Che cos'è la limitazione termica della CPU e in che modo influisce sulle prestazioni?

Non sorprende che potenti componenti per PC come CPU e GPU richiedano un'enorme potenza per funzionare al massimo delle loro potenzialità. Tuttavia, un effetto collaterale del pompaggio di diverse centinaia di watt nella CPU è la quantità di calore che genera.

Sebbene di solito non sia un problema, il calore eccessivo può portare a problemi che influiscono direttamente sulle prestazioni della CPU. La limitazione termica potrebbe evitare che la tua CPU si trasformi in un piano cottura a induzione, ma non farà molto bene alle prestazioni del tuo sistema.

Che cos'è il throttling termico della CPU?

Ogni volta che il tuo computer esegue carichi ad alta intensità di risorse come un gioco o un programma pesante, utilizza più energia per tenere il passo con il livello di prestazioni richiesto da tali applicazioni. Maggiore è la potenza della tua CPU, maggiore è il calore che genera. Una volta che questo calore diventa eccessivo per il sistema di raffreddamento del tuo PC o laptop, la CPU inizia a subire rallentamenti.

La limitazione termica della CPU si verifica quando la CPU raggiunge temperature critiche (di solito intorno ai 194 gradi Fahrenheit o 90 gradi Celsius) e inizia a sacrificare le prestazioni per mantenere o ridurre tale temperatura. Le temperature oltre quel punto possono danneggiare la CPU, a quel punto il tuo sistema si spegnerà probabilmente per proteggere i componenti interni.

Se stai overcloccando la tua CPU per ottenere maggiori prestazioni, corri anche un rischio maggiore di throttling termico. Poiché l'overclock spinge la CPU a raggiungere velocità di clock più elevate, assorbe più potenza e genera più calore. Ciò significa che raggiungerà le sue soglie termiche più velocemente, il che significa che dovrai aggiornare la tua soluzione di raffreddamento di conseguenza per evitare di limitare la tua preziosa CPU.

Per essere chiari, il throttling termico in sé non è una brutta cosa. Se hai una CPU raffreddata in modo inadeguato, la limitazione termica potrebbe essere l'unica cosa che impedisce che si sciolga. Se utilizzi un laptop, la limitazione termica può anche garantire che non diventi così caldo da non poter utilizzare il dispositivo più correttamente, poiché il calore della CPU generato nei laptop spesso riscalda il deck della tastiera e soprattutto il sottoscocca.

Le CPU desktop sono limitate dalla loro temperatura TjMax, altrimenti nota come temperatura massima di giunzione termica, dove i meccanismi di controllo termico interno della CPU agiscono per prevenire danni ai componenti. Sulle CPU dei laptop, questo valore TjMax può variare in base al modello e alla marca del dispositivo, nonché alle specifiche del produttore.

Puoi trovare il valore TjMax della tua CPU specifica controllando la scheda tecnica o utilizzando utilità freeware come temp O HWMonitor.

In che modo la limitazione termica della CPU influisce sulle prestazioni?

Lo scopo principale della limitazione termica è raffreddare la CPU fino a un punto in cui non va oltre una determinata soglia di temperatura. Questo viene fatto abbassando la velocità di clock del core della CPU, che si traduce in un minore assorbimento di energia, portando infine a una minore generazione di calore. Come probabilmente puoi immaginare, dal momento che la tua CPU non può più funzionare alla massima velocità di boost clock, ciò influisce direttamente sulle prestazioni del tuo sistema.

L'effetto è particolarmente evidente sui dispositivi portatili in quanto tendono ad avere budget energetici e soluzioni di raffreddamento inferiori. Tuttavia, indipendentemente dal fatto che tu stia utilizzando un laptop o un PC, la tua CPU generalmente strozzerà tra le sue frequenze di base e turbo.

La quantità di prestazioni perse a causa del throttling termico dipende da fattori come il carico sulla CPU, la soluzione di raffreddamento, la base della CPU e i boost clock e l'energia che consuma. In termini di esperienza di gioco, aspettati di vedere improvvisi cali di FPS, nonché ritardi e picchi casuali durante il gioco. Può anche portare a un vero e proprio arresto anomalo dei giochi in situazioni estreme.

Ad esempio, il Core-i5 9300H di nona generazione del mio laptop MSI presentava una limitazione termica durante la riproduzione di Call of Duty Warzone 2.0, con il gioco in esecuzione tra 30-35 FPS con impostazioni basse. Ciò è stato causato da un calo significativo della velocità di clock della CPU, che è scesa fino a 2,9 GHz rispetto al normale boost clock di 4,0 GHz. Questa è una significativa perdita di prestazioni.

Anche l'assorbimento di potenza della CPU è stato notevolmente ridotto. Quando veniva limitato, stava tirando ovunque tra 23-30 W di potenza, mentre può raggiungere fino a 50 W quando funziona a piena potenza.

Per tutto questo tempo, la temperatura su tutti e quattro i core era compresa tra 96 ​​e 97 gradi Celsius (204,8-206,6 Fahrenheit), appena 3 gradi al di sotto del TjMax del processore. Non andrà più in alto, poiché MSI ha messo in atto delle restrizioni per evitare che il fondo del laptop si trasformi in una padella.

Idealmente, la tua CPU dovrebbe funzionare a 50-60 gradi Celsius (122-140 Fahrenheit) quando non è sotto carico. Il mio i5 9300H con throttling termico si trovava a circa 80 gradi Celsius (176 Fahrenheit), il che non lasciava molto spazio alla CPU per mantenere le prestazioni sotto stress.

Quando ho risolto i problemi che causavano il throttling, le prestazioni sono aumentate a 55-60 FPS molto più stabili, quasi il doppio di quello che stavo ottenendo con una CPU throttling.

A seconda del carico specifico della CPU e del grado di limitazione, il chilometraggio può variare. Il punto è che la limitazione termica influisce in modo abbastanza significativo sulle prestazioni della CPU, per non parlare del fatto che l'esecuzione costante di una CPU vicino al suo limite termico influisce notevolmente anche sulla sua longevità.

Come verificare se la tua CPU sta rallentando

Il controllo della limitazione termica della CPU è in realtà abbastanza semplice. Innanzitutto, per gli occhi attenti, il calo delle prestazioni sarà sufficiente a indicare che qualcosa non va. Il tuo PC mostrerà anche segni di difficoltà, il che significa che i fan funzioneranno più velocemente, producendo più rumore come il tuo Il PC si surriscalda.

Per una prova conclusiva che la tua CPU sta rallentando, apri qualsiasi programma di monitoraggio della CPU come OpenHardwareMonitor O HWiNFO mentre metti sotto stress la tua CPU con un gioco ad alta intensità di CPU o stress test come Prime95 e osserva la temperatura, l'assorbimento di potenza e le velocità del core.

Se la tua CPU è in throttling termico, vedrai le temperature salire molto vicino al valore TjMax della tua CPU mentre l'assorbimento di potenza e le velocità di clock del core si ridurranno in modo significativo rispetto a quello che dovrebbero essere sotto un pesante carico. Ciò si tradurrà in una perdita di prestazioni ed è un'indicazione abbastanza solida del fatto che la tua CPU è soggetta a throttling termico.

Come risolvere i problemi di throttling termico

Esistono diversi modi per risolvere i problemi di throttling termico della CPU. Poiché il motivo della limitazione termica è quasi sempre una soluzione di raffreddamento inadeguata o difettosa, questa dovrebbe essere la prima area da controllare.

La polvere è il nemico numero uno del tuo computer. Indipendentemente dal fatto che tu stia utilizzando un laptop o un desktop, se le prese d'aria della ventola sono ostruite dalla polvere, il tuo sistema il sistema termico non sarà in grado di assorbire tutta l'aria fresca di cui ha bisogno per raffreddare la CPU portando al termico strozzamento. Ciò vale anche per i sistemi raffreddati ad acqua.

Assicurati che le tue ventole abbiano libero accesso al flusso d'aria e che i dissipatori di calore non siano ostruiti dalla polvere, specialmente sui laptop. Non richiede molto sforzo; Nella maggior parte dei casi, alcuni getti d'aria compressa o di soffiaggio mirati con cura faranno il lavoro. I laptop sono una storia diversa, tuttavia, poiché potrebbe essere necessario aprirli per accedere ai fan o portarli in un'officina di riparazione se non ti senti a tuo agio nell'aprire il tuo da solo.

Anche il repasting termico può aiutare, poiché la tua pasta termica può asciugarsi nel tempo. Tuttavia, tieni presente che non dovresti dover reincollare frequentemente la tua CPU poiché una pasta termica di buona qualità spesso dura a lungo. O se hai finito con la pasta termica, anche il metallo liquido è un'opzione.

Se ti senti a disagio nell'eseguire un intervento chirurgico sul tuo computer, ci sono modi per correggere o almeno ridurre il throttling termico sulla tua CPU. Naturalmente, il modo più semplice è ridurre il carico della CPU e non eseguire programmi impegnativi sul computer. Ma è più facile a dirsi che a farsi per la maggior parte di noi.

In alternativa, puoi anche eseguire l'undervolt della tua CPU. L'undervolting comporta la riduzione del consumo energetico della CPU mantenendo costanti le velocità di clock del core e della memoria. È molto più sicuro dell'overclocking e, in alcuni casi, può fornire prestazioni migliori rispetto a quelle prodotte dalla CPU con le impostazioni standard. Detto questo, richiede un certo know-how tecnico.

Questi metodi si estendono anche ad altri componenti del PC e possono essere utilizzati anche per prevenire il throttling termico sulla tua GPU.

Non lasciare che la CPU si surriscaldi

Man mano che le CPU moderne diventano più veloci e più assetate di energia, genereranno ancora più calore, il che significa mantenere problemi simili la limitazione termica a bada e il corretto raffreddamento della CPU saranno della massima importanza per ottenere le massime prestazioni possibile.

Non è così difficile, dopotutto. La semplice manutenzione regolare del computer contribuirà notevolmente a garantire le massime prestazioni e longevità dalla CPU.