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气温"火了"!你的本"火了"吗?降低性能的隐形杀手
  • 2013-8-2 14:11:33
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:黎坤
  • 作者:
【电脑报在线】近期全国不少城市都进入了“烧烤模式”,上海更是达到了141年来的最高温!!想必各位的笔记本用起来,情况也“相当具体”吧!大家发现没有,一旦笔记本机身变得非常热的时候,笔记本的操作无形中也会变得卡顿,速度似乎也下来了。这究竟是什么原因呢?

    近期全国不少城市都进入了“烧烤模式”,上海更是达到了141年来的最高温!!想必各位的笔记本用起来,情况也“相当具体”吧!大家发现没有,一旦笔记本机身变得非常热的时候,笔记本的操作无形中也会变得卡顿,速度似乎也下来了。这究竟是什么原因呢?

    原来,处理器和显卡都带有过热保护功能,在高温情况下它们也会采取降频等方式来“消极怠工”,下面我们就通过测试和数据来告诉大家,怎样的温度下会导致频率下降,降频后的性能又会受到多大程度的影响,我们应该怎样避免这样的问题发生?


前期知识学习

■首先取消睿频,其次降低主频

    当前的x86处理器都设计有多个电源模式,处理器会根据用户设置或实际运行情况让频率运转在合理的数值下,这就是“睿频”技术。它是伴随着2008年45nm制程Penryn处理器而生的一项处理器自动“超频”技术(只是当初叫“动态加速技术”),在负载较高的情况下,它可以让处理器运行在更高的频率上,而且多核处理器的每一核都能单独加速,因此适应性很强。而从Sandy Bridge时代开始,睿频加速技术日渐成熟,动辄近1GHz的提速幅度明显增强了处理器的性能。

    而睿频技术并不是一直让处理器运行在较高频率下,而是根据实际负载、功耗以及发热量浮动变化,这也就意味着,如果发热量较大,处理器将会降低提升的频率幅度,达到临界点时甚至关闭睿频功能!而这正是高发热导致处理器性能降低的第一步。

    在睿频功能关闭后,处理器温度会有一定幅度的回落,毕竟睿频技术就是一个用尽处理器TDP(热设计功耗)空间的“兴奋剂”,但若是散热环境不太给力,温度又开始增长的话,处理器就会进一步采取降频措施,很可能就从3GHz的睿频模式,跌到2.4GHz的标准主频,再下调到1.9GHz……高温对于处理器频率的影响可以说一点都不容忽视。


■不止处理器,显卡也降频

  以前无论独显还是集显,除非在2D/3D模式间切换,否则频率都会被限定在一个相对较窄的范围里,而随着轻薄本的不断出现,降低功耗同样也需要显卡的努力(部分高性能本的显卡功耗甚至比处理器还高),因此目前的主流NVIDA/AMD独显以及英特尔HD核芯显卡,都支持类似处理器端的睿频加速技术,日常使用时运行频率较低,而玩游戏时就会根据实际负载和发热量来提升核心频率。这也就意味着,跟处理器一样,若是内部热量堆积过于明显,显卡也会自动运行在较低频率下,从而影响游戏帧速。

“烧烤测试”平台及方法

15.6英寸/Core i7 3630QM/8GB/120GB SSD+1TB HDD/GTX 660M

15.6英寸/Core i7 4700MQ/16GB/500GB HDD/GTX 750M

    高发热的具体性能影响测试,首当其冲的就是让笔记本进入高发热状态,我们将测试的两款高性能本放置在室温为33℃的房间内,实际上这也是大多未开空调的室内温度(考虑到重庆的夏天已算全国最热的级别,相信这个室内温度比较具有参考性)。处理器测试方法为不间断运行Winrar压缩测试、TruCrypt加密测试和X264 HD视频转码测试,显卡则反复运行《Unigine山谷》、《古墓丽影9》和《地铁:最后曙光》。笔记本均安装Windows 7旗舰版操作系统,驱动程序均为官方最新版。

注意:本次测试中,处理器与显卡并非同时高负载,处理器长时间高负载时显卡处于静置状态,反之亦然


处理器端

IVB 85℃启动保护,Haswell需近95℃

    由于并非处理器+显卡的全面考机,因此想要将处理器加载到高热量需要相对较长的时间,我们的IVY Bridge机型运行了1小时才达到临界点——85℃。此时处理器Core i7 3630QM的处理器频率由3.2GHz下降到2.4GHz,处理器温度也迅速降低到80℃甚至更低,但除非是进入低负载或空载一段时间,否则满载的状态下处理器不会再次开启睿频功能。

    而Haswell机型的表现有点让我们吃惊,因为它在90℃时也没有取消睿频的迹象,直到2个多小时后,处理器温度达到95℃,睿频功能才终于被取消,但值得一提的是,在85℃之后处理器的睿频频率就稳定2.9GHz左右,比起主频/睿频参数与之完全相同的Core i7 3630QM,Core i7 4700MQ在高温下首先采取的是降低睿频提升值,直到95℃左右时才关闭睿频功能,这样的设计从使用的角度而言显然更聪明一些。


高温降频,处理器性能跌落超过20%,笔记本状态“变糟”

高温状态处理器性能对比表

Winrar压缩测试

TruCrypt加密测试

X264 HD视频转码Pass 1

Core i7 4700MQ@2.9GHz

6291KB/s

3.9GB/s

155.35fps

Core i7 4700MQ@2.4GHz

4816KB/s

3.1GB/s

120.62fps

Core i7 3630QM@3.2GHz

5995KB/s

3.1GB/s

142.8fps

Core i7 3636QM@2.4GHz

4233KB/s

2.6GB/s

113.79fps

    在微架构不变的情况下,频率对性能的影响是最直接的,而在高温状态下,由于系统关闭了处理器的睿频功能,就会直接导致处理器性能下降20%以上,与此同时,笔记本的体验也变得非常糟糕。

    首先,笔记本风扇处于“疯转”的状态,噪音非常明显,而且若摆在不够平整的地方还会带动机身共振,让人很不爽。其次,外壳温度很高,尤其是温度超过90℃的Haswell机型,C面的温度基本上都在40℃以上,操作十分钟就可以让手掌满是汗水……而且在这种情况下电脑的响应速度也开始变得迟缓,高温不仅仅让处理器性能更低,而且也让易用性大大下降。


在高温的压制下,原本可以睿频冲刺到3.3GHz的Core i7处理器也只能老老实实的回到2.4GHz的标准频率

 

显卡端

GT 750M仅80℃即降频

94℃高烧GTX 765M亦不妥协

    以GT 750M为例,这款目前可以说是最主流的性能级独显默认主频967MHz,而Boost最高频率可达1085MHz。但前提就是显卡的温度不能超过80℃,在此温度内GT 750M的核心频率甚至可以达到1162MHz,而一旦突破80℃,核心频率就会陡降至927MHz,甚至低于标准核心频率,让人汗颜。

但在GTX 765M身上我们却看到了另一番景象,无论我们怎样进行高负载测试,GTX 765M一直保持在901.5MHz的超高频率上,我们故意堵上出风口使其温度达到94℃也是如此,这样的表现让人觉得有些不可思议,看来在中高端独显上,至少NVIDIA是不愿意妥协性能的,毕竟顶级本大多散热效果都还不错。

虽然默认Boost最高频率仅为863MHz,但在93℃时GTX 765M依然能保持901.5MHz的超频状态,可见NVIDIA对GTX 765M这一等级的显卡并不想因温度而妥协性能


频率始终保持动态,性能总体跌15%

高温状态显卡性能对比表

Unigine山谷

古墓丽影9

地铁:最后曙光

GTX 765M@901.5MHz

44.1fps

62.3fps

35.3fps

GT 750M@1162MHz

26.9fps

40.1fps

22.5fps

GT 750M@927MHz

23.4fps

35.6fps

19.7fps

注:所有游戏均以1366×768分辨率运行,关闭抗锯齿,其余特效开至最高(《古墓丽影9》关闭TressFX特效)。

  实际上,显卡与处理器频率最大的不同在于,处理器关闭睿频后频率变动较小,而显卡核心频率则在不断地变动,由于GTX 765M的频率一直保持坚挺,因此我们的对比主要来自GT 750M。虽然从跌幅来看并不算大,但需要注意的是,《地铁:最后曙光》在核心频率降频后,由原本的基本流畅变成了不流畅,这可就形成了质的区别!


工程师支招:如何避免本本过热

一、加装抽风式散热器

  归根结底,解决高热量的最佳方式就是让热量更有效地排出去,而目前笔记本端最给力的辅助散热就是抽风式散热器。但需要注意的是,抽风式散热需要根据机型定制,而且并不是所有笔记本都能使用,比如部分将出风口设计在转轴与屏幕之间,且开口朝上的笔记本就无法使用抽风式散热器(比如华硕N550)。若是要长时间高负载运行,强烈建议在空调室内进行操作,以免影响使用体验。


二、劳逸结合,避免长时间高负载使用

    其实无论对人还是笔记本而言,长时间使用都不利于健康,因此,一则为了保证笔记本运行状态更稳定,二则为了自己的健康,合理分配使用与休息时间,对于大多数游戏玩家而言都是很重要的。


三、注意使用环境卫生,养成定期清灰的习惯

    对于老笔记本而言,内部积灰在所难免,因此在夏天若想玩玩大型3D游戏,注意环境卫生,避免在灰尘较多的环境长时间使用笔记本是很重要的。而且我们强烈建议各位高性能本玩家养成定期为笔记本清灰的好习惯,目前大多数笔记本的拆解并不算困难,不少甚至打开底盖即可进行清灰工作。

 
本文出自2013-08-05出版的《电脑报》2013年第30期 C.笔记本电脑
(网站编辑:pcw2013)


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