笔记本散热设计与功耗墙超级解析下篇-中关村在线

在上一篇文章（第一篇文章入口）中，我们详细分析了不同定位笔记本的散热设计和发热的物理解决办法，在应对发热这个老大难的问题上习得了“外功”，那么今日，就让我们在“内功”上下一些功夫吧，要知道只有内外兼修才能最终成为绝世高手的。（笑）相比于硬件上的清晰直观，想在软件上面解决发热问题就不是那么简单了，我们需要从几个不同的方面来分析和解决这个问题。

那么首先，我们通过具有代表性的CPU端来分析一下。移动端CPU的降频原因分为两部分，第一是温度墙降频，简单来说就是CPU达到一个温度线的时候发生的降频；第二是功耗墙降频，意思就是CPU被限制到某一固定的功耗上限而出现的降频，同时功耗墙也包括整机功耗墙，也就是说当CPU和显卡同时高负载的时候系统会更多的为单方（一般都是显卡）提供支持，导致另一方功率降低。下面我先来介绍一下这两者的概念。

温度墙降频是一种在品牌笔记本中最普遍的硬件保护性设置，这一设置的根本目的在于让CPU保持一个安全的温度来避免出现硬件问题，但如今厂商过于保守的温度墙设置已经演变成了为了让自己的产品拷机和游戏等温度更“好看”的营销手段。事实上Intel是有自己的温度墙设置的，这一温度一般被设置在98度左右（比较古老的CPU温度墙设置更高，并且具有断电保护），也就是说当CPU温度达到98度时处理器会取消睿频状态恢复至默认频率。但是目前笔记本厂商基本都会有一个自己的温度设置，一般都是被限制在80度左右，以80度举例就是说CPU的温度在达到80度时就会进行降频，这时CPU的主频就会受温度影响而上下剧烈起伏，反映到用户那里就是游戏帧数出现波动而卡顿。

性能是够强了，但是发热降频玩着卡顿谁受得了？

而功耗墙降频是一种很要命的设置，用这种方式限制发热的笔记本会导致CPU永远失去了发挥它全部性能的资格。我们以HASWELL架构的主流处理器i7-4710MQ（四代四核i7的最低档）举例，这块处理器的TDP（热设计功耗）为47W，也就是说Intel官方将这块处理器的功耗限制在了47W，而搭载这一处理器的笔记本模具也应当拥有为这块CPU提供47W功耗下发热量的散热能力。然而现实却是，真正能够承受Intel处理器47W发热量的模具少之又少，这种模具至少也要为CPU提供单独的两根热管和一个大尺寸风扇才能满足这一需求。所以，有些笔记本厂商会对这块处理器设置功耗墙，比如将其功耗限制在35W（甚至更低），这样一来无论它是玩游戏还是看电影还是干什么都只有最大35W的功耗。

通过网络和软件我们能够得知i7-4710MQ处理器的单核睿频为3.5GHz，四核睿频为3.3GHz，也就是说这块处理器在不解锁的状态下满负载能够达到3.3GHz，但是难道Intel所设置的47W TDP就能够满足4710MQ处理器发挥它的全部实力吗？那么请看下图。

使用Intel XTU官方超频软件解锁后的满状态i7-4710MQ处理器

如图所示，当这颗4710MQ在得到功耗、电流、倍频的全解锁和降低核心电压后，它在1.02v的核心电压下实际能够拥有3.5GHz的四核主频，然而其满血最大功耗却高达68W（运算部分61W），而在进行游戏等负载相对较低的进程时也会有35W左右的实际功耗。也就是说，如果想要让这块处理器在游戏时尽可能发挥实力的话，那么CPU功耗墙最少也要设置在35W，而进行渲染、转码等工作时即使是47W的TDP也无法满足它的需要，并且前提还是不会出现高温降频的情况。（47W状态下这块处理器满负载最多只能维持3GHz的主频）

PS：现在很多玩家都期待AMD的Ryzen系列处理器能够登陆移动平台，而且大家的关注点都集中在TDP为65W的R7 1700上。然而实际情况其实和上面的Intel处理器一样，1700的满血实际功耗其实也远超65W，在高负载的情况下真实功耗已经超过110W，所以如果Ryzen真的将8核16线程的产品限制到45W左右的话其主频恐怕就很难看了，现实来讲6核12线程的产品是有希望被应用到高端游戏本当中的。

从理论拉回现实，主流笔记本在搭载了四核i7处理器后其实是没有任何可能完全发挥其性能的。那么，难道我们只能忍受糟糕的游戏体验吗？降频卡顿是根本无法解决的吗？答案是：我们能解决其中的一半（囧）。

之所以说只能解决一半，是由于散热能力是笔记本模具本身的物理限制，所以想让CPU在散热设计不佳的笔记本上满血满状态运行是基本不可能的，但我们可以通过一些方法来改善这一情况。其实说起来也不难，既然满睿频状态下撞“墙”会严重降频，那我们把主频设置到一个低一点的数值不就好了，至少不会出现主频剧烈的上下起伏，游戏过程中也就不会卡顿了。比较简单的方式是下载一个名为ThrottleStop的软件，下载打开后点击FIVR，将1-4Core Active（处理器的倍频）调低到一个合理的数值（反复尝试一下你的本本能承受多高的主频），然后点OK保存，在主界面点击Turn On即可（图中为开启状态）。如果调至30，则处理器会限制到3GHz运行（如图中CPU-Z显示），若是在调节后玩游戏不会发生明显降频的话游戏帧数的稳定性会有明显提高。

这款软件功能很丰富，但建议新手千万不要乱调！

同理，显卡也可以通过这种方式来避免降频的情况。大家可以通过下载Nvidia Inspector（或MSI Afterburner）这一软件来降低显卡核心频率来减少发热，步骤就是首先点击Show Overclocking，然后拉低Base Clock Oddset就可以了。这种通过降低核心频率的方式会明显降低显卡发热，但也会线性降低显卡性能，所以大家自行权衡吧。

这是一款N卡超频软件，也可以拿来降频，新手最好不要乱调。

PS：这个软件在过去能够限制显卡最高温度，到达温度墙后能够平缓的降低显卡使用率，从而极大的提高稳定性，但经过我的测试现今的Maxwell和Pascal架构都无法生效了。同时使用该软件能够进行极多的显卡数据调整，很适合高手搞科研。

估计大家都发现了，显卡想要通过简单的方式减少发热很难，事实也的确是这样的。毕竟显卡在玩游戏的时候基本都是满负载的，不像CPU可以通过取巧来降温，所以我目前也没有更好的办法了，或许以后我会有新的科研突破，到时候也会和大家分享。

那么这上下两部论文就这样结束了，如果喜欢的话就点个赞吧，同时也欢迎在下方评论区留言，我每一条都会仔细查看的。之后我会继续带来其它大家感兴趣的电脑知识，想要了解什么内容也可以在下方告诉我，我会挑出大家的焦点问题来进行解析。