Тепловыделение при разгоне процессоров

Что нужно знать о разгоне процессоров

Разгон (overclocking) процессоров — один из самых доступных способов увеличить производительность рабочей станции без внушительных финансовых затрат. Однако новички, зачастую, не понимают, как к этому делу подступиться и переживают за работоспособность системы при неправильном разгоне. На самом деле, базовый «оверклокинг» довольно легко провернуть при надлежащем уровне аппаратного обеспечения.

С чего нужно начать

Сразу стоит отметить, что разгоняемыми являются почти все процессоры от AMD (Ryzen или FX), а у Intel это будут модели с индексом «K» или «X» (например, Intel Core i9-9900K или Core i7-9700K). Также для разгона потребуется материнская плата с подходящим чипсетом.

Не вдаваясь в подробности об устройстве чипсета, можно сказать, что для разгона Intel понадобятся материнские платы с чипсетом маркировки «Z» или «X» (Z99, Z390, X99, X299 и т.д.). Для «оверклокинга» процессоров от AMD семейства Ryzen подойдет любая материнская сокета AM4 на чипсетах B350, B450, X370, X470 или X570. Исключение составляет чипсет A320, на котором разгон процессоров AMD не поддерживается.

Принцип разгона любого процессора

Каждый процессор состоит из нескольких ядер, которые работают на определенной тактовой частоте, измеряемой в ГГц (МГц). Это значение показывает количество тактов процессора в секунду и получается путем умножения множителя процессора на частоту шины (некий магистральный канал, который обеспечивает взаимодействие процессора с чипсетом). Частота шины сегодня является константным значением. Таким образом, мы получаем базовую частоту процессора (или частоту всех ядер), например, процессор Intel Core i3-9100F, согласно характеристикам, имеет базовую частоту 3,6 ГГц, то есть его базовый множитель составляет 36:

36 (множитель) x 100 МГц (const частота шины) = 3600 МГц.

Помимо базового значения частоты, практически любой современный процессор имеет режим повышенной производительности (Turbo Boost), когда множитель автоматически меняется, разгоняя ядра процессора. Для того же i3-9100f это значение составляет 4,2 ГГц, то есть, согласно формуле, множитель процессора в нагрузке меняется на 42, вместо 36.

Принцип разгона процессоров состоит в том, чтобы увеличивать множитель процессора на значение, большее, чем установлено производителем, тем самым повышая тактовую частоту ядер процессора или увеличивая производительность системы за счет большего количества операций, обрабатываемых процессором в секунду.

Однако все оказывается не так просто. Для каждого процессора существует определенный порог частоты, который он не способен преодолеть без угрозы деградации ядер. Этот порог обуславливается напряжением и соответствующей температурой.

Особенности энергопотребления процессоров

Для того чтобы процессор мог работать на более высоких частотах, ему потребуется повышенное энергопотребление, то есть — увеличение напряжения. При этом температура процессора будет увеличиваться экспоненциально. Как правило, процессоры от AMD или Intel начинают перегреваться и, как следствие, выключаться или пропускать такты, чтобы немного охладиться, на отметке в 85–95 градусов по Цельсию. Это и есть главный, ограничивающий фактор разгона процессоров.

Обычно напряжение процессоров находится в районе 1.2 V–1.3 V. При таких значениях система охлаждения способна развеивать выделяемое процессором тепло, позволяя системе работать стабильно. Для разгона потребуется повышать напряжение выше этих значений, но крайне нежелательно ставить его выше 1.45 V, особенно при слабой системе охлаждения.

Таким образом, весь процесс разгона заключается в нахождении «золотой середины» между максимальной частотой процессора и минимальным напряжением (и, соответственно, температуры), необходимым для стабильной работы системы на заданной частоте процессора.

Требования к охлаждению

Процессор, как и любой другой элемент компьютера, нагревается во время работы, поэтому необходимо обеспечить ЦПУ качественным охлаждением. В зависимости от архитектуры, частоты и напряжения на ядра, у каждого процессора есть свой показатель TDP (Thermal Design Power — тепловая расчетная мощность), который измеряется в ваттах и показывает мощность, на которую должна быть рассчитана система охлаждения. Например, у Ryzen 7 3700X показатель TDP «из коробки» равен 65 Вт. Это означает, что кулера, рассчитанного на 95 Вт, с излишком хватит для неразогнанного 3700X.

При разгоне тепловыделение процессора растет, поэтому всегда стоит брать систему охлаждения с запасом. Для разгона мощных многоядерных процессоров хорошо подойдут башенные воздушные и двухсекционные (и более) жидкостные системы охлаждения.

Выбор материнской платы

Как уже было сказано, при разгоне процессора возрастает его энергопотребление и нагрузка на цепи питания материнской платы. Поэтому для безопасного разгона рекомендуется подбирать плату с качественными силовыми элементами.

При желании, конечно, можно заниматься оверклокингом даже на плате самого начального уровня, имеющей 4-pin разъем питания процессора и 3 фазы питания. Главное, чтобы в BIOS было доступно изменение параметров частоты. Однако подобные эксперименты могут закончиться плачевно, ведь в таком режиме железо работает «на износ», и неизвестно сколько оно проживет под повышенной нагрузкой.

Читайте также:  Что нужно для установки процессора

Питание процессора

4-pin подходит для питания процессоров не более 120 Вт. Компьютер продолжит работать и при более высоком потреблении энергии, но излишняя нагрузка будет негативно сказываться на состоянии как блока питания, так и материнской платы (4-pin может банально расплавиться и перегореть). Четыре провода 12 V имеют в два раза больше сечение, чем два, из-за чего увеличивается выдерживаемая нагрузка на кабели.

Источник

Тепловыделение при разгоне процессоров

Не совсем бред, но не думаю, что это верно. Деление одного на второе это прирост, не так ли?

Смотри:
1.
Есть у нас, скажем, процессор, выделяющий 40Вт (как мой сейчас). Разгоним его на 20%.
То есть разница будет в 1.2 раза от номинала (если 120% поделить на 100%, то выйдет как раз 1,2 раза).
Тогда тепловыделение увеличится в 1,2 раза (очень примерно) с 40 до 48Вт.
2.
Если поднимаем напряжение.
Те же 40Вт и поднимаем на 20%. У нас прирост 1,2 раза (по прежней формуле). Вот при напряжении нужно прирост возвести в квадрат — 1,2*1,2=1,44 — во столько раз вырастет тепловыделение.
Вместо 40Вт получим уже 57,6Вт.

Если и то и другое, скажем на 50% разогнали, на 20% подняли напряжение. Дефолт был 65Вт.
65 * (150%/100%) * (120%/100%)^2
(крышка 2 это возведение в квадрат)
Далее 65 * 1,5 * 1,2*1,2= 140,4Вт.

Можешь TDP не считать — оно обычно завышено сильно. Потому волноваться редко когда есть смысл. Разве что при больших повышениях.

Меню пользователя Antinomy
Посмотреть профиль
Посетить домашнюю страницу Antinomy
Найти ещё сообщения от Antinomy

Почему должно повысить точность? Говорю же, что почти наверняка нужно умножать на квадрат прироста напряжения. С частотой всё верно.

Про северный мост — смотря какой. TDP у Интелов можно узнать, у других сложнее. А с приростом тепловыделения — то же абсолютно.

Источник

Сказ о том как я интел от нагревания лечил

Данный пост будет интересен людям, которые имеют 8-9 поколения intel на плате MSI B360M Pro-VD (возможно и на других от MSI) и так же страдали от высокой температуры ЦП (МОДЕЛИ БЕЗ РАЗГОНА) и непониманием того, почему в интернете у людей одно, а у вас совершенно другое.
Тем кто хочет сразу прочитать решение — читать последний абзац.

Мой i5-9400F нагревался в стресс тесте FPU Aida64 до 80 градусов! на стоковом кулере.
После смены охлаждения на Zalman CNPS5X Performa:
(одна из самых простых но эффективных башен, на уровне с DeepCool GAMMAXX 300, но шумная как турбина, лучше бы взял дипкул) )

температуры упали, и я видел максимальную отметку в 72-74 градуса. Но это все равно далеко не идеально. У других людей максимальная температура была под 64-65 градусов.

Далее были попытки настроить максимально допустимое энергопотребление в биосе (да, который UEFI), для этого 65W процессора по умолчанию был допуск потребления до 95W. В подробности не вдаюсь, но это эффект на температуру поимело. А так же «поимело» максимальную частоту турбо-буста и в стресс тесте частоты стали не 3.9 Ghz а 2.8 Ghz что конечно ужасно.

После нескольких дней тестов нового кулера и смирением с данной ситуацией, я случайно шерстил биос во вкладках энергопотребления ЦП и увидел непонятный параметр cpu lite load. Спойлер — вот он, камень преткновения, который мешал моему счастью.

Cpu lite load по данным из гугла/форумов MSI нужен для разгона, ибо темы с вопросами были только от владельцев процев с индексом K (но моя то мамка не поддерживает его!!).
https://forum-en.msi.com/faq/article/cpu-lite-load

Этот параметр влияет на напряжение ЦП, а следовательно и на его жор энергии. У меня лично там можно выставить цифры от 1 до 23. Один — минимальное напряжение, 23 — соответственно максимальное и максимальное энергопотребление.

Последний абзац:
Мое решение было простое
Cpu lite load в биосе выставить на минимально возможное значение (по автомату стояло 17. я поставил на 1)
Больше ничего не трогать, все остальное как и стояло в авто режиме.
MSI говорит что у разогнанных камней могут вылезти синие экраны после таких манипуляций, возможно вам не повезет и нужно будет выставлять не 1 а 4 к примеру, или 7. Но мое мнение таково — для процев которые не имеют возможности разгона, можно сразу ставить единицу.
Интересуют отзывы от попробовавших данный способ. Так как у меня теперь температуры в стресс тесте аиды не превышают 60 градусов. Тестил в играх, прогнал ВСЕ тесты в Аиде, что бы проанализировать изменение производительности и вылеты. Все осталось как и прежде, только пропал дикий жор от ЦП. Hwinfo говорит что температуры в зоне VRM упали на 10 градусов при тесте prime 95, сам ЦП супер-стресс тест от прайма нагревает всего лишь до 65 градусов.

Читайте также:  Опорная частота процессора что это такое

Источник



Как рассчитать охлаждение CPU

Процессоры греются, этим фактом никого не удивишь, и поэтому на них ставят кулеры.

Все хорошо, пока CPU работает на штатных частотах с предназначенным для него или подобранным специалистом кулером, но когда компьютер собирается самостоятельно, или система подвергается разгону, к охлаждению нужно подходить с особым вниманием.

Можно, конечно, не долго думая, брать кулер с медным килограммовым радиатором и огромным вентилятором, который не только охладит процессор, но и соберет пыль из всех соседних комнат, не говоря уже о звуковой имитации взлета «Боинга-747».

Есть другой вариант: можно просто посчитать, какой кулер с каким радиатором и каким вентилятором поддержит оптимальную температуру CPU, не создавая при этом лишних звуков и сквозняков в квартире.

Почему греется процессор?

Нагрев, прежде всего, связан с тем, что протекание тока в полупроводнике неминуемо влечет выделение тепла.
Из школьного курса физики известно, что энергия не берется из ниоткуда и не девается в никуда.

В данном случае она просто переходит в тепловую.
Ситуацию осложняет то, что микросхема «окружена» веществами, которые по своей природе плохо проводят тепло (корпус, изолирующие слои, etc.) и не дают тем самым кристаллу самостоятельно охладиться.

Зачем охлаждать процессор?

Кроме того, что при повышении температуры процессора на 10 градусов его срок годности уменьшается вдвое, теряется приблизительно 1.5% производительности CPU.
Но даже вдвое уменьшенный срок службы камня превышает срок его «актуальности» (ты его поменяешь раньше, чем он выйдет из строя), а 1.5% от 2 ГГц — это всего-то 30 МГц.

Поэтому главная причина охлаждения CPU — это нестабильная работа и, в итоге, выход процессора из строя при превышении определенной критической температуры в течение определенного времени (зачастую, довольно продолжительного).
Например, существует неписанная зависимость летней стабильности системы: летом компы начинают глючить.

А о весомости этого аргумента можешь спросить любого счастливого обладателя раннего Athlon’а или Duron’а.
Да и эксперименты Тома Пабста с «естественным» охлаждением новых процессоров ты, возможно, видел в Интернете.

Так почему же высокая температура столь отрицательно действует на CPU ?

Это связано в первую очередь с тем, что в процессе жизнедеятельности в камне происходит помимо чисто электрических явлений еще и несметное количество электрохимических реакций, протекание которых во многом зависит от температуры.
Некоторым реакциям высокая температура идет на пользу, но в большинстве случаев ее влияние негативно.
Так что охлаждение необходимо!

Маркировка процессоров

Для того чтобы рационально охлаждать кристалл, хорошо бы знать, до какой температуры ему не следует нагреваться.
Кроме экспериментального метода определения этой температуры и метода чтения технических характеристик есть еще один способ — чтение маркировки.
Найти ее можно непосредственно на процессоре.
А можно и с помощью специально предназначенной утилиты.

Информацию о максимально допустимой температуре Athlon’ов ХР (Thoroughbred, Thoroughbred-B и Palomino), МР, а также Duron’ов содержит третий справа символ их OPN-номера; Athlon’ов SlotA — пятый (считая последний отдельно стоящий).
Интерпретируются эти символы следующим образом: S=95, T=90, V=85, Y=75, R=70, X=65, Q=60 градусов Цельсия.

К первой группе относятся процессоры, маркировка которых начинается с AXD, A, D; второй — AMD-A, AMD-K7, etc.

Процессоры Intel максимальной температуры в своей маркировке, к сожалению, не содержат.

Есть еще одно «Но»: некоторые недобросовестные продавцы перепиливают маркировку CPU с целью продать их подороже.
Естественно, гарантию сохранности оригинальных данных о максимальной температуре процессора они не дают.
Посему не советую тебе особо доверять надписи на камне, купленном у Васи с радиорынка.
Пользуйся софтварным методом определения маркировки.

Тепловыделение процессора

И еще одна характеристика процессора, которая тебе пригодится при расчете охлаждения — его максимальное тепловыделение или тепловая мощность.
В англоязычной документации этот параметр носит название Maximum Thermal Power.
Его физический смысл — количество тепла, выделяемое работающим CPU за единицу времени.

Тепловыделение при разгоне

При разгоне тепловыделение CPU растет пропорционально частоте.
Если ты разгоняешь Athlon XP 1700+ (1.46 GHz), у которого типичное тепловыделение 44.9 Вт до 2000+ (1.66 GHz), то его тепловыделение будет 44.9 x 1.66 / 1.46= 51.05 Вт.
Если быть точным, растет оно не совсем пропорционально: пропорционально оно растет с увеличением частоты шины, а при увеличении напряжения происходит скачок.
Но в целом зависимость верна, и можно считать увеличение тепловыделения пропорциональным увеличению тактовой частоты.

Читайте также:  Обзор радиаторов для процессора

Виды охлаждения

Для ПК существует два основных вида охлаждения: жидкостное и воздушное.
При использовании первого система охлаждения имеет такой вид: непосредственно к процессору прилегает полая внутри металлическая пластина, через которую с помощью насоса прогоняется жидкость.
Вода имеет большую чем воздух теплопроводность, поэтому гораздо лучше отводит от процессора тепло.

После получения тепловой энергии жидкость отводится в специальный радиатор, где и охлаждается.
Причем доводить ее можно до температуры гораздо ниже температуры окружающей среды, повышая тем самым эффективность системы.
Главный недостаток жидкостного охлаждения — сложность и, как следствие, дороговизна.

Воздушная система охлаждения представляет собой совокупность радиатора и вентилятора, именуемую в народе просто «кулером».

Источник

TDP – Тепловыделение процессора: что это за параметр и как ее узнать?

Здравствуйте, дорогие читатели моего блога! Сегодня обсудим тепловыделение процессора – что это такое и на что влияет такой параметр, какое бывает максимальное и оптимальное значение, потребляет ли процессор полностью заявленное тепловыделение постоянно. Также рассмотрим несколько ЦП с низким выделением тепла для игр.

Что такое TDP

Thermal Design Power — одна из важных характеристик в описании ЦП. Переводится как расчетная тепловая мощность.

Эта величина указывает средние значения выделения тепла «камнем» при работе.

Может рассчитываться по разным схемам и указывать разные значения: например, когда все ядра полностью загружены, так и в «щадящем» режиме, когда CPU производит несложные вычисления.

Эта величина связана с энергопотреблением, однако не равна ему. Обычно центральный процессор выделяет в виде тепла почти всю энергию, которую потребляет. Соответственно, чем выше энергопотребление, тем выше будет и TDP.

Настройка TDP

Это гибкая величина, которую можно отрегулировать разными способами. Самые распространенные – управление тактовой частотой ЦП и напряжением. Сделать это может через БИОС или с помощью специальных утилит и сам пользователь. Кроме этого, «доработку напильником» выполняет и сам производитель.

Один и тот же CPU может использоваться в разных устройствах: тонком ультрабуке или мощном настольном ПК. Естественно, требования к тепловыделению у них разные: у лептопа этот показатель должен быть сведен к минимуму, так как его возможности теплоотвода ограничены.

Например, у Intel такое широко практикуется с массовыми ЦП i5 9400F, i7 9700K, i3 9100F или i3 8100. Аналогично дела обстоят у AMD, только модели другие. 65 вт — это много для ноутбука, однако вполне приемлемо для десктопного ПК. Соответственно, значение тепловыделения нужно коррелировать программными и аппаратными средствами.

Повысить тепловыделение (что зависит от повышения мощности, в первую очередь), можно благодаря внедрению более «жестких» сценариев разгона тактовой частоты и увеличения подаваемого напряжения. Чем больше CPU проработает в таком режиме, тем сильнее он нагреется.

В щадящем же режиме из-за невысокой нагрузки и тепла выделяется меньше. Кстати, аналогично дело обстоит с планшетами и смартфонами: на тех же моделях «камней» производители могут внедрять разные схемы TDP, поэтому производительность девайсов внутри одной линейки будет отличаться.

Это хорошо хотя бы тем, что производитель может адаптировать один и тот же чип под разные задачи, не «изобретая велосипед» повторно. Разработки по настройке TDP обходятся дешевле, чем создание с нуля процесса для производства CPU. А это сказывается на снижении конечной стоимости девайсов для потребителей.

Как узнать TDP процессора? Определить можно по модели, найдя спецификацию на сайте производителя. Узнать же модель используемого ЦП можно с помощью бесплатной утилиты CPU‑Z или аналогичной — например, AIDA64 или Sandra.

Несколько процессоров с небольшим тепловыделением

Как и обещал, для примера несколько девайсов, которые выделяют мало тепла:

  • Intel Core i7-770T;
  • Intel Core i5-6500;
  • Intel Core i3-210T
  • Intel Pentium G4520;
  • AMD Fusion A8-7680;
  • AMD Bristol Ridge A6-9500E;
  • AMD Athlon Picasso 3000G.

О том, как нагрузить CPU для проверки температуры, можно почитать здесь. Также советую ознакомиться со статьями «Какие бывают сокеты для ЦП» и «При какой температуре процессора отключается компьютер».

Если вы хотите своевременно получать уведомления о публикации новых материалов, подпишитесь на новостную рассылку. И не забывайте, что делясь постами этого блога в социальных сетях, вы помогаете его продвижению, за что я буду очень признателен. До скорой встречи!

Источник