einen Mucks.

Ich habe inzwischen gelernt, die Dinger zu reparieren: mit
Logikanalyzer, Schaltplànen, Testprogrammen und viel Geduld.
Jetzt kann ich mich nicht entscheiden, ob ich sie nach der Reparatur
erstmal "einbrennen" soll, um alle faulen TTL-Chips gleich zum Ausfall
zu zwingen, oder ob ich sie besser wie rohe Eier behandle.

Was meint ihr?

Jörg
 

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#1 Hanno Foest
05/06/2014 - 00:57 | Warnen spam
Am 04.06.2014 23:08, schrieb Jörg Hoppe:

a) die Teile vorher möglich wenig benutzem, um die Restlebenszeit quasi
"aufzusparen"?

b) oder erstmal ein Paar Tage Probelaufen lassen, um Ausfàlle frühzeitig
aufzudecken und nochmal reparieren zu können?



Meiner Meinung nach klar b). Aber es kommt schon ein wenig drauf an.

- Wenn man weiß, daß die Birnen seit 20 Jahren unter unbekannten
Bedingungen irgendwo eingemottet waren, wird man sie wohl alle erstmal
durchtesten ... indem man sie einige Stunden lang leuchten làßt.



In diesem Fall würde ich das nicht tun, sofern die Birne nicht gerade
von außen korrodiert aussieht, oder so was. Der Glühfaden innen ist
entweder heil oder nicht, korrodiert kann er nicht sein. Wenn er bei
einem kurzen Test leuchtet, wird er das wohl auch noch lànger tun.
Einzige Ausnahme könnte sein, daß er durch viel Rüttelei morsch geworden
ist.

Als
retro-freaks halten wir uns gerne am aller-aller-hintersten
Badewannenrand auf. Und in der reinen Alterungsphase wird man die Teile
einfach nur schonen.



Die Frage ist, inwiefern Elektronik überhaupt altert im Sinne von
Verschleiß. Was kaputtgeht sind typischerweise Leistungsbauteile und
Elkos. Also Netzteile und Spannungswandler. Als nàchstes alles, was
außer den schon erwàhnten Leistungsbauteilen sonst noch so heiß làuft,
Arrhenius làßt grüßen. Ansonsten? Spontanausfàlle, denke ich. Oder
Serienfehler.

Ich stelle mal folgende THESE auf:
Es spielt eine Rolle, WIE eine Computerkomponente gealtert ist.
- Bei Alterung durch regulàren Betrieb ist "schonen" richtig.
- Wenn sie aber durch Lagerungsbedingungen gealtert ist, ist "burn-in"
sinnvoll.



Seh ich anders. Schonen ist dann sinnvoll, wenn Verschleißeffekte durch
Betrieb bekannt sind. Bei Röhren oder Mechanik beispielsweise. Elkos
tauscht man besser mal, wenn sie kaputtgehen. Aber irgendwelche, nicht
zu heiß laufenden ICs gehen normalerweise durch Betrieb nicht kaputt.

In meinem Fall geht es um PDP-11/34's: ich habe mal ca. 20
Kartensàtze (CPU, Serial, memory, RL11, etc.) abgestaubt. Die Platinen
sind Baujahr 1977-1982, also jetzt ca. 35 Jahre alt.
- Über die Hàlfte davon war schon von Anfang an defekt.
- Viele Karten, die beim ersten Test zunàchst intakt waren, fallen nach
ein paar Betriebsstunden aus (ein MTBF von ca. 10h ... gruselig!)
- Und einige wenige laufen einfach unverdrossen ohne einen Mucks.



Da wàre es jetzt mal interessant, zu erfahren, was genau eigentlich
kaputtgeht. Gibt es Hàufungen bei bestimmten ICs, Herstellern, Chargen?
Ich erinnere mich an die Story, wo ein Rechner aus DDR-Produktion aus
einem Keller geborgen wurde, der zuerst problemlos funktionierte, aber
nach einigen Stunden? Tagen? alle ICs eines bestimmten Typs ausgefallen
waren. Plastik-IC-Gehàuse sind nicht luftdicht, und wenn der Hersteller
den Chip nicht ordentlich passiviert hat, dann korrodiert er mit der
Zeit. Eindringende Feuchte/Temperatur/Strom können den Prozeß
beschleunigen, und ich vermute, daß im geschilderten Fall das passiert ist.

Ich hab kürzlich mit Gerrit ein paar SX64 und Commodore 8028 repariert,
und zumindest bei den 8028 weiß ich, daß die beim letzten Einschalten
noch funktioniert hatten. Dennoch waren da 6504 und 6522 aus
Mostek-Produktion kaputt, und Mostek ist dafür bekannt, bei der
Passivierung öfter mal geschlampt zu haben.

Ich habe inzwischen gelernt, die Dinger zu reparieren: mit
Logikanalyzer, Schaltplànen, Testprogrammen und viel Geduld.
Jetzt kann ich mich nicht entscheiden, ob ich sie nach der Reparatur
erstmal "einbrennen" soll, um alle faulen TTL-Chips gleich zum Ausfall
zu zwingen, oder ob ich sie besser wie rohe Eier behandle.



Einbrennen. Die alte Technik soll funktionieren und nicht nur in der
Vitrine stehen. Wie gesagt, die Chips können auch ganz von alleine
kaputtgehen, und ich vermute, daß das auch der Grund für die von dir
beobachteten Ausfàlle ist.

Einen hab ich noch: Ein DDR-Computer-Sammler erzàhlte mir mal, daß so
ziemlich sàmtliche DDR-Monitore ein Problem mit den Zeilentrafos haben.
Die Isolation besteht aus Azetatfolie, die mit der Zeit hydrolysieren
kann, wobei Essigsàure frei wird (das gleiche Problem existiert bei der
Lagerung alter Filme). Die Essigsàure greift dann wiederum die
Trafowicklungen an, und dann ist der Trafo hinüber. Die einzige
Möglichkeit, den Prozeß zu verlangsamen oder aufzuhalten: Möglichst
viel/regelmàßig betreiben - die Betriebstemperatur treibt die
Luftfeuchtigkeit aus und ohne Luftfeuchtigkeit keine Hydrolyse.

Auch wenn das jetzt ein eher exotischer Fall ist: Nichtbetrieb kann also
sogar schàdlicher sein als Betrieb.

Hanno

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