Nautit suosikkipelistäsi, kun huomasit jotain poikkeavaa – järjestelmäsi fanit pitivät enemmän melua kuin tavallisesti.
Ymmärtääksesi käsillä olevan ongelman, avasit luotettavan lämpötilanvalvontasovelluksesi, mutta huomasit, että CPU: n ja GPU: n lämpötila eivät olleet hallinnassa.
Mutta miksi järjestelmäsi laskentayksiköt olivat niin paahteisia? Johtuiko se siitä, että pelisi työnsi järjestelmääsi liian kovasti, vai liittyikö se jotenkin V-Synciin?
Miksi koneesi CPU ja GPU kuumenevat?
Nykyaikaisen pelikoneen CPU ja GPU voivat tehdä paljon. Olipa kyseessä pelien pelaaminen todentuntuisella grafiikalla tai korkearesoluutioisten videoiden renderöiminen muutamassa sekunnissa, nykyaikainen tietokone ei voi tehdä mitään. Kuten ihmisetkin, tietokone tarvitsee energiaa näiden tehtävien suorittamiseen, mutta toisin kuin me, tietokoneet käyttävät sähköä toimintojensa suorittamiseen.
Pelin pyörittämiseksi nopeudella 60 FPS (Frames per Second), prosessori ja grafiikkasuoritin ohjaavat sähköä elektroniset kytkimet tunnetaan transistoreina
. Tämä saa kytkimet kytkeytymään päälle tai pois päältä CPU: n tai GPU: n kellotaajuuden perusteella. Juuri tämä transistorien toistuva toiminta CPU: ssa ja GPU: ssa saa tietokoneesi heräämään henkiin. Se sanoi, että juuri tämä sähkö saa järjestelmän lämpenemään.Mutta miksi pelien virtalähteenä toimiva asia saa koneen kuumenemaan?
No, näethän, Joulesin lämmityslain mukaan johtimessa syntyvä lämpö on verrannollinen sen läpi kulkevan virran neliöön. Siksi, kun laskennallisen yksikön virranotto kasvaa, myös sen tuottama lämpö kasvaa.
Miksi pelit saavat järjestelmäsi fanit hulluiksi?
Nyt kun meillä on perusymmärrys siitä, miksi järjestelmäsi lämpenee, voimme tarkastella, miksi pelaaminen on niin intensiivinen tehtävä koneellesi.
Näet, pelaaminen saattaa näyttää pinnalta yksinkertaiselta, mutta CPU-, GPU- ja muistijärjestelmät toimivat täydellä kallistuksella tuottaakseen nämä korkeat kuvataajuudet. Ymmärtääksemme miksi pelaaminen on niin vaativaa, katsotaanpa, mitä järjestelmälläsi on tehtävä pelien renderöimiseksi.
Kun avaat pelin, CPU tulee kuvaan ja pelin ohjelmatiedot siirretään kiintolevyltä järjestelmän RAM-muistiin. Tämän jälkeen CPU käsittelee tiedot ja lähettää ne VRAM: iin, oma muisti näyttötietojen käsittelyä varten. Seuraavaksi GPU käsittelee tiedot, luo kohtauksen pelisi mukaan ja tallentaa renderöintitiedot VRAM-muistiin. Näyttö poimii nämä tiedot säännöllisesti virkistystaajuutensa perusteella.
Tämä saattaa tuntua triviaalilta, mutta GPU: n on käsiteltävä tietoja 60 kertaa sekunnissa ja lähetettävä se näytölle sujuvan 60 FPS: n kokemuksen tarjoamiseksi. Lisäksi, jos sinulla on Full HD -näyttö, GPU: n on käsiteltävä 2 miljoonan pikselin renderöintitiedot. Toisaalta, jos sinulla on 4k-näyttö, GPU: n on käsiteltävä tietoja yli 8 miljoonan pikselin maalaamiseksi.
Siksi kaiken yhteenveto: GPU: n on käsiteltävä väri-, varjo- ja pintakuviotiedot 8:lle miljoona pistettä ja toimita se näytölle 16 millisekunnin välein tarjotakseen sujuvaa pelaamista kokea.
Nyt se on paljon numeroiden murskaamista; Epäilemättä GPU ja CPU kuumenevat toistettaessa vaativia nimikkeitä.
Kuvataajuuden, virkistystaajuuden ja näytön repeytymisen ymmärtäminen
Kuten aiemmin selitettiin, GPU luo kuvia ja tallentaa ne VRAM-muistiin. Nopeutta, jolla GPU voi suorittaa tämän tehtävän, kutsutaan kuvanopeudeksi, joka on verrannollinen kohtauksen monimutkaisuuteen.
Siksi, jos pelaat peliä, joka ei ole laskennallisesti monimutkainen, GPU voi renderöidä kuvia nopeammin ja lähettää tietoja VRAM-muistiin 100 kertaa sekunnissa tarjoten 100 FPS: n kuvanopeuden. Jos kuitenkin pelaat peliä, jossa säteenseuranta on käytössä, GPU: n on käsiteltävä paljon enemmän tietoa, mikä vähentää FPS: ää.
Näytön virkistystaajuus puolestaan viittaa taajuuteen, jolla näyttö kerää dataa VRAM-muistista. Siksi, jos sinulla on paneeli, joka tarjoaa 60 hertsin virkistystaajuuden, näyttö käyttää VRAM-muistissa olevia tietoja 16,6 millisekunnin (1/60 sekunnin) välein.
Joten, jos katsot sitä, näytösi virkistystaajuus on vakio, kun taas GPU: n kuvataajuus vaihtelee. Juuri tämä ristiriita aiheuttaa näytön repeytymistä; tässä miten.
Oletetaan, että grafiikkasuoritinsi käsittelee tietoja luodakseen näytöllä näytettävän kuvan, ja koska visuaalinen kuva ei ole monimutkainen, se luo kohtauksen välittömästi. Nyt, jotta kaikki toimisi oikein, näytön pitäisi hakea kuva VRAM-muistista ja näyttää kuvan samaan aikaan, mutta koska GPU toimii nopeammin kuin näyttö, VRAM: n tiedot eivät ole haettu.
Kun näytöllä olevaa kuvaa ei päivitetä, GPU käsittelee tietoja luodakseen seuraavan näytöllä näkyvän kuvan ja kirjoittaakseen VRAM: iin. Tällä hetkellä näyttö hakee tiedot VRAM-muistista.
Tästä johtuen näytölläsi oleva kuva näkyy repeämänä keskellä, koska kuvat ovat kahdesta eri kehyksestä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi meillä on V-Sync.
Mitä tapahtuu, kun V-Sync on käytössä?
Kukaan ei pidä näytön repeytymisestä, ja tämän ongelman ratkaisemiseksi peliteollisuus keksi V-Sync-tekniikan. Lyhenne sanoista Vertical Synchronization, V-Sync synkronoi näytön ja GPU: n niin, että näytön repeytymistä ei tule kuvaan.
Tätä varten V-Sync rajoittaa GPU: n kehysnopeuden vakionopeuteen. Tästä johtuen näyttö kerää tietoja VRAM: sta samalla nopeudella kuin GPU työntää dataa VRAM: iin, mikä estää näytön repeytymisen.
Lisäksi, kun V-Sync on käytössä, grafiikkasuoritin ei paina itseään äärirajoilla, kun se käsittelee kuvadataa näytön virkistystaajuuden perusteella.
Miksi CPU- ja GPU-lämpötilat nousevat, kun V-Sync on poistettu käytöstä?
Kun V-Sync on poistettu käytöstä, näytön virkistystaajuus ja GPU: n kuvataajuus eivät ole synkronoituja. Tästä syystä GPU ajaa itsensä äärirajoille ja lähettää tietoja VRAM: iin kohtauksen monimutkaisuuden perusteella. Tämä kuormittaa GPU: ta ja CPU: ta paljon, koska enemmän dataa on käsiteltävä ja hallittava.
Tämä GPU- ja CPU-kuormituksen kasvu saa laskentayksiköt ottamaan enemmän virtaa, mikä nostaa järjestelmän lämpötilaa.
Ota V-Sync käyttöön suorittimen ja grafiikkasuorittimen jäähdyttämiseksi
V-Syncin poistaminen käytöstä voi aiheuttaa järjestelmän lämpenemisen, mutta järjestelmän korkeille lämpötiloille voi olla useita syitä. Joten jos V-Syncin käyttöönotto ei jäähdytä GPU: ta, voit tarkastella muita tekijöitä, jotka voivat lämmittää järjestelmääsi.