Du njöt av din favoritspeltitel när du märkte något utöver det vanliga – fläktarna på ditt system gjorde mer ljud än de brukar.
För att förstå problemet öppnade du din betrodda temperaturövervakningsapp, bara för att upptäcka att temperaturen på CPU och GPU var utom kontroll.
Men varför var beräkningsenheterna på ditt system så toastiga? Var det för att ditt spel pressade ditt system för hårt, eller var det något med V-Sync att göra?
Varför värms CPU och GPU på din maskin upp?
CPU och GPU på en modern spelmaskin kan göra mycket. Vare sig det är att köra spel med verklighetstrogen grafik eller rendera högupplösta videor på några sekunder, det finns inget som en modern dator inte kan göra. Som sagt, precis som människor behöver en dator energi för att utföra dessa uppgifter, men till skillnad från oss är datorer beroende av elektricitet för att utföra operationer.
Så, för att köra ett spel med 60 FPS (Frames Per Second), kanaliserade CPU och GPU elektricitet elektroniska omkopplare som kallas transistorer
. Detta gör att omkopplarna slås på eller av baserat på processorns eller GPU: ns klockfrekvens. Det är denna upprepade operation av transistorer i CPU och GPU som får din dator att vakna till liv. Som sagt, just denna elektricitet gör att ditt system värms upp.Men varför är det som driver dina spel som gör att din maskin blir varm?
Jo, du förstår, enligt Joules uppvärmningslag är värme som genereras i en ledare proportionell mot kvadraten på strömmen som flyter genom den. Därför, när strömförbrukningen för en beräkningsenhet ökar, ökar också värmen den genererar.
Varför gör spel fansen på ditt system galna?
Nu när vi har en grundläggande förståelse för varför ditt system värms upp, kan vi titta på varför spel är en så intensiv uppgift för din maskin.
Du förstår, spel kan se enkelt ut på ytan, men CPU, GPU och minnessystem körs i full lutning för att leverera de höga bildhastigheterna. För att förstå varför spel är så krävande, låt oss titta på vad ditt system måste göra för att rendera spel.
När du öppnar spelet kommer CPU in i bilden, och programdata för spelet flyttas till systemets RAM från hårddisken. Efter det bearbetar processorn data och skickar den till VRAM, dedikerat minne för bearbetning av displaydata. Därefter bearbetar GPU: n data, skapar scenen enligt ditt spelande och lagrar renderingsinformationen i VRAM. Skärmen extraherar sedan dessa data regelbundet baserat på dess uppdateringsfrekvens.
Detta kan tyckas trivialt, men GPU: n måste bearbeta data 60 gånger i sekunden och skicka den till skärmen för att leverera en smidig 60 FPS-upplevelse. Dessutom, om du har en full HD-skärm måste din GPU bearbeta renderingsinformation för 2 miljoner pixlar. Å andra sidan, om du har en 4k-skärm måste GPU: n bearbeta data för att måla över 8 miljoner pixlar.
Därför, för att sammanfatta det hela, måste din GPU bearbeta färg-, skugga- och texturinformation för 8 miljoner poäng och leverera den till skärmen var 16:e millisekund för att erbjuda ett smidigt spel erfarenhet.
Nu är det mycket siffror; utan tvekan blir din GPU och CPU varm när du spelar krävande titlar.
Förstå bildhastigheter, uppdateringsfrekvenser och skärmrivning
Som förklarats tidigare genererar grafikprocessorn bilder och lagrar dem i VRAM. Hastigheten med vilken GPU: n kan utföra denna uppgift kallas bildrutehastigheten, som är proportionell mot scenens komplexitet.
Därför, om du spelar ett spel som inte är komplicerat beräkningsmässigt, kan GPU: n rendera bilder med högre hastigheter och skicka data till VRAM 100 gånger i sekunden, vilket ger en bildhastighet på 100 FPS. Som sagt, om du spelar ett spel med ray tracing aktiverat, måste GPU: n bearbeta mycket mer data, vilket minskar FPS.
Monitorns uppdateringsfrekvens, å andra sidan, hänvisar till den hastighet med vilken monitorn samlar in data från VRAM. Därför, om du har en panel som erbjuder en uppdateringsfrekvens på 60 Hertz, kommer monitorn att komma åt informationen i VRAM var 16,6 millisekund (1/60 sekund).
Så, om du tittar på det, är uppdateringsfrekvensen för din bildskärm konstant, medan bildhastigheten för GPU: n är variabel. Det är denna diskrepans som orsakar att skärmen går sönder; här är hur.
Låt oss säga att din GPU bearbetar data för att skapa en bild som ska visas på skärmen, och eftersom det visuella inte är komplext, skapar det scenen omedelbart. Nu för att allt ska fungera korrekt bör monitorn hämta bilden från VRAM och visa bild samtidigt, men eftersom GPU: n arbetar snabbare än skärmen, är det inte data från VRAM hämtas.
Medan bilden på skärmen inte uppdateras, bearbetar GPU: n data för att skapa nästa bild som visas på skärmen och skriva till VRAM. Vid denna tidpunkt hämtar displayen data från VRAM.
På grund av detta visas bilden på din display med en reva i mitten, eftersom bilderna är från två olika ramar. För att lösa detta problem har vi V-Sync.
Vad händer när V-Sync är aktiverat?
Ingen gillar skärmslita, och för att lösa detta problem, spelindustrin kom med V-Sync-teknik. Förkortning för Vertical Synchronization, V-Sync synkroniserar skärmen och GPU så att skärmsönderfall inte kommer in i bilden.
För att göra detta begränsar V-Sync bildhastigheten för GPU: n till en konstant hastighet. På grund av detta samlar skärmen in data från VRAM i samma takt som GPU: n skjuter in data i VRAM, vilket förhindrar att skärmen rivs sönder.
Dessutom, när V-Sync är aktiverat, pressar inte din GPU sig själv till det yttersta eftersom den bearbetar bilddata baserat på monitorns uppdateringsfrekvens.
Varför ökar CPU- och GPU-temperaturerna när V-Sync är inaktiverat?
När V-Sync är inaktiverat är bildskärmens uppdateringsfrekvens och grafikprocessorns bildfrekvens inte synkroniserade. Därför pressar GPU: n sig själv till det yttersta och skickar data till VRAM baserat på scenens komplexitet. Detta lägger stor belastning på GPU och CPU eftersom mer data behöver bearbetas och hanteras.
Denna ökning av GPU- och CPU-belastning gör att beräkningsenheterna drar mer ström – vilket ökar temperaturen på ditt system.
Aktivera V-Sync för att kyla din CPU och GPU
Om du inaktiverar V-Sync kan ditt system värmas upp, men det kan finnas flera orsaker till höga systemtemperaturer. Så om aktivering av V-Sync inte kyler ner din GPU, kan du titta på andra faktorer som kan värma upp ditt system.
