验证逻辑:低基本时钟速度 - CPU 提升 = CPU 寿命?

验证逻辑:低基本时钟速度 - CPU 提升 = CPU 寿命?

有人能验证一下我的逻辑吗?计划在未来几周购买一台新笔记本电脑 - 价格昂贵,希望它能用很长时间。

我打算购买低基频 CPU 1.8 - 2 GHz,并关闭超频/加速以延长笔记本电脑的使用寿命。这台电脑将每天运行中等负载的非游戏类应用

或者我应该考虑在不提升 CPU 的情况下提高基本时钟速度???救命!

大多数情况下,您希望处理器以较低的速度运行。-

我目前正在看的两个:

AMD Ryzen 7 5700U 8C / 16T 1.8GHz 最高可达 4.3 8
AMD Ryzen 7 4700U 8C / 8T 2.0GHz 最高可达 4.1GHz 7 个 Radeon 核心

更令人困惑的是,一位同事提到,现在购买的任何笔记本电脑的使用寿命都不会受到 CPU 的限制。这是真的吗?

答案1

现代处理器具有许多省电功能。Boost 是其中之一,其他功能还包括电源门控,用于在不使用时关闭 CPU 的未使用部分。

现代 CPU 的加速功能可让负载较轻的系统尽快摆脱瞬时任务,从而尽快恢复到最低功耗状态。现代 CPU 的“基本”时钟速度可能为 1.5GHz,但可以根据热量和功耗预算一路加速至 3.5GHz,理论上是理论功耗的两倍以上。

在禁用加速的情况下,您甚至只能看到 1.5GHz 的速度,因此每当有任务发生时,就意味着 CPU 可以运行两倍的时间。虽然加速更高可能工作量相同,并且会产生更多热量,但热量意味着短时间的高时钟速度可能能够在短期内被吸收并在更长的时间内消散,而长时间的低峰值时钟速度会产生热量。CPU 长时间“全速运行”也会产生更多热量。

理论上,你可以在较短的时间内提高温度,这样你就可以更大幅度地降温,并尽早关闭部件,以降低平均温度和功率预算。

这一原则几年前由英特尔倡导,“竞速闲置”或“竞争进入睡眠状态”(因为处理器的某些部分可以在空闲时进入睡眠状态)。

AMD 甚至 ARM 都有这种“低基本时钟、高峰值时钟、中等热浸时钟速度”的版本,这应该可以告诉你制造商对这种方法的看法。

较低的平均温度不仅可以延长 CPU 的使用寿命。

提高时钟频率并让散热器吸收突然产生的热量意味着您实际上不需要旋转风扇,因为在您关闭之前平均热量还没有时间增加到那么高。较长时间保持更多部件运行可能意味着更多热量吸收到散热器并流向触发风扇速度增加的热传感器。较低的风扇速度(甚至关闭风扇)也意味着它们的使用寿命更长。

我曾使用过 CPU,其寿命远长于计算机的任何机械部件。根据我的经验,风扇的寿命比固态硅片的寿命要短得多,我还曾使用过机械硬盘,但硬盘突然坏了很久,而 CPU 却依然在愉快地工作。

当然,如果您的 CPU 要每天 24 小时、每周 7 天、每年 365 天全力运行,那么您可能会关心其寿命和磨损,但在实际 CPU 之前,它更有可能受到机械或其他组件故障的影响。

如果您所做的只是浏览互联网和执行一些突发性小任务,那么就让您的计算机按照工程师的设置去做吧。即使您有一个任务使用 CPU 达到 100%,那么允许加速可能意味着它只需 4.5 小时而不是 5 小时即可完成,因为加速将允许它使用额外的热余量(如果有的话)。

对于正常使用,我认为没有理由禁用增强功能,除非您知道它会给您的工作负载带来问题,或者会产生您不想要的风扇噪音。

限制升压在限制性能和整体热量输出方面有好处,所以这可能是我个人唯一会考虑禁用它的时候。如果我不关心某件事需要多长时间,但想要“凉爽和安静”,那么这可能是禁用它的时候。

没有任何证据表明禁用所有这些动态调整加速和节能功能实际上可以有效延长处理器寿命。硅片切换对硅片本身并没有特别大的危害(闪存是特例),最有害的是热量,热量通过热传感器和基于这些设备的限制来管理。

众所周知,笔记本电脑在 CPU 风扇堵塞或损坏的情况下会运行数年,导致散热受限,但基本可以正常工作。CPU 本身的寿命通常比风扇和导热膏等机械部件长。只要没有发生突发或灾难性事件,CPU 就是相当耐用的设备。


简单的事实是,现代 CPU 总是每秒数百次地开启和关闭。阻止增强不会停止省电模式,除非您还禁用 C 状态(详见下文),然后您实际上将产生更多的热。

英特尔处理器具有所谓的 C 状态。本质上,C0 表示“完全唤醒并运行”,而 C7 表示“正在深度睡眠”。C 状态是 CPU 运行和停止的状态,而 C7 本质上是核心关闭,它随时可以重新启动。它比睡眠/关闭更温和,因为核心可以相对较快地恢复,但消耗的电量远低于活动核心。

英特尔节能平台白皮书第 15 页上有一张图,展示了每个州的情况

在此处输入图片描述

随着

支持的典型核心级 C 状态包括:

  • C0 – 活动状态执行代码
  • C1 – 停止,侦查服务
  • C3 - 核心 (L1/L2) 缓存已刷新
  • C6 – 核心状态保存,核心电压降低至约 0
  • C7 – 当最后一个核心进入 C7 时,LLC 被逐步刷新

支持的典型包级别状态有:

  • PC0 –活动状态
  • PC1 – 低延迟状态
  • PC3/PC6 – LLC 路径有效,保持电压
  • PC7(深度降功率)——LLC 完全缩小,无窥探,大幅降低封装功耗
  • C2 弹出窗口 – 适用于公交主交通

果然,在 HWinfo 中,您可以看到内核进入 C7,并且包偶尔会完全进入 C7 并暂时关闭。一些缓存将有效,但内核将有效关闭并处于最低功率模式。准备运行,但只能睁着半只眼睛等待。

在此处输入图片描述

运行基准测试时,您会看到内核完全进入 C0,在我的系统上,如果我运行单核基准测试,Core0 将全速运行,而其他 3 个内核则基本关闭。这就是省电之处,它允许单核加速比全系统负载更高。

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