Почему производительность процессора падает, когда он нагревается?

501
30
1
Лучший ответ
542

Несколько лет назад этого не произошло. И на многих процессорах это все еще не делает.

Но вот проблема: если вы нагреете процессор быстрее, чем охладите его, у вас будет тепловое убегание. Процессор будет нагреваться, а тот факт, что кремний горячий, делает его еще горячее и в конечном итоге перестает работать правильно. Если ваш процессор допускает это, вы можете увидеть приложения или сбой ОС, и, возможно, нагрузка немного снизится, и процессор может начать охлаждаться.

Но этот график в значительной степени иллюстрирует проблему с этим в современных высокопроизводительных процессорах. По мере того, как количество микросхем уменьшалось, а процессоры работали быстрее, плотность тепла на кристалле стала сходить с ума, со временем соответствуя плотности ядерного реактора или сопла ракеты. Все это просто: если охлаждение не помогает, ваш процессор будет перегреваться так быстро, что самоуничтожится.

Это было бы плохо. Таким образом, чтобы справиться с этим и, в общем, с избыточной мощностью для мобильной обработки, все современные процессоры имеют некоторую форму регулирования процессорного времени и некоторую форму теплового мониторинга. И в Intel i-series, и в последней версии AMD Ryzen это фактически происходит в обоих направлениях. Если ваш процессор перегревается, система управления температурным режимом, вероятно, обнаружит это до того, как процессор совершит какие-либо ошибки, и, конечно, до того, как он повредит себя, и снизит тактовую частоту до одного или нескольких ядер, чтобы замедлить работу процессора. Мощность в процессоре прямо пропорциональна тактовой частоте и суперлинейна с напряжением процессора - разгон обычно позволяет также снизить напряжение процессора, поэтому коэффициент охлаждения лучше, чем линейный, когда тактовые частоты понижаются.

Имейте в виду, что система управления температурой используется в основном в качестве защиты от саморазрушения процессора, она не предназначена для того, чтобы быть на вашем гриле или чем-то еще. Если ваш компьютер испытывает такое замедление, это потому, что он не охлаждается должным образом. Для рабочего стола ваша конкретная конфигурация может быть просто недостаточной. Может быть, у вас достаточно тепла в ПК, чтобы стандартный кулер не работал хорошо. Возможно, в вашем процессоре была термопаста, которая полностью высохла, поэтому между процессором и системой охлаждения больше теплового сопротивления, чем должно быть. Возможно, в этом случае нужны дополнительные вентиляторы для отвода тепла процессора. Есть много решений.

Если это ноутбук, у вас не так много решений. У члена семьи был ранний ноутбук i7 от крупного производителя ПК, который был не очень хорошо разработан для охлаждения. Частично проблема заключалась в том, что в системе использовалась тепловая труба с системой вентиляторов, которая казалась пылевым магнитом. Мне передали эту систему в состояние, в котором она была едва стабильна. Удалив всю пыль, она смогла сделать большинство вещей, но все равно провалилась при экстремальных нагрузках. Я подозреваю, что это, вероятно, сделало это, когда новый, по крайней мере худший случай.

И это еще одна важная вещь: ваши вентиляторы и т. Д. Обеспечивают охлаждение на основе разницы между процессором и окружением вашего ПК. Таким образом, если у вас есть компьютер, способный охлаждать до 25 ° C, это означает, что у вас может быть 65 ° C ЦП в зимнее утро, но, возможно, 98 ° C ЦП в летний полдень с точно такой же нагрузкой на ЦП.

Для надежности системы также важно отметить, что, хотя ваш процессор может работать на 100 ° C или около того, не каждый чип в вашей системе будет работать. Однажды я искал конкретный чип Ethernet для встраиваемого дизайна ... Intel производит ровно один чип PCIe to Ethenet, который поддерживает от -40 ° C до + 85 ° C. Некоторые из них рассчитаны только на температуру от 0 ° C до 60 ° C, что даже не является стандартным потребительским диапазоном от 0 ° C до 70 ° C. Поэтому вполне возможно, что очень горячий процессор может испортить другие части вашего компьютера, если системы недостаточно охлаждают.

Другим аспектом такого рода технологий является «саморазгон». Это началось в серии Intel i7, как правило, четырехъядерный (или лучше) процессор. Это пакет ЦП и система охлаждения, предназначенная для охлаждения четырех ядер на полной скорости, поэтому, когда активным является меньшее количество ядер, система управления часами и нагревом позволяет разогнать одно или два ядра. Таким образом, мой i7–3930K здесь обычно работает на частоте 3,2 ГГц, но если есть только одно занятое ядро, он будет работать до 3,8 ГГц. Процессоры Ryzen имеют что-то порядка 100 датчиков температуры и могут разгоняться в зависимости от специфики нагрузки на чип, а не просто от количества используемых ядер (я подозреваю, что, как бы ни было это ново, оно станет лучше через некоторое время).

Вы также можете заметить, что компьютеры работают медленнее, когда они недостаточно мощны. Обычно это не происходит, за исключением случаев, когда вы находитесь на мобильном устройстве, которое переходит в режим паники с низким энергопотреблением. Но это может в другом месте. Некоторые ноутбуки со скидкой поставляются с блоком питания, которого недостаточно для обеспечения максимальной нагрузки, необходимой вашему компьютеру. Он хорошо зарядит батарею, и ноутбук будет работать на полной скорости от батареи. Но когда блок питания и низкий заряд батареи, процессор будет разогнан, чтобы уменьшить потребление энергии.

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
186

Современный процессор замедлится, чтобы остыть, чтобы он не загорелся и не вышел из строя.

Если ваш процессор замедляется, ваша система охлаждения сломана. Intel добавила функцию «замедлить, чтобы выжить» в Pentium 4, AMD добавила ее чуть позже.

Это видео 2007 года ярко иллюстрирует это явление.

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
158

Давайте углубимся в некоторую физику - оболочка мы? Это может показаться длинным и «изощренным» объяснением, но я привел несколько «приземленных» примеров. Голый со мной.

Все функции ЦП выполняются на уровне транзисторов, в то время как все разъемы (контакты и металлические линии) просто питают транзисторы (Vcc / Vss) и подают на них данные (Clock, Data).

В настоящее время все типы процессорных устройств основаны на Si. Это означает, что каждый транзистор на чипе посылает электроны (N-тип) или отверстия (P-тип) через канал Si (от источника к стоку) для правильной работы.

Хотя высокая температура немного увеличит проводимость для металлов (межсоединений), она будет оказывать обратное влияние на Si. А так как все фактические вычисления происходят в Si, это замедлит процессор до предела необратимого повреждения (засоление или термическое разрушение).

Почему это? Это связано с вибрацией решетки, которая будет возрастать, когда температура поднимется.

Давайте проведем аналогию:

Электроны, проходящие через решетку, похожи на парня, пытающегося подойти к привлекательной девушке на противоположной стороне переполненной комнаты на вечеринке. Если люди в комнате только разговаривают друг с другом, наши ребята легко и довольно прямолинейно достигнут своей «цели». Он не потеряет слишком много энергии на своем пути, так как он не будет бороться с кем-либо в толпе.

Теперь представьте себе тот же сценарий, но все в комнате танцуют под песню RATM «Killing in the name». Наш парень наткнется на нескольких сумасшедших танцоров, потеряет часть своей энергии и может даже слишком поздно достичь девушку своей мечты.

То же самое происходит с электронами (и дырками), когда они проходят через решетку Si, когда температура повышается.

https: //htp.engin.umich.edu/wp-c ...

Держите вашу электронику в безопасном температурном диапазоне. Ура!

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
95

Нагрев процессора замедляет производительность моего ПК?

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
71

Нагрев процессора замедляет производительность моего ПК?

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
65

Нагрев процессора замедляет производительность моего ПК?

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
51

Производительность процессора компьютера снижается, когда он становится «слишком горячим», чтобы предотвратить повреждение. Это называется дросселированием. Компьютер снижает тактовую частоту процессора, уменьшая тем самым энергопотребление, выделяющее тепло. То есть: чем больше потребляемая мощность, тем больше выделяется тепла и чем ниже тактовая частота, тем ниже производительность.

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
38

Нагрев процессора замедляет производительность моего ПК?

ответил(а) 2019-12-10T22:04:37+03:00 11 месяцев, 3 недели назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема