Logik überprüfen: niedrige Basistaktfrequenz – CPU-Boosting = CPU-Lebensdauer?

Logik überprüfen: niedrige Basistaktfrequenz – CPU-Boosting = CPU-Lebensdauer?

Kann jemand meine Logik hier bestätigen? Ich habe vor, in den nächsten Wochen einen neuen Laptop zu kaufen – und zwar einen teuren, und hoffe, dass er lange hält.

Ich plane, eine CPU mit niedriger Basisfrequenz (1,8 - 2 GHz) zu kaufen und Übertaktung/Boost abzuschalten, um die Lebensdauer des Laptops zu verlängern. Der PC wird täglich mittlere Belastungen (außer Gaming) ausgesetzt sein.

Oder sollte ich über eine höhere Basistaktfrequenz ohne CPU-Boosting nachdenken??? Hilfe!

Normalerweise möchten Sie, dass Ihr Prozessor mit dieser langsameren Geschwindigkeit läuft.-

Die 2, die ich mir derzeit ansehe:

AMD Ryzen 7 5700U 8C / 16T 1,8 GHz Bis zu 4,3 8
AMD Ryzen 7 4700U 8C / 8T 2,0 GHz Bis zu 4,1 GHz 7 Radeon-Kerne

Um die Sache noch verwirrender zu machen, erwähnte ein Kollege, dass die Lebensdauer eines heute gekauften Laptops nicht durch die CPU begrenzt sei. Stimmt das?

Antwort1

Moderne Prozessoren verfügen über zahlreiche Energiesparfunktionen. Boost ist eine davon, andere umfassen Power Gating, um ungenutzte Teile der CPU bei Nichtgebrauch abzuschalten.

Die Boost-Funktion moderner CPUs ermöglicht es Systemen, die meist nur leicht ausgelastet sind, vorübergehende Aufgaben so schnell wie möglich zu erledigen und so so schnell wie möglich wieder in den Zustand mit der geringsten Leistungsaufnahme zu gelangen. Moderne CPUs haben möglicherweise eine „Basis“-Taktfrequenz von 1,5 GHz, können aber je nach Wärme- und Leistungsbudget bis auf 3,5 GHz hochboosten, also theoretisch mehr als das Doppelte der theoretischen Leistung.

Wenn der Boost deaktiviert ist, sehen Sie nur die 1,5-GHz-Geschwindigkeit. Wenn also eine Aufgabe ausgeführt wird, bedeutet dies, dass die CPU doppelt so lange laufen könnte. Während ein höherer Boost möglicherweise eine ähnliche Arbeitsmenge erfordert und mehr Wärme erzeugt, bedeutet die Thermik, dass eine kurzzeitig hohe Taktfrequenz kurzfristig absorbiert und über einen längeren Zeitraum abgeführt werden kann als eine länger anhaltende niedrigere Spitzentaktfrequenz, die über einen längeren Zeitraum Wärme erzeugt. Dass die CPU für längere Zeit „voll eingeschaltet“ ist, kann auch mehr Wärme erzeugen.

Die Theorie besteht darin, dass Sie für einen kürzeren Zeitraum stärker boosten, damit Sie stärker zurückgehen und Teile früher abschalten können, um eine niedrigere Durchschnittstemperatur und ein niedrigeres Leistungsbudget zu erreichen.

Dieses Prinzip wurde vor einigen Jahren von Intel propagiert als„Rennen zum Leerlauf“oder „Race to Sleep“ (da Teile des Prozessors im Leerlauf schlafen können).

Die Tatsache, dass AMD und sogar ARM über Versionen dieser Art von „niedriger Basistakt, hoher Spitzentakt, moderater, thermisch gesättigter Taktrate“ verfügen, sollte Ihnen sagen, was die Hersteller von diesem Ansatz halten.

Niedrigere Durchschnittstemperaturen können die Lebensdauer nicht nur der CPU verlängern.

Wenn Sie schnell takten und den Kühlkörper den Wärmeschub aufnehmen lassen, müssen Sie den Lüfter möglicherweise nicht wirklich drehen, da die durchschnittliche Wärme nicht genug Zeit hatte, so hoch anzusteigen, bevor Sie wieder herunterfahren. Ein längerer Zeitraum, in dem mehr Teile eingeschaltet bleiben, kann bedeuten, dass mehr Wärme in den Kühlkörper und zu einem Wärmesensor gelangt, der die Erhöhung der Lüftergeschwindigkeit auslöst. Niedrigere Lüftergeschwindigkeiten (oder sogar ausgeschaltete Lüfter) können auch bedeuten, dass sie länger halten.

Ich hatte CPUs, die jedes mechanische Teil eines Computers weit überlebten. Lüfter sterben meiner Erfahrung nach viel früher als Halbleiter, und ich hatte schon mechanische Festplatten, die sich selbst zu Tode arbeiteten, während die CPU fröhlich weiterarbeitete und ihre Arbeit verrichtete, lange nachdem die Festplatte plötzlich verschwunden war.

Klar, wenn Ihre CPU 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche und 365 Tage im Jahr auf Hochtouren läuft, legen Sie vielleicht Wert auf Langlebigkeit und Verschleiß, aber es ist viel wahrscheinlicher, dass mechanische oder andere Komponentenfehler auftreten, bevor die eigentliche CPU kaputt geht.

Wenn Sie nur im Internet surfen und kleine, unregelmäßige Aufgaben erledigen, lassen Sie Ihren Computer einfach das tun, wofür die Ingenieure ihn eingerichtet haben. Selbst wenn Sie eine Aufgabe hätten, bei der die CPU zu 100 % ausgelastet wäre, könnte die Aktivierung des Boost-Modus bedeuten, dass sie einfach in 4,5 statt 5 Stunden fertig ist, da der Boost-Modus zusätzliche thermische Reserven nutzen kann, falls diese vorhanden sind.

Bei normaler Verwendung sehe ich keinen wirklichen Grund, den Boost zu deaktivieren, es sei denn, Sie wissen, dass dadurch Probleme bei Ihrer Arbeitslast entstehen oder unerwünschte Lüftergeräusche entstehen.

Begrenzung des Boostsdürfenhaben den Vorteil, dass sie die Leistung und die Gesamtwärmeabgabe begrenzen, daher ist das vielleicht der einzige Zeitpunkt, an dem ich persönlich in Betracht ziehen würde, es zu deaktivieren. Wenn es mir egal wäre, wie lange etwas dauert, ich aber „kühl und leise“ haben möchte, dann ist das vielleicht der richtige Zeitpunkt, es zu deaktivieren.

Es gibt keine wirklichen Beweise dafür, dass das Deaktivieren dieser dynamischen Anpassung von Boost und Energiesparen die Prozessorlebensdauer tatsächlich in sinnvoller Weise verlängert. Silizium-Switching ist für das Silizium selbst nicht besonders schädlich (Flash-Speicher ist ein Sonderfall) und am schädlichsten ist die Wärme, die über Wärmesensoren und auf diesen Geräten basierende Grenzwerte gesteuert wird.

Es ist bekannt, dass Laptops jahrelang mit verstopften oder kaputten CPU-Lüftern auskommen, was zu thermischer Drosselung führt, aber im Wesentlichen funktionsfähig bleibt. Die CPU selbst überlebt oft mechanische Teile wie Lüfter und Wärmeleitpaste um Längen. Solange nichts Plötzliches oder Katastrophales passiert, sind CPUs ziemlich robuste Geräte.


Die einfache Tatsache ist, dass sich die moderne CPU ständig ein- und ausschaltet, hunderte Male pro Sekunde. Das Blockieren des Boosts stoppt die Energiesparmodi nicht, es sei denn, Sie deaktivieren auch die C-Zustände (mehr dazu weiter unten). Dann werden Sie tatsächlichmehrHitze.

Intel-Prozessoren haben sogenannte C-Zustände. Im Wesentlichen ist C0 „vollständig wach und läuft“ und C7 „macht ein Nickerchen“. Die C-Zustände sind das, was die CPU hoch- und herunterfährt, und während C7 im Wesentlichen ein Kern-Shutdown ist, ist er jederzeit bereit, wieder hochzufahren. Es ist sanfter als ein Ruhezustand/Shutdown, da der Kern relativ schnell wieder hochgefahren werden kann, verbraucht aber weitaus weniger Strom als ein aktiver Kern.

AusWhitepaper zu energieeffizienten Plattformen von IntelAuf Seite 15 gibt es dieses Bild, das eine grobe Vorstellung davon zeigt, was in jedem Staat passiert.

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Zusammen mit

Typische unterstützte C-Zustände auf Core-Ebene sind:

  • C0 – Aktiver Status, der Code ausführt
  • C1 – Angehalten, Schnüffler bedient
  • C3 – Core-Caches (L1/L2) geleert
  • C6 – Kernzustand gespeichert und Kernspannung auf ~0 reduziert
  • C7 – Wenn der letzte Kern C7 erreicht, wird LLC schrittweise geleert.

Typische unterstützte Status auf Paketebene sind:

  • PC0 – Aktiver Zustand
  • PC1 – Zustand mit geringer Latenz
  • PC3/PC6 – LLC-Wege gültig, Haltespannung
  • PC7 (Deep Power down) – LLC vollständig geschrumpft, keine Snoops, aggressive Reduzierung des Paketstromverbrauchs
  • C2 Popup – Für Busmasterverkehr

Und tatsächlich können Sie in HWinfo sehen, wie Kerne in C7 eintreten und das Paket gelegentlich vollständig in C7 eindringt und im Wesentlichen für einen Moment herunterfährt. Einige Caches sind gültig, aber die Kerne werden effektiv heruntergefahren und befinden sich im minimalen Energiemodus. Bereit zum Ausführen, aber wartend mit nur einem halb geöffneten Auge.

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Beim Ausführen eines Benchmarks sehen Sie, dass Kerne vollständig in C0 gehen. Auf meinem System erreiche ich bei einem Single-Core-Benchmark Core0 mit voller Geschwindigkeit, während die anderen 3 Kerne größtenteils heruntergefahren sind. Hier liegt die Energieeinsparung, die es ermöglicht, Single-Core-Boosting über die volle Systemauslastung hinaus zu steigern.

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