Тротлит процессор что это
Что такое throttling – почему процессор сам снижает производительность
Что такое throttling или thermal throttling? Это – обычно нежелательное – явление, заключающееся в снижении частоты процессора (CPU) или системы графической карты (GPU). Как правило, вызвано превышением установленного предела максимальной температуры, в которой должна работать система, или потребляемой мощности. С троттлингом можно встретить в конструкциях с ограниченными возможностями отвода тепла, например, в игровых ноутбуках.
В настоящее время практически в каждом случае CPU и GPU производитель указывает их базовые и максимальные частоты. Например, процессор может работать с базовой частотой 3 Ггц, но в режиме Turbo/Boost она может увеличиваться до 4 Ггц. Кроме того, в случае процессора следует принимать во внимание тот факт, что максимальная тактовая частота Turbo может относиться только к одному или двум ядрам (в то время как процессор имеет их, например, восемь).
Дело в том, что тактовая частота процессора ограничена запасом энергии и температурой. Другими словами, конкретная модель может потреблять только определенное количество ватт и нагреваться до определенной температуры. Если температура и потребление энергии будут близки к максимальному значению, процессор снизит скорость, чтобы вписаться в определенный «бюджет» энерго- и теплопроводности.
Самый простой пример – при запуске игры видеокарта (и, в частности, GPU) увеличивает свою частоту до 2 Ггц. После нескольких минут игрового процесса температура системы достигает максимальной, система охлаждения перестаёт справляться с отводом тепла и тактовая частота автоматически снижается. Это может быть нормальным явлением (предел возможностей системы), а также сигналом перегрева.
Throttling сильно влияет на возможности ноутбуков, так как две модели, основанные на одних и тех же узлах, могут обладать разной производительностью, ибо производители соревнуются в уменьшении размеров конструкции, что негативно влияет на охлаждение, лимит мощности, и, следовательно, на производительность.
Throttling CPU и GPU – это опасно?
Throttling имеет целью защитить систему от перегрева и потребления слишком большого количества энергии, выходящей за пределы спецификации производителя. Это явление нормально, но если система охлаждения по разным причинам не работает с полной эффективностью, постоянный перегрев может привести даже к повреждению системы.
В теории, перегретая система (если уменьшение таймингов не дает ожидаемых результатов) должна отключаться, но на практике. по-разному бывает.
Как проверить частоту работы и температуру
Вы можете использовать такие приложения, как HWMonitor, GPU-Z или CPU-Z. В случае с ноутбуками, первым признаком проблем является, например, включение системы охлаждения в состоянии покоя, чего раньше не было.
В случае видеокарт, проще всего запустить тест GPU-Z, но, к сожалению, он не даёт полной уверенности в правильности действий. Однако, если в тесте температуры быстро растут (например, выше 90 градусов), а скорость ещё быстрее падает – это признак того, что у вас проблема.
Более реальным испытанием будет, например, запуск требовательной игры в окне и мониторинг температур и частоты работы CPU и GPU с помощью приложения диагностики.
Как предотвратить Throttling
Снижение частоты CPU и GPU – это, конечно, означает согласие с уменьшением производительности. Можно ли бороться с этим явлением? Да, есть способы, которые могут свести к минимуму вероятность возникновения подобной проблемы:
Также стоит отметить, что проблема может быть связана не с температурой или энергопотребление, а с ограничениями установленными производителем, тогда можно просто увеличить лимиты потребляемой мощности. В случае процессора мы можем сделать это в UEFI BIOS (увеличив максимальную потребляемую мощность), а в случае GPU с помощью таких инструментов, как MSI Afterburner (Power Limit).
Конечно, следует считаться с тем, что увеличится не только мощность, но и температура системы.
Что касается пониженного напряжения, то есть снижения напряжения на процессоре или графическом процессоре, то вы должны помнить, что каждый чип отличается. Да, одни и те же модели работают на основе определенных стандартов электропитания, рабочей частоты и температуры, но ни в коем случае возможности процессоров не идентичны, как мы увидим, например, при попытке разогнать две идентичные модели процессора или видеокарты.
Поэтому можно пойти другим путём и попробовать уменьшить питание микросхемы (в случае MSI Afterburner это параметр Core Voltage), что, конечно, приведет к снижению температуры, и позволит проверить стабильность системы. Это потребует немного времени на эксперименты, но эффекты могут быть очень перспективными.
В случае троттлинга в ноутбуке, особенно в случае перегрева, вы можете рассмотреть возможность покупки охлаждающей подставки, хотя следует отметить, что подходит не для всех случаев.
Насколько опасен троттлинг процессора
В результате тот, у кого есть подобное устройство, не может понять, почему производительность флагманского девайса снижается так, будто это бюджетная модель. Виновник этого – троттлинг. И важно знать, что его можно не допустить.
При длительных нагрузках компьютер снижает производительность. Это особенно заметно в трудоемких задачах и играх. Ведь тогда система действует с тормозами, снижается количество кадров в секунду. А еще система охлаждения создает много шума. Такое происходит потому, что комплектующие в системе не остывают. И тогда включается защита от перегрева.
ВАЖНО! Троттлинг – это ограничение максимальной тактовой частоты. Это делает существенно ниже скорость вычислительных девайсов. Но это хорошо для безопасности комплектующих. И для пользователей это связано с множеством неудобств. А ведь троттлинг существует даже в смартфонах, планшетах и видеокартах.
Как действует троттлинг
Однако это сказывается на производительности. Тем более что в большинстве случаев высокие температуры достигаются в требовательных задачах. А там нехватка производительности ощущается более заметно по сравнению, скажем, с офисным редактором.
Температурные рамки для того, чтобы снизить частоты, задаются спецификациями архитектуры процессора. Скажем, когда мы возьмем устаревший Pentium 4 630, то это только 66,6 градуса. Когда только они будут достигнуты, процессор сразу же начнет быстро снижать производительность.
Если взять новые модели, то в них ограничения расширили для того, чтобы иметь большую производительность и эффективность. Ведь современный техпроцесс предоставляет такую возможность. Для Core i7 9700K, например, троттлинг начинается при температуре 100 градусов.
ВАЖНО! Троттлить могут десктопы и ноутбуки. Но не только. Этому подвержены и чипсеты смартфонов. И видеокарты – тоже. Такой девайс, получив даже непродолжительную нагрузку, начинает снижать частоту быстрее, чем остальные. Да так, что это напрямую оказывает влияние на производительность смартфона. Процессор гаджета приступает к сбросу максимальной частоты.
Признаки троттлинга
Скажем, AIDA64 — утилита, которая предназначена для того, чтобы тестировать компьютеры. Как настольные, так и мобильные. Используя встроенные в нее тесты, узнают, троттлит процессор или нет? Нужно открыть программу, найти вкладку «Сервис» и там же открыть «Тест стабильности системы».
Когда рабочее пространство будет открыто, то нужно оставить включенными лишь тесты Stress SPU, Stress FPU, Stress cache и произвести запуск. График покажет температуру, вольтаж и частоты. Оставляем вкладку с температурами. Так мы узнаем, на каком значении процессор осуществит сброс частоты.
Когда система троттлит, то график моментально становится красным. О троттлинге сообщит надпись CPU Throttling. А вот Overheating Detected указывает на то, что процессор вышел на температуру, максимально разрешенную.
ВАЖНО! Мы уже знаем, что компьютер снижает частоты для того, чтобы войти в заводские температурные рамки. Для той или иной модели процессора данные рамки индивидуальны. И все-таки троттлинг обычно является следствием какой-либо неисправности. Он также появляется из-за того, что настройка произведена неправильно.
Как не допустить троттлинга
— Накопившаяся пыль
Если пыли нет, то охлаждение хорошее. Понятно, что в конкретном случае проблема не просто в троттлинге — вряд ли компьютер, наполненный пылью, вообще сможет включиться. Нужно систематически приводить в порядок системный блок. Хорошо продувает пыль компрессор. Если его нет, то можно использовать сжатый воздух в баллончиках. Пылесосить нельзя!
— Обновление термопасты
Термопаста должна быть свежей. Тогда качество соприкосновения плоских поверхностей будет лучше. Есть ошибочное мнение, что компьютер охлаждается лучше, если используешь больше пасты.
Однако доказано, что коэффициент теплопроводности пасты самый низкий. Ни в какое сравнение с проводимостью крышки процессора и подошвы радиатора. Однако паста проводит тепло лучше по сравнению с прослойкой воздуха, которая останется между парой плоскостей.
ВАЖНО! Для того чтобы теплопроводность была лучше, нужно подобрать пасту, у которой наибольшее значение Вт/мК. Оптимально – от 8 до 15 Вт/мК.
Нужно посмотреть и убедиться, что при работе лопасти вращаются и делают обдув радиатора процессора. Когда крыльчатка не проворачивается или у нее нет свободного хода, то можно попытаться восстановить старый вентилятор, используя смазку подшипников.
— Установка радиатора неправильная
У крышки процессора и подошвы кулера ровные плоские поверхности. Они рассчитаны на то, что между ними будет плотный контакт. Когда железки смещаются относительно друг друга, то это может привести к перегреву. Когда в месте контакта есть прослойка воздуха, тепло не будет передаваться на кулер. И тогда начинается троттлинг.
— Настройка BIOS неправильная
К повышенным температурам приводят кривые настройки в биосе. Скажем, завышенный вольтаж ядер или контроллера памяти (Vcore и VCCIO/VCCSA). Для любого процессора стабильные вольтажи неповторимы.
ВАЖНО! Вот почему нельзя вмешиваться в работу этой системы. Нужно произвести сброс настроек на заводские, используя перемычку Clear CMOS.
— Воздействие вирусов
Есть такие вирусные программы, которые сильно нагружают процессор. В результате – перегрев и троттлинг.
Особенности троттлинга ноутбука
Система охлаждения ноутбука настолько мала, что пыль накапливается быстрее по сравнению с корпусом системного блока. Особенно тогда, когда компьютер применяют, например, диване или в зоне, где рядом есть домашние животные. То есть там, где найдутся ворсинки или шерсть.
В ноутбуке забор холодного воздуха осуществляется внизу корпуса. Когда применяешь ноутбук на мягких поверхностях, скажем, на одеяле с ворсом, то прохладный воздух вообще не пробивается через отверстия. Отсюда и троттлинг. В таком случае есть резон найти охлаждающую подставку.
ВАЖНО! Следите за тем, каково состояние термопасты. Контролируйте работу вентиляторов. Игровые ноутбуки – с расширенными настройками в биосе, и потому при неправильной настройке вольтажей возникают проблемы.
Как избавиться от троттлинга
Защита имеет два режима: софтовый и аппаратный. Софтовый функционирует постоянно. Он осуществляет регулировку частоты по мере нагрева. У аппаратного два состояния: 0 и 1.Когда температура процессора зашкаливает, и софтовая регулировка не успевает произвести сброс частоты, аппаратный режим защиты делает отключение компьютера, как только он достигает пикового нагрева.
Мягкий алгоритм можно регулировать. Для платформ Intel нужно произвести установку максимального значения в разделе CPU Power Thermal Control. Для AMD это называется Platform Thermal Throttle Limit. И здесь также нужно выставить максимум. Настройки ищите в разделе управления питанием процессора в BIOS.
ВАЖНО! Аппаратный троттлинг отключить невозможно. У процессора должна быть хоть какая-то защита.
Если система нормальная, то в ней троттлинга быть не должно. Если это не смартфоны с их SoC-чипами и сложными алгоритмами для того, чтобы управлять частотой. Там троттлинг может включиться даже тогда, когда температура всего 30 градусов.
Мы уже знаем, что система может перегреться и тогда, когда пользователь сам виноват: пыль, термопаста, которая засохла, или кулер установлен неправильно. Даже тогда, когда вольтаж на процессоре превышен минимально, то перегрев будет. Вот почему маленькая производительность в играх, при решении «тяжелых» задач.
Не будем забывать о том, что даже тогда, когда троттлинг защищает процессор, все-таки постоянная работа на пограничных температурах вредит системе. Не допускайте перегревов! Следите за состоянием техники! Обслуживайте комплектующие. Защищайте программное обеспечение.
Что такое троттлинг процессора и как его избежать
Содержание
Содержание
Пользователи покупают устройства, в которых установлены мощные процессоры с высокими тактовыми частотами, как минимум четырьмя ядрами и поддержкой многопоточности. Как правило, в описании характеристик указывают максимальные возможности. На деле же оказывается, что турбочастота почти недостижима в работе, потому что чип успевает нагреться на несколько десятков градусов за секунды. В итоге владелец устройства недоумевает, почему флагманское устройство опускается по производительности до бюджетных моделей. Это троттлинг. И его можно избежать.
Компьютер снижает производительность во время длительных нагрузок. Это особенно заметно в трудоемких задачах, рендеринге, кодировании видео и играх, когда система работает с тормозами, падает количество кадров в секунду, а также сильно шумит система охлаждения. Это происходит из-за того, что комплектующие в системе не могут охладиться и включают защиту от перегрева.
Троттлингом называют ограничение максимальной тактовой частоты. Его работа значительно снижает скорость вычислительных устройств. С одной стороны, это хорошо для безопасности комплектующих, с другой — доставляет неудобства пользователю. Этому феномену подвержены не только мобильные компьютеры, но и настольные. Мало того, троттлинг есть даже в смартфонах, планшетах и видеокартах.
Как проявляется троттлинг
У процессора есть защита от перегрева. Она устроена таким образом, что при достижении определенной температуры снижается рабочая частота, а вместе с ней и вольтаж. Это спасает камень от перегрева, но бьет по производительности. Тем более, что высокие температуры чаще всего достигаются в требовательных задачах, а нехватка производительности там чувствуется сильнее, чем в браузере с тремя вкладками или офисном редакторе.
Температурные рамки для снижения частот задаются спецификациями архитектуры процессора. Например, для устаревшего Pentium 4 630 это всего лишь 66.6 градуса, после достижения которых процессор быстро снижает производительность:
На новых моделях ограничения расширили для большей производительности и эффективности. Да и просто потому, что позволяет современный техпроцесс. Для Core i7 9700K начало троттлинга — 100 градусов:
У AMD процессоров и алгоритмы те же, и спецификации. Ryzen 5 3600X тоже способен долго и горячо работать без снижения производительности:
Однако троттлить могут не только десктопы и ноутбуки. Этому подвержены чипсеты смартфонов и даже видеокарты. Например, вот наглядный пример троттлинга флагманских SoC смартфонов:
Здесь видно, что после непродолжительной нагрузки устройство посередине начинает снижать частоту быстрее остальных:
Причем это прямо влияет на производительность смартфонов:
После нескольких прогонов в Antutu процессор начинает сбрасывать максимальную частоту, и цифры в бенчмарке уменьшаются.
Как понять, что система троттлит
Шумит вентилятор на процессоре, подтормаживают редакторы, тормозит 4К-видео в YouTube — система может перегреваться и снижать частоты в троттлинге. Тем не менее, метод научного тыка здесь не пройдет. Для того, чтобы понять, почему компьютер работает нестабильно, воспользуемся специальным ПО.
AIDA64 — комбайн для тестирования настольных и мобильных компьютеров. В умелых руках утилита просто незаменима. С помощью встроенных в нее тестов можно узнать, троттлит процессор или нет. Открываем программу, находим вкладку «Сервис» и там же открываем «Тест стабильности системы»:
Откроется рабочее пространство, где оставляем включенными только эти тесты, и запускаем:
Верхний график показывает температуру, вольтаж и частоты. Оставим вкладку с температурами, чтобы знать, на каком значении процессор сбросит частоту. Стоит отметить, что на исправной сборке троттлинга добиться непросто. Тем не менее, если система троттлит, график сразу покраснеет. Так выглядит график без троттлинга:
А так — если система сбрасывает частоты из-за перегрева:
О троттлинге сообщает надпись CPU Throttling, а Overheating Detected говорит о том, что процессор достиг максимальной разрешенной температуры.
Как мы уже разобрались, компьютер снижает частоты для того, чтобы уложиться в заводские температурные рамки. Для каждой модели процессора эти рамки индивидуальны. Тем не менее, троттлинг — это следствие какой-то неисправности или неправильной настройки.
Как бороться с троттлингом
Даже настольный компьютер с просторным корпусом и массивными радиаторами может троттлить. Например, из-за конструктивных ошибок при сборке или неправильной эксплуатации. В любом случае, троттлинг обусловлен температурой, а это значит, что система охлаждения — первая, кто отвечает за снижение производительности.
Пыль
Охлаждение в компьютере — это не только корпусные вентиляторы или радиатор на процессоре. Это целый набор условий, при которых система должна работать стабильно и с приемлемыми температурами. Одно из условий хорошего охлаждения — отсутствие пыли:
Это утрированный пример, но бывает и такое. Разумеется, здесь проблема не просто в троттлинге — вряд ли такой компьютер вообще включится. Тем не менее, не забываем делать уборку в системном блоке. Если под рукой нет компрессора, можно продуть пыль с помощью сжатого воздуха в баллончиках. Ни в коем случае не пылесосить!
Термопаста
Второе условие — свежая термопаста. Она улучшает качество соприкосновения плоских поверхностей. Многие ошибочно считают, что большое количество пасты лучше охлаждает компьютер. На самом деле, коэффициент теплопроводности пасты самый низкий по сравнению с проводимостью крышки процессора и подошвы радиатора. Однако паста проводит тепло лучше, чем воздушная прослойка, которая останется между двух плоскостей. Научиться правильно наносить термопасту можно в обучающем видео:
Для лучшей теплопроводности подбираем пасту с наибольшим значением Вт/мК. Оптимально от 8 до 15 Вт/мК.
Проверка вентиляторов
Третье условие — обслуживание компактных вентиляторов ноутбуков и мини-ПК, реже — десктопных вертушек. Достаточно убедиться хотя бы визуально, что лопасти вращаются во время работы и хорошо обдувают радиатор процессора. Если крыльчатка не проворачивается или не имеет свободного хода, перед покупкой нового вентилятора можно попробовать восстановить старый с помощью смазки подшипников:
Правильная установка радиатора
Крышка процессора и подошва кулера имеют ровные плоские поверхности и рассчитаны на плотный контакт между собой. И это четвертое условие. Если железки сместятся относительно друг друга, это может стать причиной перегрева. Идеальный отпечаток на процессоре и подошве радиатора говорит о равномерном нанесении пасты и правильной установке радиатора:
Если в месте контакта остается воздушная прослойка, тепло не будет передаваться на кулер и начнется троттлинг.
Для справки
Несколько поколений назад производители стали использовать пластичный термоинтерфейс между крышкой процессора и кремниевым чипом. Раньше в этом месте находился легкоплавкий припой. Он проводит тепло в десятки раз лучше и не высыхает со временем, чего не скажешь о термопасте:
Со временем эта «прослойка» высыхает, и процессор перегревается, несмотря на мощное охлаждение. В таком случае его нужно скальпировать — снимать крышку и менять термоинтерфейс на новый. Энтузиасты применяют в скальпировании жидкий металл, который в десятки раз лучше проводит тепло, чем обычная термопаста.
Неправильная настройка BIOS
Не только физические неисправности могут быть причиной троттлинга. Вполне возможно, что повышенные температуры возникают из-за кривых настроек в биосе. Например, завышенный вольтаж ядер или контроллера памяти (Vcore и VCCIO/VCCSA). Для каждого процессора стабильные вольтажи уникальны, поэтому не рекомендуется вмешиваться в работу данной системы. Для исключения влияния пользовательских настроек на работу компьютера рекомендуется сбросить их на заводские с помощью перемычки Clear CMOS.
Вирусы
Некоторые вирусные программы очень сильно нагружают процессор, от чего также может возникнуть перегрев и троттлинг. Особенно это касается ноутбучного железа, где процессор работает на грани снижения частоты. Существуют и такие, которые могут записать себя в микросхему BIOS и оттуда управлять компьютером на более низком уровне. В таком случае помощник один — антивирус с уникальными базами и системами защиты, которые часто обновляются и меняются.
Если троттлит ноутбук
Ноутбуки страдают перегревом намного чаще настольных систем. Троттлинг очень любит пассивное, полупассивное охлаждение и тесные корпуса. В таких машинках можно наблюдать до 70-80 градусов в фотошопе или при просмотре тяжелого 4К-фильма. Хотя мобильные процессоры приучены к таким условиям, почему бы не помочь системе охладиться и работать с большей производительностью. Тем более, что мобильным устройствам тоже необходима уборка:
Система охлаждения ноутбука слишком миниатюрна, поэтому пыль появляется быстрее, чем в корпусе системного блока. Особенно, если компьютер используется на кроватях, диванах или поблизости от домашних питомцев — везде, где есть ворсинки и шерстинки.
Забор холодного воздуха в ноутбуке находится в нижней части корпуса. Если использовать ноутбук на мягких поверхностях (одеяло с ворсом), прохладный воздух перестанет поступать через эти отверстия, что точно приведет к троттлингу. Для таких случаев можно подобрать охлаждающую подставку.
В остальных случаях ноутбук подвержен тем же проблемам, что и десктоп. Необходимо следить за состоянием термопасты и работой вентиляторов. Игровые ноутбуки имеют расширенные настройки в биосе, поэтому неверные настройки вольтажей здесь тоже играют роль.
Как отключить троттлинг и безопасно ли это
Система защиты от перегрева работает на уровне микропрограммы процессора. То есть, за это отвечает не WIndows и не материнская плата, а сам процессор. Отключить такую систему полностью нельзя. Но есть способ изменить лимиты троттлинга.
У защиты есть два режима: софтовый и аппаратный. Первый работает постоянно и регулирует частоту по мере нагрева. Аппаратный имеет два состояния: 0 и 1. Если температура процессора зашкаливает, и софтовая регулировка не успевает сбросить частоту, аппаратный режим защиты просто выключает компьютер при достижении пикового нагрева.
Выполняем на свой страх и риск!
Мягкий алгоритм поддается регулировке. Для платформ Intel необходимо установить максимальное значение в разделе CPU Power Thermal Control. Для AMD это называется Platform Thermal Throttle Limit, где тоже необходимо выставить максимум. Настройки можно найти в разделе управления питанием процессора в BIOS.
Однако в этом сильны только топовые комплектующие. Для Intel это процессоры с литерой K в названии и материнские платы на чипсетах серии Z. У платформы AMD аппаратных ограничений в настройках нет, но некоторые опции можно найти только в дорогих исполнениях материнских плат.
Аппаратный троттлинг не отключается вообще. Процессор должен иметь хоть какую-то защиту. Иначе получится так:
В нормальной системе троттлинга быть не должно, если это не смартфоны с их SoC-чипами и мудреными алгоритмами управления частотой. Там троттлинг может включиться и при 30 градусах. Производители устройств идут на хитрость, чтобы привлечь внимание к своим моделям. Они предлагают ноутбуки с высокими частотами, которые на деле оказываются намного меньше ожидаемых из-за хитрой настройки троттлинга. При этом четырехъядерный процессор с хорошим охлаждением, которое не позволит процессору перегреться, будет быстрее, чем его старшая модель с восемью потоками.
Как мы уже разобрались, система может перегреться и по вине пользователя: пыль, засохшая термопаста или неправильная установка кулера. Даже минимальное превышение вольтажа на процессоре приведет к перегреву. Отсюда и небольшая производительность в играх, тяжелых задачах. Владелец и не представляет, что его сборка сможет на 20-30% больше, если заменить термопасту, установить эффективную систему охлаждения или просто правильно настроить систему.
Стоит понимать, что хоть троттлинг и защищает процессор, но все-таки постоянная работа на пограничных температурах не идет на пользу системе. А значит, лучше не допускать перегревов и следить за состоянием техники, причем в плане как обслуживания комплектующих, так и защиты программного обеспечения.