驗證邏輯:低基本時脈速度 - CPU 加速 = CPU 壽命?

驗證邏輯:低基本時脈速度 - CPU 加速 = CPU 壽命?

有人可以在這裡驗證我的邏輯嗎?計劃在未來幾週內購買一台新筆記型電腦 - 而且是昂貴的筆記型電腦,希望它能用很長時間。

我打算購買低基頻 CPU 1.8 - 2 GHz 並關閉超頻/加速以延長筆記型電腦的使用壽命。 PC 將具有非遊戲類型的日常中等負載

還是我應該考慮在不提升 CPU 的情況下提高基本時脈速度?幫助!

大多數情況下,您希望處理器以較慢的速度運作。-

我目前正在看的2個:

AMD Ryzen 7 5700U 8C / 16T 1.8GHz 高達 4.3 8
AMD Ryzen 7 4700U 8C / 8T 2.0GHz 高達 4.1GHz 7 個 Radeon 核心

更令人困惑的是,一位同事提到,您今天購買的任何筆記型電腦都不會受到 CPU 的使用壽命限制。這樣準確嗎?

答案1

現代處理器具有許多節能功能。 Boost 是其中之一,其他包括電源門控,用於在不使用時關閉 CPU 的未使用部分。

現代 CPU 的升壓功能可讓大多數輕負載的系統盡快擺脫瞬態任務,從而盡快恢復到最低功耗狀態。現代 CPU 可能具有 1.5GHz「基本」時脈速度,但可根據熱量和功率預算一直提升至 3.5GHz,理論上超過理論功率的兩倍。

停用加速後,您甚至只能看到 1.5GHz 的速度,因此每當任務發生時,這表示 CPU 運行它的時間可能是原來的兩倍。雖然它可能是相似的工作量並產生更多的熱量來提升更高的性能,但熱量意味著短時的高時脈速度可能能夠在短期內被吸收,並比更長的較低峰值時鐘在更長的時間內消散加速在較長時間內產生熱量。 CPU「完全開啟」時間較長也會產生更多熱量。

理論上來說,你可以在更短的時間內提升更高的功率,這樣你就可以更努力地回退並更快地關閉零件,以降低平均溫度和功率預算。

這項原則是英特爾幾年前所倡導的“競賽到空閒”或「競相睡眠」(因為處理器的某些部分可以在空閒期間睡眠)。

AMD 甚至 ARM 都有這種「低基礎時脈、高峰值時脈、中熱浸泡時脈速度」的版本,應該可以告訴您製造商對這種方法的看法。

較低的平均溫度不僅可以延長 CPU 的使用壽命。

快速計時並讓散熱器吸收爆發的熱量可能意味著您實際上不需要旋轉風扇,因為在您關閉之前平均熱量還沒有時間增加那麼高。留下更多部件的時間越長,可能意味著更多的熱量滲入散熱器和熱感測器,從而觸發風扇速度增加。較低的風扇速度(甚至關閉風扇)也意味著它們的壽命更長。

我擁有的 CPU 的壽命遠遠超過電腦的任何機械部件。根據我的經驗,風扇的壽命比固態矽快得多,而且我也曾遇到過機械硬碟自行死亡的情況,而在硬碟突然消失很久之後,CPU 卻愉快地繼續工作。

當然,如果您的 CPU 每天 24 小時、每週 7 天、一年 365 天都在全力運行,那麼您可能會關心使用壽命和磨損,但它更有可能受到機械或機械撞擊。 CPU 發生故障。

如果您所做的只是瀏覽網路和執行小型突發任務,那麼只需讓您的電腦執行工程師設定的操作即可。即使您有一個任務以 100% 使用 CPU,那麼允許升壓也意味著它只需 4.5 小時而不是 5 小時即可完成,因為升壓將讓它使用額外的熱空間(如果有的話)。

對於正常使用,我沒有看到禁用升壓的真正原因,除非您知道它會對您的工作負載造成問題,或會導致您不想要的風扇噪音。

限制提升在限制性能和整體熱量輸出方面有好處,因此這可能是我個人考慮禁用它的唯一一次。如果我不在乎某件事需要多長時間,但想要“涼爽和安靜”,那麼這可能是禁用它的時候。

實際上沒有任何證據表明禁用所有這些升壓和節能的動態調整實際上可以以任何有意義的方式延長處理器的壽命。矽開關對矽本身的危害並不是特別大(快閃記憶體是一種特殊情況),最有害的是熱量,熱量透過熱感測器和基於這些設備的限制進行管理。

多年來,筆記型電腦因 CPU 風扇堵塞或損壞而導致熱節流,但仍保持基本功能,因此運行緩慢。 CPU 本身的壽命通常比風扇和導熱膏等機械部件的壽命長。只要沒有發生突然或災難性的事情,CPU 就是非常耐用的設備。


簡單的事實是,現代 CPU 總是每秒自行開啟和關閉數百次。阻止升壓不會停止省電模式,除非您也停用 C 狀態(更多內容請見下文),然後您實際上會生成更多的熱。

Intel 處理器具有所謂的 C 狀態。本質上,C0 是“完全清醒並正在運行”,而 C7 是“正在小憩”。 C 狀態是 CPU 上下運行的狀態,雖然 C7 本質上是核心關閉,但它隨時準備啟動備份。它比睡眠/關閉更柔和,因為核心可以相對快速地恢復,但消耗的功率遠低於活動核心。

英特爾節能平台白皮書第 15 頁上有這張圖片,顯示了每個州發生的情況的粗略概念

在此輸入影像描述

隨著

支援的典型核心級 C 狀態有:

  • C0 – 活動狀態執行程式碼
  • C1 – 停止,窺探服務
  • C3 - 刷新核心(L1/L2)緩存
  • C6 – 儲存核心狀態並將核心電壓降低至~0
  • C7 – 當最後一個核心進入 C7 時,LLC 逐漸刷新

支援的典型包級狀態有:

  • PC0 – 活動狀態
  • PC1 – 低延遲狀態
  • PC3/PC6 – LLC 方式有效,保持電壓
  • PC7(深度斷電)- LLC 完全縮小,無窺探,積極降低封裝功耗
  • C2 彈出視窗 – 用於匯流排主控流量

果然,在 HWinfo 中您可以看到核心進入 C7,並且套件有時會完全進入 C7,並且基本上會關閉一會兒。一些快取將有效,但核心將被有效關閉並處於最小功耗模式。準備逃跑,但只睜著半隻眼睛等待。

在此輸入影像描述

在執行基準測試時,您確實會看到核心完全進入 C0,在我的系統上,如果我執行單一核心基準測試,我會以全速獲得 Core0,而其他 3 個核心大多關閉。這就是省電的地方,可以讓單核心提升比整個系統負載更高。

在此輸入影像描述

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