龙空技术网

一文看懂,如何只用软件让你笔记本电脑CPU的性能实现三段变身

傲娇数码 960

前言:

当前看官们对“三段状态机写法”都比较关注,你们都想要剖析一些“三段状态机写法”的相关文章。那么小编也在网摘上搜集了一些对于“三段状态机写法””的相关内容,希望大家能喜欢,兄弟们一起来学习一下吧!

随着Intel和AMD两家的8核笔记本处理器产品陆续开卖,笔记本电脑和主流台式机之间的性能差距可谓是越来越小。然而笔记本平台往往受限于功耗墙和温度墙,性能无法得到充分释放,为了解决这个问题,傲娇君也是做了非常多的尝试,这里也把经验分享出来给大家

所需软件&原理

大家应该都知道CPU有一定的工作电压和工作频率,电压和频率越高,则工作时产生的热量越多,温度也越高,而笔记本厂家为了产品的寿命和安全考虑,一般都会设置90-95度左右的温度墙,当CPU温度达到这个范围时强制降低工作频率以免产生危险烧毁CPU,频率降低了,性能自然也受到了限制。那么为了破除这个限制,则需要从电压和频率入手进行调整,不过笔记本平台的CPU能自由控制频率的只有极少数型号,所以我们只能从调整电压来入手。具体做法就是通过降低CPU工作电压控制发热,从而在CPU达到温度墙之前达到更高的频率

为此我们需要借助软件的力量——英特尔极限调试实用程序,简称XTU,从Intel官网下载安装即可。AMD平台则有类似的官方出品的Ryzen Master或者第三方的Ryzen Controller可选,原理类似

安装好软件运行,可以看到下面的界面。这里我们主要调节三个红框里的数值,分别是Turbo boost short power max,Turbo boost power max和Turbo boost power time window,翻译过来就是短期内boost达到的最大功耗(俗称真男人功耗),长时间内稳定运行的最大功耗,以及短期boost维持时间(俗称真男人时间)

有朋友可能要问,为什么会有两个功耗数值?这是因为每台笔记本散热系统所能承受的功耗是有上限的,也就是长时间稳定工作不出问题的散热功耗,对应上面的Turbo boost power max数值。然而很多时候我们运行软件时需要CPU全速工作的时间并不长,于是为了提高性能,可以短时间内让CPU工作在超过限定值的功耗上换取额外的性能,在达到温度墙之前就完成工作恢复正常功耗,这种短时间内性能爆发的工作模式就叫做boost,对应的功耗就是上面的Turbo boost short power max,而一台笔记本能维持boost状态的时间,就是上面的Turbo boost power time window了

了解了原理之后就不难知道如何调整了,首先不用调节长期运行功耗,而是把真男人时间拉满,但同时要稍微把真男人功耗调低一些,减慢触发温度墙的时间,让机器尽可能长时间的工作在真男人状态。具体调节的幅度一般是初始真男人功耗减低10-20w左右

当然,有的游戏本会内置一些不同工作状态的预设,比如之前分享过的技嘉AERO17游戏本,内置了多种不同的模式,这里我们比较正常和高性能两种模式

这两种模式在CPU功耗设定上是有区别的,通过软件我们可以看到正常模式下的短期/长期功耗分别为70w和45w,真男人时间28秒

而高性能模式下,短期/长期功耗提升到了80w和52w,真男人时间则拉满到了128秒

相信看到这里大家也能理解这三个数值对于性能的影响了。下面我们要进行最关键的电压调节,同样在软件里完成。最左边红框里的Core voltage offset就是我们要调节的地方,表示核心电压(即CPU电压),右边红框里可以看到傲娇君这里调节到了-0.170v,也就是在原始基础上降低了0.17v电压的意思。当然这里调节的具体数值每台机器都不一样,但是经验上来说-0.5v是所有机器都能达到的一个范围,可以先从这里开始,然后按照0.1v的幅度来探索自己机器所能降低的最大电压值。

另外右下角的红框里可以看到傲娇君这里也同步调整了核显的电压值,同样可以在XTU软件里完成,大家可以和CPU一样,从-0.5v开始找到最适合自己机器的数值

降压效果实例——标准电压处理器i7-9750H

降压原理和软件操作讲完,下面开始傲娇君就来分享一下实际的使用效果,看看软件降压调整前后到底能有多大的性能差距

首先用先前分享的技嘉AERO17游戏本里搭载的9750H来看看标准电压处理器的情况。这类处理器一般都能维持45w的长期使用功耗,对应的温度墙在80-85度左右,默认真男人功耗会给到70-80w左右,同时真男人状态下的温度墙会提高到90-95度左右。傲娇君实际体验下来,长期功耗不用做调整,真男人功耗则建议稍作降低调整为60-70w左右,真男人时间可以直接拉满到128秒

另外,标压处理器默认电压一般会偏高,降压的话一般可以直接从-0.1v的水平开始往下调整,一般都可以做到至少-0.13v的水平,9代/10代U的话体制好的可以做到更低,像我这颗9750就拉到了-0.17v依然稳定

CPUZ自带跑分,降压前单线程425.6分,多线程3370.4分

降压后单线程455.8分,多线程3475.5分,均有提高

CB20,降压前仅有2435分

降压后,提升了几乎20%,达到2958分

FSE,降压前CPU得分16082

降压后CPU得分16543,小幅提升

降压前CPU得分6442

降压后CPU得分6886,提升幅度大概6%

AIDA64自带的GPGPU测试也是全面提升,比如单/双精度FLOPS在降压前是688.9和344.4的水平

降压后就达到了765.3和382.7的水平,其他项目的成绩也都有幅度不等的提升

从上面的测试结果可以发现,提升效果明显的都是需要长时间CPU运算的,比如CB20,而提升不是特别明显的都是短时间在真男人时间内就能完成的测试,比如两个3dmark的CPU分数。这个特性也可以告诉我们,降压调整对于真男人时间内的性能提升效果较小,但是对于长时间稳定性能却有极大的提升,这也可以从烤机频率上得到验证

降压前的AIDA64压力测试,10分钟后CPU频率只能维持2.1g的水平

降压之后同样是10分钟的压力测试,CPU频率能维持在3.1g的水平,相比降压前足足提高了1g的频率

从上面9750标压处理器的测试可以看到降压对频率的提升还是很明显的,理论上可以获得30左右的长期性能提升,这是因为一般采用标压处理器的笔记本都有规模较大的散热系统,在降低电压之后可以在温度墙的范围内有效提升CPU的长期运行频率,然而对于真男人状态的性能提升就比较小了

降压效果实例——低电压处理器i7-8565U

标压处理器的性能提升效果看完,接下来我们看看低压处理器的降压效果如何。这里傲娇君选用了gram17笔记本搭载的i7-8565U处理器。相比标压处理器来说,低压处理器的长期功耗一般只有15w,真男人功耗则有40-50w左右,真男人时间28秒。这里傲娇君建议不动长期功耗,但是把真男人功耗降低到25-30w左右的水平,真男人时间可动可不动。这是因为一般采用低压处理器的笔记本配套的散热系统规模比不上标压处理器产品,一味拉高真男人功耗会导致在很短的时间内就触发温度墙,反而适当降低真男人功耗可以提升整体的运行频率

低压处理器的降压幅度一般也是比不上标压处理器的,建议从-0.75v往下调整,我这颗CPU和核显都做到了-0.1v的幅度就无法再低了

降压前CPUZ跑分,单核430.1,多核1570.7

降压后,单核478,多核1690.2,单核性能进步明显

象棋降压前9960,连1w分都没跑到

降压后突破1w,来到了11567

CB20,降压前单核386,多核1170

降压后单核394,多核1297,均有小幅进步

GPGPU,降压前成绩

降压后成绩,核显部分和CPU部分的成绩都有上升

最后来看看烤机频率,降压前稳定在2.2g的水平

降压后提升有限,只从2.2g提升到了2.5g

从上面的跑分测试尤其是烤机频率来看,我们可以发现低压本本和标压本本降压前后的性能提升幅度完全不同,不同于标压本本可以通过降压得到20%-30%的性能提升,低压本本一般只能得到不高于10%的性能提升,这是由于低压本本的散热系统性能潜力有限,即使降压后可以短时间跑到更高的频率,也会快速触发温度墙引发降频,这点从上面烤机频率仅有0.3g的提升就能看出来

不过毕竟只是动动手指的免费性能提升,还是很香的哈哈

三段变身最后一步——调整风扇转速

除了调节功率,降低电压之外,对于一些笔记本来说还有三段变身的最后一步——调整风扇转速

当然这种能力不是所有笔记本都有,一般集中在游戏本产品上,配合自带的控制中心软件可以实现对风扇转速的完全控制

比如下图里我就设定了一个70度以下风扇基本不转,80度以上开始狂转的风扇策略。既可以保证平时上网时的安静,也可以兼顾高负载状态时的散热性能

单纯降压时的烤机频率,CPU是3.1,显卡则是1470

调整风扇之后因为温度更低,显卡boost到了1500,CPU受限于功耗限制则还是3.1不变

体现在3dmark跑分上就是显卡分更高但CPU分基本不变,调整风扇前显卡分是8050

调整后显卡分涨到了8133

time spy调整风扇前显卡分是6279

调整后显卡分涨到了6388

CB20调整前是2958

调整后涨了14分,跑出了2972

所以我们可以看到相比降压那样立竿见影的提升,拉高风扇转速效果有限。然而烤机温度却从90度附近降低到了80度附近,此时也可以进一步拉高一些功耗限制得到更高的性能,因为篇幅所限就不继续尝试了

总结的碎碎念

通过上面的理论和实战讲解,相信大家已经知道如何通过功耗、电压、风扇这样的三段变身来提高自己手头笔记本CPU的性能了,而且在这个过程里,显卡也会因为散热压力的降低boost到更高的频率得到更高的性能。更赞的是,这个方法只是纯软件调节,只要注意上面提到的安全调节范围,不仅免费,而且不会对硬件产生损伤,可谓无本万利的买卖了

那么这次的分享就到这里,关注傲娇数码,搞机路上不迷路,我们下次再见

标签: #三段状态机写法