毫不奇怪,CPU 和 GPU 等强大的 PC 组件需要大量的电量才能充分发挥其潜力。然而,向 CPU 注入数百瓦功率的副作用是它产生的热量。
虽然通常不是问题,但过热可能会导致直接影响 CPU 性能的问题。热节流可能会避免您的 CPU 变成电磁炉,但它不会对您的系统性能产生太大好处。
什么是CPU热节流?
每当您的计算机运行资源密集型负载(例如大型游戏或程序)时,它都会使用更多电量来满足此类应用程序所需的性能水平。CPU 消耗的功率越大,产生的热量就越多。一旦热量对于 PC 或笔记本电脑的冷却系统来说过多,CPU 就会开始受到限制。
当您的 CPU 达到临界温度(通常约为 194 华氏度或 90 摄氏度)并开始牺牲性能以维持或降低该温度时,就会发生 CPU 热调节。温度超过该点可能会损坏 CPU,此时您的系统可能会关闭以保护内部组件。
如果您对 CPU 进行超频以获得更高的性能,那么您也会面临更高的热节流风险。由于超频会促使 CPU 达到更高的时钟速度,因此会消耗更多电量并产生更多热量。这意味着它将更快地达到其热阈值,这意味着您需要相应地升级您的冷却解决方案,以避免限制您宝贵的 CPU。
需要明确的是,热节流本身并不是一件坏事。如果您的 CPU 冷却不足,热节流可能是防止其崩溃的唯一方法。如果您使用的是笔记本电脑,热节流还可以确保它不会变得太热,以至于您无法再正常使用设备,因为笔记本电脑中产生的 CPU 热量通常会加热键盘板,尤其是底部。
台式机 CPU 受到其 TjMax 温度(也称为最大热结温度)的限制,其中 CPU 的内部热控制机制可防止组件损坏。在笔记本电脑 CPU 上,此 TjMax 值可能会因设备型号和制造商以及制造商规格而异。
您可以通过检查规格表或使用Core Temp或HWMonitor等免费软件实用程序来找到特定 CPU 的 TjMax 值。
CPU 热调节如何影响性能?
热调节的主要目的是将 CPU 冷却到不超过特定温度阈值的程度。这是通过降低 CPU 的核心时钟速度来实现的,从而降低功耗,最终减少热量产生。您可能会猜到,由于您的 CPU 无法再以最大升压时钟速度运行,这会直接影响系统的性能。
这种影响在便携式设备上尤其显着,因为它们往往具有较小的功率预算和冷却解决方案。然而,无论您使用的是笔记本电脑还是 PC,您的 CPU 通常都会在基本频率和睿频频率之间调节。
热节流造成的性能损失取决于 CPU 负载、冷却解决方案、CPU 基本时钟和升压时钟及其消耗的功率等因素。就您的游戏体验而言,您可能会在游戏过程中看到 FPS 突然下降以及随机滞后和峰值。它还可能导致游戏在极端情况下彻底崩溃。
例如,我的 MSI 笔记本电脑的第 9 代 Core-i5 9300H 在玩《使命召唤战区 2.0》时出现热节流,游戏在低设置下运行在 30-35 FPS 之间。这是由于 CPU 时钟速度显着下降造成的,与 4.0GHz 的常规升压时钟相比,时钟速度降至 2.9GHz。这是性能的重大损失。
CPU 的功耗也显着降低。当受到节流时,它的功率在 23-30W 之间,而在全性能运行时可以达到 50W。
一直以来,所有四个核心的温度都在 96-97 摄氏度(204.8-206.6 华氏度)之间,仅比处理器的 TjMax 低 3 度。它不会再更高,因为微星已经采取了限制措施,以防止笔记本电脑的底部变成煎锅。
理想情况下,CPU 在无负载时应运行在 50-60 摄氏度(122-140 华氏度)的温度下。我的热节流 i5 9300H 的温度接近 80 摄氏度(176 华氏度),这并没有给 CPU 在压力下保持性能留下太多空间。
当我解决了导致节流的问题时,性能提高到更稳定的 55-60 FPS,几乎是节流 CPU 所获得的两倍。
根据具体的 CPU 负载和节流程度,里程可能会有所不同。关键是热节流对 CPU 的性能影响相当大,更不用说不断地在接近其热极限的情况下运行 CPU 也会极大地影响其寿命。
如何检查您的 CPU 是否受到限制
检查 CPU 热节流实际上非常简单。首先,对于敏锐的人来说,性能下降足以表明出现了问题。您的电脑也会出现运转困难的迹象,这意味着风扇会运行得更快,并在电脑过热时产生更多噪音。
要确实证明您的 CPU 受到限制,请打开任何 CPU 监控程序(如OpenHardwareMonitor或HWiNFO),同时通过 CPU 密集型游戏或 Prime95 等压力测试让您的 CPU 承受压力,并观察温度、功耗和核心速度。
如果您的 CPU 进行热节流,您会发现温度上升到非常接近 CPU 的 TjMax 值,而功耗和核心时钟速度将比重负载下的应有值显着降低。这将导致性能损失,并且非常明确地表明您的 CPU 受到热限制。
如何解决热节流问题
有多种方法可以解决 CPU 的热限制问题。由于热节流的原因几乎总是冷却解决方案不足或错误,因此这应该是您检查的第一个区域。
灰尘是计算机的头号敌人。无论您使用的是笔记本电脑还是台式机,如果您的风扇通风口被灰尘堵塞,系统的散热系统将无法吸入冷却 CPU 所需的冷空气,从而导致散热节流。这也适用于水冷系统。
确保您的风扇有顺畅的气流通道,并且散热器没有被灰尘堵塞,尤其是在笔记本电脑上。这并不需要太多的努力;在大多数情况下,一些仔细瞄准的压缩空气或鼓风机喷雾就可以完成工作。不过,笔记本电脑则不同,因为您可能需要打开它们才能接触到风扇,或者如果您不愿意自己打开笔记本电脑,则需要将它们送到维修店。
热重新粘贴也有帮助,因为随着时间的推移,导热膏可能会变干。但请注意,您不必经常重新粘贴 CPU,因为优质导热膏通常可以持续相当长的时间。或者,如果您已不再使用导热膏,液态金属也是一种选择。
如果您对在计算机上进行手术感到不舒服,可以通过一些方法来修复或至少减少 CPU 的热节流。当然,最简单的方法是减少 CPU 的负载,并且不要在计算机上运行要求较高的程序。但对于我们大多数人来说,说起来容易做起来难。
或者,您也可以对 CPU 进行降压。降压涉及降低 CPU 功耗,同时保持一致的核心和内存时钟速度。它比超频安全得多,并且在某些情况下,可以比 CPU 在默认设置下产生更好的性能。也就是说,它确实需要一些技术知识。
这些方法还可以扩展到其他 PC 组件,并且还可用于防止 GPU 上的热节流。
不要让 CPU 过热
随着现代 CPU 变得更快、更耗电,它们会产生更多热量,这意味着避免热节流和正确冷却 CPU 等问题对于获得最大性能至关重要。
毕竟这并不难。只要定期维护您的计算机,就能大有帮助,确保您的 CPU 发挥最大性能并延长其使用寿命。