对笔记本电脑 CPU 降压是否可行?有哪些明显的优缺点?

网上看到很多人说6700hq这块CPU默认电压偏高.导致实际使用温度偏高.可通过xtu小幅度降压(大概100-150mv)来降低发热.并且效果很明显.…
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谢邀。题主一连问了好几个问题,我们今天就从下面几个方面来一一了解一下:

1. 频率和电压的关系

2. 电压和发热的关系

3. 为什么降压还可以工作

4. 降压会不会降低CPU寿命

5. 降压有什么不利的后果

频率和电压的关系

通俗的来讲,CPU可以看作由几十亿到上百亿个小开关组成的。开关切换的速度f决定了计算机的性能。为了高性能,必须提高开关速度f,这才是大家关心的。而V则因为省电的原因越小越好。那么多小才是真的小呢?

我们这里要引入门延迟(Gate Delay)的概念。简单来说,组成CPU的FET充放电需要一定时间,这个时间就是门延迟。只有在充放电完成后采样才能保证信号的完整性。而这个充放电时间和电压负相关,即电压高,则充放电时间就短。也和制程正相关,即制程越小,充放电时间就短。让我们去除制程的干扰因素,当我们不断提高频率f后,过了某个节点,太快的翻转会造成门延迟跟不上,从而影响数字信号的完整性,从而造成错误。这也是为什么超频到某个阶段会不稳定,随机出错的原因。那么怎么办呢?聪明的你也许想到了超频中常用的办法:加压。对了,可以通过提高电压来减小门延迟,让系统重新稳定下来。

也就是说,为了省电,要降低V,但为了稳定达到数G的主频,而不得不提高电压V到一个可以接受的最小值。

电压和发热的关系

能耗关系公式是:

P代表能耗。C可以简单看作一个常数,它由制程等因素决定,制程越小,C越小;V代表电压,和P是二次方的关系;而f就是频率了。可以看出同频下,功耗和电压是二次方的关系,可谓影响巨大。

为什么降压还可以工作

从上文我们可以得到结论,一个频率(一般100Mhz(BCLK)步进)对应一个最小电压,否则就不能稳定的工作。这个对应关系表存储在硬件中,每一批出厂时都设置成一样的。它的表现形式是对于Vcoremax的一个偏移量,存在VR中。它与EIST和睿频都有关系。

正因为每批CPU都一样,而CPU的体质又有细微区别,所以这个值对单个CPU并不是最优的。而缺省的值是保证所有的CPU都可以工作的最差值,往往对单个CPU有不少调整空间。

降压会不会降低CPU寿命

降压会影响CPU寿命吗?答案当然是不会了,温度高是CPU寿命的凶手,高温高电压会加速失效。如图:

失效与电压的关系(来源anandtech)

粉色的曲线是高温曲线,黄色是正常温度,而蓝色则是配备了好的散热系统。可以看出高温和高电压严重影响了CPU的失效率。这也是为什么超频后不再享受质保的原因。

而低压带来低温,从而从另一方面可以延长CPU寿命。

降压有什么不利的后果

降压全部都是好处吗?当然不是,有可能产生运算错误。如前面介绍频率和电压的关系中所说,频率和它相应的门延迟需要一定的电压来保证。电压低了,翻转太快会造成门延迟跟不上,从而影响数字信号的完整性,从而造成错误。原来出厂时的电压一定没问题,但你设低了就不一定没问题了,随CPU的体质不同,可以设置的范围也不同,可以自行根据情况摸索。

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以前,我在贴吧发过有关调整显卡核心电压的教程,现在虽然已经不适用,但至少证明了现有的硬件电压,其实是有冗余空间的:

【图片】【教程】提取修改VBIOS(整合与非整合版)【准系统吧】_百度贴吧

比如,GTX960M显卡,最高频率1202MHz,核心设置的安全电压是1.187V,根据频率-电压的boost频率对应表以及显卡自身的体质,确定某款显卡实际最大的频率是多少。

实际上GTX960M降压到0.95V,都可以稳定1202MHz(当然不代表全部,但1V电压是肯定都可以)。而发热跟电压关联度更高,所以温度就有明显的改善。


同样的例子,应用到CPU上完全可以。

可以这么理解,Intel需要大批量生产CPU,而每一颗CPU的电压,实际需求都是不同的,这根体质有关。

而厂商为了能够尽快生产上市,它们就会将这些差异统一化,在一个合格的范围内,统一设定为一个“安全电压”,这个电压保证不会出现问题。

但这样就带来一个瑕疵:实际具体到某个CPU时,它所需要的电压和实际运行的电压不符,我们可以通过手动降低核心电压来减少发热,而不会影响稳定性。

这就是题主所想要问的东西,现在应该可以想清楚为何了吧?

每个CPU可以降频的幅度都有不同,有些可以多降一些,有些只能少降一点。


不过,我这里还要说明几点,警告一下擅自降低电压的玩家:

1.Intel的4代U以后,电压的调节都是使用offfset来整体上移或者下移频率-电压曲线的,这意味着,你降压后,不管是睿频还是待机时,都会下降同样的电压。

一般来说,睿频时的电压是冗余很大的,这段可以有较多操作空间,但是待机时的电压可就不是了,尤其是那些低压的CPU,待机本来已经很低了,你再一降,可能高负载下很稳定,结果待机放一会蓝屏了。

3代以前的电压,是睿频时额外加压,像我以前用的台式机,CPU是QB5U,3代i7工程样品,默认频率仅2.2GHz,不锁倍频,超频时我就可以精确的调节睿频时所需要的电压,+0.117V就可以到4.2GHz稳定,而待机时仍然是原来的电压。真希望现在的U也能这样,降压就轻松多了。


2.在某些特殊应用场景,降压会导致机器不稳定/蓝屏,哪怕只有一点点。

就拿我测试机器时的程序来说,跑AIDA64里的GPGPU,最后一项Double Precision Mandel时,基本上降压50mv的CPU都会蓝屏。

所以说,Intel定的这个电压,实际上就是给这种极端负载场景准备的,这个时候电压不够高就会GG。如果你用不到,降压多点还是可以的。


3.固定电压不是好事,TDP不足时频率缩水严重。

有些机器是可以将自动电压改为固定电压的,典型的就是华硕GX700和GX800。这俩机器,装水冷后就是固定电压,前者1.35V后者1.28V,烤机降的太狠,虽然电压看起来固定可以稳定,但实际没什么好事,除非你是极限超频玩家,不知道什么是节能什么是寿命,一般玩家还是用自动电压比较好……


反正最后,降电压不如直接降频来的实在,我现在用的雷神dino,CPU热不说风扇还吵,最后就是取消了睿频然后降风扇转速才保持了正常使用(当然也降了一点电压)