Mikä on suorittimen lämpökuristaminen ja kuinka se vaikuttaa suorituskykyyn?

Ei ole yllätys, että tehokkaat PC-komponentit, kuten suorittimet ja grafiikkasuorittimet, vaativat valtavan määrän tehoa toimiakseen täydellä potentiaalillaan. Kuitenkin sivuvaikutus useiden satojen wattien pumppaamisesta prosessoriin on sen tuottaman lämmön määrä.

Vaikka se ei yleensä ole ongelma, liiallinen kuumuus voi johtaa ongelmiin, jotka vaikuttavat suoraan suorittimen suorituskykyyn. Lämpökuristin saattaa säästää prosessoriasi muuttumasta induktiokeittotasoksi, mutta se ei tee paljon hyvää järjestelmän suorituskyvylle.

Mikä on suorittimen lämpökuristaminen?

Aina kun tietokoneesi suorittaa resurssiintensiivisiä kuormia, kuten raskaita pelejä tai ohjelmia, se käyttää enemmän tehoa pysyäkseen tällaisten sovellusten vaatiman suorituskyvyn tasolla. Mitä enemmän tehoa prosessori vetää, sitä enemmän lämpöä se tuottaa. Kun tämä lämpö tulee liikaa tietokoneesi tai kannettavan tietokoneen jäähdytysjärjestelmälle, prosessoria aletaan kuristaa.

Prosessorin lämpökuristus tapahtuu, kun prosessori saavuttaa kriittisen lämpötilan (yleensä noin 194 Fahrenheit tai 90 Celsius) ja alkaa uhrata suorituskykyä lämpötilan ylläpitämiseksi tai laskemiseksi. Tämän pisteen ylittävät lämpötilat voivat vahingoittaa suoritinta, jolloin järjestelmäsi todennäköisesti sammuu sisäisten komponenttien suojaamiseksi.

Jos ylikellotat prosessoriasi saadaksesi enemmän suorituskykyä, sinulla on myös suurempi riski lämpökurista. Koska ylikellotus työntää CPU: ta saavuttamaan korkeammat kellotaajuudet, se vetää enemmän tehoa ja tuottaa enemmän lämpöä. Tämä tarkoittaa, että se saavuttaa lämpökynnyksensä nopeammin, mikä tarkoittaa, että sinun on päivitettävä jäähdytysratkaisusi vastaavasti välttääksesi kallisarvoisen CPU: n kuristamisen.

Selvyyden vuoksi todettakoon, että lämpökuristin itsessään ei ole huono asia. Jos sinulla on riittämättömästi jäähdytetty prosessori, lämpökuristus saattaa olla ainoa asia, joka estää sitä sulamasta. Jos käytät kannettavaa tietokonetta, lämpökuristin voi myös varmistaa, että se ei kuumene niin, että et voi käyttää laite enää kunnolla, sillä kannettavissa tietokoneissa syntyvä prosessorilämpö lämmittää usein näppäimistödekkiä ja erityisesti alaosa.

Pöytätietokoneiden suorittimia rajoittaa niiden TjMax-lämpötila, joka tunnetaan myös nimellä Maximum Thermal Junction Temperature, jossa suorittimen sisäiset lämmönsäätömekanismit estävät komponenttien vaurioitumisen. Kannettavien CPU: iden TjMax-arvo voi vaihdella laitemallin ja -merkin sekä valmistajan teknisten tietojen mukaan.

Löydät tietyn CPU: n TjMax-arvon tarkistamalla tekniset tiedot tai käyttämällä ilmaisia ​​​​apuohjelmia, kuten Ydinlämpötila tai HWMonitor.

Miten CPU: n lämpökuristaminen vaikuttaa suorituskykyyn?

Lämpökuristuksen päätavoite on jäähdyttää CPU pisteeseen, jossa se ei ylitä tiettyä lämpötilakynnystä. Tämä tehdään alentamalla CPU: n ytimen kellotaajuutta, mikä johtaa pienempään virrankulutukseen, mikä johtaa lopulta pienempään lämmöntuotantoon. Kuten luultavasti arvaatkin, koska prosessori ei voi enää toimia suurimmalla tehostekellonopeudellaan, tämä vaikuttaa suoraan järjestelmän suorituskykyyn.

Vaikutus on erityisen huomattava kannettavissa laitteissa, koska niiden tehobudjetit ja jäähdytysratkaisut ovat yleensä pienemmät. Riippumatta siitä, käytätkö kannettavaa vai PC: tä, prosessori yleensä kaasuttaa perus- ja turbotaajuutensa välillä.

Se, kuinka paljon suorituskykyä menetät lämpökuristuksesta, riippuu tekijöistä, kuten suorittimen kuormituksesta, jäähdytysratkaisusta, suorittimen perus- ja tehostuskelloista sekä sen kuluttamasta tehosta. Mitä tulee pelikokemukseesi, odota äkillisiä FPS-pudotuksia sekä satunnaisia ​​viiveitä ja piikkejä pelin aikana. Se voi myös johtaa pelien kaatumiseen äärimmäisissä tilanteissa.

Esimerkiksi MSI-kannettavani 9. sukupolven Core-i5 9300H oli lämpökuristin pelatessaan Call of Duty Warzone 2.0:aa pelin ollessa 30-35 FPS alhaisilla asetuksilla. Tämä johtui prosessorin kellotaajuuksien merkittävästä laskusta, joka putosi jopa 2,9 GHz verrattuna sen tavalliseen 4,0 GHz: n tehostuskelloon. Se on merkittävä suorituskyvyn menetys.

Myös prosessorin virrankulutus pieneni huomattavasti. Kaasuttaessa se veti tehoa 23-30 W välillä, kun taas täydellä teholla se voi nousta jopa 50 W: iin.

Kaiken tämän ajan kaikkien neljän ytimen lämpötila oli 96-97 Celsius-astetta (204,8-206,6 Fahrenheit), vain 3 astetta prosessorin TjMax-arvosta. Se ei nouse enää korkeammalle, sillä MSI on asettanut rajoituksia estääkseen kannettavan tietokoneen pohjan muuttumisen paistinpannuksi.

Ihannetapauksessa CPU: n tulisi toimia 50-60 Celsius-asteessa (122-140 Fahrenheit), kun se ei ole kuormitettu. Lämpökuristetun i5 9300H: n lämpötila oli lähellä 80 Celsiusta (176 Fahrenheit), mikä ei jättänyt prosessorille paljon tilaa ylläpitää suorituskykyä stressin aikana.

Kun selvitin kuristuksen aiheuttavat ongelmat, suorituskyky kasvoi paljon vakaampaan 55-60 FPS: ään, mikä on lähes kaksinkertainen verrattuna kuristetun prosessorin kanssa.

Riippuen tietystä suorittimen kuormituksesta ja kuristusasteesta, mittarilukema voi vaihdella. Pointti on siinä, että lämpökuristaminen vaikuttaa prosessorisi suorituskykyyn melko merkittävästi, puhumattakaan siitä, että prosessorin jatkuva käyttö lähellä lämpörajaa vaikuttaa myös massiivisesti sen pitkäikäisyyteen.

Kuinka tarkistaa, onko CPU kuristettu

Prosessorin lämpökuristuksen tarkistaminen on itse asiassa melko yksinkertaista. Ensinnäkin teräväsilmäisille suorituskyvyn lasku riittää osoittamaan, että jotain on vialla. Tietokoneesi näyttää myös kamppailun merkkejä, mikä tarkoittaa, että fanit toimivat nopeammin ja tuottavat enemmän melua kuin sinun PC ylikuumenee.

Avaa mikä tahansa suorittimen valvontaohjelma, jotta voit varmistaa, että prosessori kuristaa OpenHardwareMonitor tai HWiNFO samalla kun asetat prosessorisi stressiin joko suoritinintensiivisellä pelillä tai stressitestillä, kuten Prime95, ja tarkkaile lämpötilaa, virrankulutusta ja ydinnopeuksia.

Jos suorittimesi on lämpökuristin, näet lämpötilan nousevan hyvin lähelle CPU: n TjMax-arvoa kun taas virrankulutus ja ytimen kellotaajuudet pienenevät merkittävästi siitä, mitä niiden pitäisi olla raskaan alla ladata. Tämä johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja on melko vankka osoitus suorittimen lämpökuristuksesta.

Terminen kuristusongelmien korjaaminen

Voit korjata prosessorin lämpökuristuksen ongelmat useilla tavoilla. Koska lämpökuristuksen syy on lähes aina riittämätön tai viallinen jäähdytysratkaisu, se on ensimmäinen alue, jonka tarkistat.

Pöly on tietokoneesi vihollinen numero yksi. Riippumatta siitä, käytätkö kannettavaa tietokonetta vai pöytätietokonetta, jos tuulettimen tuuletusaukot ovat tukossa pölystä, järjestelmäsi lämpöjärjestelmä ei pysty vetämään sisään niin paljon viileää ilmaa kuin se tarvitsee jäähdyttämään prosessoriasi, mikä johtaa lämpöön kuristus. Tämä koskee myös vesijäähdytteisiä järjestelmiä.

Varmista, että tuulettimillasi on selkeä pääsy ilmavirtaan ja että jäähdytyselementit eivät ole tukkeutuneet pölystä, etenkään kannettavissa tietokoneissa. Se ei vaadi paljon vaivaa; muutama huolellisesti kohdistettu paineilma- tai puhallinsuihku tekee työn useimmissa tapauksissa. Kannettavat ovat kuitenkin eri juttu, sillä sinun on ehkä avattava ne päästäksesi käsiksi tuulettimiin tai viemään ne korjaamoon, jos et halua avata omaasi itse.

Lämpöliittäminen voi myös auttaa, koska lämpötahna voi kuivua ajan myötä. Huomaa kuitenkin, että sinun ei pitäisi joutua liittämään CPU: ta uudelleen usein, koska hyvälaatuinen lämpötahna kestää usein melko pitkään. Tai jos olet lopettanut lämpötahnan, nestemäinen metalli on myös vaihtoehto.

Jos leikkauksen tekeminen tietokoneellasi on epämukavaa, voit korjata tai ainakin vähentää prosessorin lämpökuristusta. Tietysti helpoin tapa on vähentää suorittimen kuormitusta ja olla suorittamatta vaativia ohjelmia tietokoneellasi. Mutta se on helpommin sanottu kuin tehty useimmille meistä.

Vaihtoehtoisesti voit myös alijännitettä suorittimen. Alijännitteeseen kuuluu prosessorin virrankulutuksen alentaminen samalla, kun ytimen ja muistin kellotaajuudet säilyvät tasaisina. Se on paljon turvallisempaa kuin ylikellotus ja joissain tapauksissa voi tuottaa paremman suorituskyvyn kuin suorittimesi tuottaa varastoasetuksissa. Se kuitenkin vaatii jonkin verran teknistä osaamista.

Nämä menetelmät ulottuvat myös muihin PC-komponentteihin ja niitä voidaan myös käyttää estää GPU: n lämpökuristuksen.

Älä anna prosessorin käydä kuumana

Kun nykyaikaiset prosessorit nopeutuvat ja kuluttavat enemmän virtaa, ne tuottavat entistä enemmän lämpöä, mikä tarkoittaa, että ongelmat, kuten lämpökuristaminen loitolla ja prosessorin oikea jäähdytys ovat äärimmäisen tärkeitä maksimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi mahdollista.

Ei se loppujen lopuksi ole niin vaikeaa. Pelkästään tietokoneen säännöllinen ylläpito auttaa varmistamaan, että saat parhaan mahdollisen suorituskyvyn ja pitkän käyttöiän suorittimestasi.