Vad är CPU-termisk strypning och hur påverkar det prestanda?

Det är ingen överraskning att kraftfulla PC-komponenter som CPU: er och GPU: er kräver massor av kraft för att fungera med sin fulla potential. Men en bieffekt av att pumpa in flera hundra watt i din CPU är mängden värme som den genererar.

Även om det vanligtvis inte är ett problem, kan överdriven värme leda till problem som direkt påverkar din CPU: s prestanda. Termisk strypning kan rädda din CPU från att förvandlas till en induktionshäll, men det kommer inte att göra mycket nytta för ditt systems prestanda.

Vad är CPU Thermal Throttling?

Närhelst din dator kör resurskrävande belastningar som ett tungt spel eller program, använder den mer kraft för att hålla jämna steg med prestandanivån som krävs av sådana applikationer. Ju mer kraft din CPU drar, desto mer värme genererar den. När den här värmen blir för mycket för din dators eller bärbara dators kylsystem, börjar processorn att strypas.

CPU termisk strypning inträffar när din CPU når kritiska temperaturer (vanligtvis runt 194 Fahrenheit eller 90 Celsius) och börjar offra prestanda för att bibehålla eller minska den temperaturen. Temperaturer bortom den punkten kan skada CPU: n, då kommer ditt system troligen att stängas av för att skydda interna komponenter.

Om du överklockar din CPU för att få bättre prestanda löper du också större risk för termisk strypning. Eftersom överklockning pressar processorn att nå högre klockhastigheter drar den mer kraft och genererar mer värme. Detta innebär att den når sina termiska trösklar snabbare, vilket innebär att du måste uppgradera din kyllösning i enlighet med detta för att undvika att strypa din dyrbara CPU.

För att vara tydlig är termisk strypning i sig inte en dålig sak. Om du har en otillräckligt kyld CPU kan termisk strypning vara det enda som hindrar den från att smälta ner. Om du använder en bärbar dator kan termisk strypning också säkerställa att den inte blir så varm att du inte kan använda enheten korrekt längre, eftersom CPU-värmen som genereras i bärbara datorer ofta värmer upp tangentbordsdäcket och särskilt underredet.

Stationära processorer begränsas av deras TjMax-temperatur, även känd som Maximum Thermal Junction Temperature, där processorns interna termiska kontrollmekanismer verkar för att förhindra skador på komponenter. På bärbara CPU: er kan detta TjMax-värde variera beroende på enhetsmodell och fabrikat, såväl som tillverkarens specifikationer.

Du kan hitta din specifika CPU: s TjMax-värde genom att kontrollera specifikationsbladet eller använda gratisprogram som Kärntemp eller HWMonitor.

Hur påverkar CPU termisk strypning prestanda?

Huvudsyftet med termisk strypning är att kyla ner processorn till en punkt där den inte går över en viss temperaturtröskel. Detta görs genom att sänka CPU: ns kärnklockhastighet, vilket resulterar i ett lägre strömförbrukning, vilket så småningom leder till mindre värmealstring. Som du säkert kan gissa, eftersom din CPU inte längre kan köra med sina maximala klockhastigheter, påverkar det ditt systems prestanda direkt.

Effekten är särskilt märkbar på bärbara enheter eftersom de tenderar att ha mindre energibudgetar och kylningslösningar. Men oavsett om du använder en bärbar dator eller PC, kommer din CPU i allmänhet att strypa mellan dess bas- och turbofrekvenser.

Hur mycket prestanda du förlorar genom termisk strypning beror på faktorer som belastningen på processorn, din kyllösning, processorns bas- och boostklockor och ström den förbrukar. När det gäller din spelupplevelse, förvänta dig att se plötsliga FPS-fall såväl som slumpmässiga fördröjningar och toppar under spelet. Det kan också leda till att spel rent av kraschar i extrema situationer.

Till exempel var min MSI-bärbara dators 9:e generationens Core-i5 9300H termisk strypning när jag spelade Call of Duty Warzone 2.0, med spelet som körde mellan 30-35 FPS på låga inställningar. Detta orsakades av en betydande minskning av CPU: ns klockhastigheter, som sjönk så lågt som 2,9 GHz jämfört med dess vanliga boost-klocka på 4,0 GHz. Det är en betydande prestationsförlust.

CPU: ns strömförbrukning minskade också avsevärt. När den strypts drog den någonstans mellan 23-30W effekt, medan den kan nå så högt som 50W när den kördes med full prestanda.

Allt detta medan temperaturen över alla fyra kärnor var mellan 96-97 Celsius (204,8-206,6 Fahrenheit), bara 3 grader mindre än processorns TjMax. Det kommer inte att gå högre, eftersom MSI har infört restriktioner för att förhindra att undersidan av den bärbara datorn förvandlas till en stekpanna.

Helst bör din CPU köra på 50-60 Celsius (122-140 Fahrenheit) när den inte är belastad. Min termiskt strypta i5 9300H låg på nära 80 Celsius (176 Fahrenheit), vilket inte lämnade mycket utrymme för CPU: n att bibehålla prestanda under stress.

När jag räknade ut problemen som orsakade strypningen ökade prestandan till mycket stabilare 55-60 FPS, nästan dubbelt så mycket som jag fick med en strypt CPU.

Beroende på din specifika CPU-belastning och strypningsgrad kan körsträckan variera. Poängen är att termisk strypning påverkar din CPU: s prestanda ganska avsevärt, för att inte nämna att att konstant köra en CPU nära dess termiska gräns också påverkar dess livslängd enormt.

Så här kontrollerar du om din CPU stryper

Att kontrollera efter CPU-termisk strypning är faktiskt ganska enkelt. Först och främst, för den skarpsynta, kommer nedgången i prestanda att vara tillräckligt för att indikera att något är fel. Din dator kommer också att visa tecken på kamp, ​​vilket innebär att fläktarna kommer att köra snabbare och producera mer ljud när din PC överhettas.

För avgörande bevis på att din CPU stryper, öppna vilket CPU-övervakningsprogram som helst OpenHardwareMonitor eller HWiNFO samtidigt som du sätter din CPU under stress med antingen ett CPU-intensivt spel eller stresstest som Prime95 och titta på temperaturen, strömförbrukningen och kärnhastigheterna.

Om din CPU är termisk strypande kommer du att se temperaturerna stiga upp mycket nära din CPU: s TjMax-värde medan strömförbrukningen och kärnklockhastigheterna kommer att minska avsevärt från vad de borde vara under en tung ladda. Detta kommer att resultera i en prestandaförlust och är en ganska solid indikation på att din CPU är termiskt strypt.

Så här åtgärdar du problem med termisk strypning

Det finns ett antal sätt du kan fixa din CPU: s termiska strypningsproblem. Eftersom orsaken till termisk strypning nästan alltid är en otillräcklig eller felaktig kyllösning, bör det vara det första området du kontrollerar.

Damm är din dators fiende nummer ett. Oavsett om du använder en bärbar dator eller har en stationär dator, om dina fläktventiler är igensatta av damm, termiskt system kommer inte att kunna dra in så mycket kall luft som det behöver för att kyla ner din CPU vilket leder till termisk strypning. Detta gäller även vattenkylda system.

Se till att dina fläktar har fri tillgång till luftflödet och att kylflänsarna inte är igensatta av damm, särskilt på bärbara datorer. Det kräver inte mycket ansträngning; några noggrant riktade tryckluft eller fläktsprayer kommer att göra jobbet i de flesta fall. Bärbara datorer är dock en annan historia, eftersom du kan behöva öppna dem för att komma åt fläktarna eller få dem till en verkstad om du inte är bekväm med att öppna upp din egen.

Termisk ompastning kan också hjälpa, eftersom din termopasta kan torka ut med tiden. Observera dock att du inte ska behöva klistra om din CPU ofta eftersom termisk pasta av god kvalitet ofta varar ganska länge. Eller om du är klar med termisk pasta, flytande metall är också ett alternativ.

Om du känner dig obekväm med att utföra operationer på din dator, finns det sätt att fixa eller åtminstone minska den termiska strypningen på din CPU. Det enkla sättet är förstås att minska belastningen på din CPU och inte köra krävande program på din dator. Men det är lättare sagt än gjort för de flesta av oss.

Alternativt kan du också underspänninga din CPU. Undervolting innebär att sänka din CPU: s strömförbrukning samtidigt som du bibehåller konsekventa klockhastigheter för kärnan och minnet. Det är mycket säkrare än överklockning och, i vissa fall, kan det ge bättre prestanda än din CPU producerar vid lagerinställningar. Som sagt, det kräver viss teknisk kunskap.

Dessa metoder sträcker sig även till andra PC-komponenter och kan också användas till förhindra termisk strypning på din GPU.

Låt inte den processorn bli varm

När moderna processorer blir snabbare och mer strömkrävande, kommer de att generera ännu mer värme vilket innebär att bevara problem som termisk strypning i schack och att kyla din CPU ordentligt kommer att vara av yttersta vikt för att få maximal prestanda möjlig.

Det är inte så svårt, trots allt. Bara att regelbundet underhålla din dator kommer att räcka långt för att säkerställa att du får maximal prestanda och livslängd av din CPU.