

如今CPU的運算速度已經快得超過你的想象,然而長期以最高頻率運行并不是最好的選擇,你應該根據應用情況設置適合的頻率。
我們測試過的CPU中,AMD Phenom II X6是最新、性能最高的CPU之一,不過常規狀態下它會運行于較低的頻率:800MHz,這個頻率甚至不如12年前的Pentium III處理器的頻率高,但是當它處于高負載的時候,6個核心全力工作時都會以3.2GHz的頻率運行,性能當然遠超Pentium III處理器。這些新步進的CPU能夠通過動態調整時鐘頻率的方法在性能和功耗方面取得平衡,事實上,目前大部分臺式電腦和筆記本電腦的CPU頻率都具備靈活的動態調節特性,這些技術都源于筆記本電腦的處理器。英特爾從Pentium III移動版處理器開始就已經加入了“Speed Step”智能加速技術,可以在使用電池的時候降低CPU運行頻率以獲得更長的續航時間。閱讀本文你會學習到如何合理設置電腦處理器的頻率,以獲得更佳的使用體驗。
智能加速:延長筆記本電腦續航時間
筆記本電腦的續航時間過短一直是個令人頭疼的問題,自2003年Pentium M系列CPU推出后,筆記本電腦制造商們使出了渾身解數來延長續航時間。不過,只延長續航時間還不夠,廠商們還需要讓筆記本電腦在必要時提供足夠的性能。為了配合CPU工作狀態的變化,筆記本電腦的風扇轉速也被設計為動態調整。
由于受體積限制,筆記本電腦不可能像臺式電腦那樣把散熱器做得靈活多樣來應付CPU的超頻需求,所以筆記本電腦一般不能更換散熱器,通常也不會在BIOS中提供超頻選項。不過,我們有另一種方法來調整、優化CPU的運行頻率,那就是使用控制面板中的節能計劃。
筆記本電腦的散熱系統由于設計缺陷或使用一段時間后因老化而性能下降的話,就可能出現各種問題。如果你的筆記本電腦在進行了幾分鐘的高負荷運轉后,你突然感到它的性能下降了許多,或者觀看了一段時間的高清視頻后發生停頓的現象,又或者散熱風扇噪音出現忽高忽低的情況,那么這就意味著你需要對筆記本電腦的電源計劃做些調整了。
出現上述狀況表明CPU的負荷過重,即便是風扇運行在最高轉速下,CPU的溫度依然太高,這時CPU就會啟動保護措施,降低運行頻率來保護自己。工作頻率降低后CPU溫度也會隨之降低,風扇噪音自然也就會降下來,等到CPU溫度足夠低的時候,它又會重新恢復到之前高頻率、高性能狀態。但是這種頻繁的加速和降速會明顯影響我們的使用體驗,同時會影響風扇壽命,因此在出現這種情況后,建議采用下面的方法調整Windows的電源計劃來限制CPU的最高工作頻率,以避免CPU因為過熱進入保護狀態。
電源計劃:安全優化時鐘頻率
為了解決筆記本電腦性能的波動,你可以調節控制面板里的電源選項。在這里你可以選擇不同的電源計劃,通常最好的選項為“平衡”。
在Window 7的電源管理選項參數中有一項叫做“最大處理器狀態”,它有兩個可以調節的值,一個值在接通電源狀態下有效,另一個值則在使用電池時有效,它們默認的設置都是100%。現在你需要找到一個合適的百分比,讓CPU一直在這種狀態下運行也不容易出現過熱保護的情況。如果筆記本電腦需要很長時間運行在高負荷的狀態下,那么你可以嘗試將設置值設得高一些。如果電池續航時間和降低風扇噪音對你更重要,那么就嘗試把這個百分比的值調低些。
通常情況設置Windows的電源計劃是沒有風險的,另外,電源計劃模式應該避免使用“高性能”,除非你是在運行一些測試計算機性能的軟件。因為即便是在沒有高計算需求的時候,“高性能”的設置也會讓你的CPU一直保持在最高工作頻率的狀態下,這樣就會無謂地增加筆記本電腦的發熱量和噪音,還會縮短筆記本電腦中很多部件的壽命。這不僅僅只是對筆記本電腦,對臺式電腦也一樣適用。
臺式電腦:時鐘頻率更靈活
臺式電腦的CPU通??梢愿鶕闆r自己調整時鐘頻率,它甚至可以動態大幅調高其某些核心的運行頻率,從而讓其擁有更高的性能。去年英特爾在其酷睿i5和i7處理器上加入了Turbo Boost功能。采用這個技術是因為目前很多應用程序無法充分使用CPU的多線程功能,有些程序往往過多地使用CPU的一個核心,而讓其他核心空閑,這樣CPU的總處理能力就被極大地浪費。而Turbo Boost技術可以讓CPU中負載大的核心短時間內工作在高于默認時鐘頻率的狀態下,從而提供更高的性能,又不至于燒毀CPU。
修改BIOS之前:了解頻率與電壓的關系
當需要更高性能或者更低的功耗時,CPU的自動頻率高于或者低于默認頻率,但是頻率變化是有限度的,要受到時鐘頻率和核心電壓這兩個參數的影響。
時鐘頻率決定了晶體管的開關頻率和處理器每秒可以執行多少步運算。想要提高CPU的性能,讓CPU運行得更快,就必須讓時鐘頻率高于默認頻率,但是對于一個有著無數晶體管的CPU來說,并不是所有的晶體管都能夠達到更高的開關速度,如果頻率提升后晶體管速度跟不上就會導致計算錯誤、不穩定甚至系統崩潰。
解決不穩定的方法之一就是給CPU加電壓,讓所有的晶體管在一個更高的電壓下運行,但是增加電壓后會導致CPU發熱增加,進而導致CPU出現過熱保護的現象。
另外,如果CPU溫度太高,許多晶體管就會受損,因此,控制核心電壓的提高程度非常重要。
想要降低功耗,必須降低電壓,因為CPU的功耗與其核心電壓的平方成正比。降低20%的電壓就可以降低36%的功耗,但是過低的電壓可能會導致一些晶體管工作不正常,進而引發CPU計算錯誤、系統的不穩定甚至系統崩潰。所以我們建議在更改了CPU電壓或者頻率后可以用測試軟件Prime95來檢測CPU的穩定性,如果選擇極端測試模式仍舊能夠穩定6個小時以上,那么就意味著頻率調整是成功的。
超頻:提高處理器的性能
通常我們可以按F2或者Del鍵進入主板的BIOS設置界面,主板的說明書會標明超頻菜單的位置以及參數如何設置。例如華碩的M4A89GTD主板在BIOS中的超頻菜單為Ai Tweaker。
默認情況下,多數的參數都是AUTO狀態,在我們手動設置CPU頻率之前,首先要關掉Turbo Core(AMD平臺)或Turbo Boost(英特爾平臺)。想要達到理想的頻率,我們需要設定CPU的外頻和倍頻,因為這兩個頻率相乘得到的就是CPU最后的運行頻率。例如,外頻為200MHz的AMD Phenom II X6 1090T,它的倍頻是16,所以其默認主頻為3200MHz。
有些CPU是生產商專為超頻而特制的,它們的倍頻沒有限制,可以任意調節。英特爾的超頻系列CPU,在后綴上帶有“K”字母,例如酷睿i5 2500K。AMD則把自家的超頻CPU稱為 “黑盒版”。對于這類CPU,在超頻的時候可以通過簡單地調高倍頻實現超頻,提高倍頻后用Prime95測試穩定性,如果出現不穩定的情況那就小心地逐步嘗試小幅度提高核心電壓并再次測試。
普通的CPU最高倍頻是固定的,想要超頻就只能對CPU的外頻進行調節,如果只是小幅度提高外頻頻率,需要調節的參數比較簡單,但是如果想大幅度得超頻,這就要考慮到與CPU外頻同步的其他各項參數能否滿足超頻的要求,比如內存頻率。幸好一般主板的BIOS都會給內存提供一個分頻設置,可以讓內存工作在與外頻不同步的情況下。
許多廠商為它們的主板開發了操作系統下的調節工具,用戶可以在桌面下對CPU的性能和功耗進行調節,這是最簡單的調節方法。
很多廠商都提供了運行在Window平臺下的超頻軟件,如華碩為其主板提供了Ai Suite軟件包,其中的TurboV EVO超頻軟件便可以對CPU進行超頻調節,并可以將超頻設置保存為一個文件,方便以后調用。如果你的主板或者臺式電腦廠商沒有提供超頻工具,那么你可以用“Right-Mark CPU Clock Utility”或者“CrystalCPUID”來調節CPU的頻率和工作電壓,讓CPU擁有更高的性能或更低的功耗。
責任編輯:李濤 li_tao@chip.cn
收稿日期:2011-08-15
顯示卡的性能與功耗
當今許多顯示卡的功耗已經超過CPU,成了電腦中的第一發熱大戶,降低這類設備的功耗主要是通過動態頻率調節來實現的。
目前英偉達性能最強勁的Geforce GTX590顯示卡在滿載的時候功耗超過400W,它運行游戲Crysis時的功耗大約是一臺擁有6核心CPU整機功耗的2.5倍,并且它滿負荷工作時的噪音超過60dB,這樣的噪音是難以忍受的。但是它工作在2D狀態下的噪音和功耗卻非常小,因為在2D狀態下,顯示卡的GPU可以關閉大部分閑置的晶體管,并降低顯示核心和顯存的頻率,讓功耗下降到55W,功耗小了,風扇噪音自然也會降低許多。
GPU的超頻和降頻
與CPU一樣,GPU允許用戶通過廠商提供的軟件來調節其運行頻率。例如AMD的顯示卡在驅動程序中可以找到OverDrive的選項,在該選項中點擊解鎖按鈕以后,我們就可以對GPU的頻率進行調節了,當然,在這里我們也可以對顯示卡風扇的轉速進行調節。對于英偉達的顯示卡,我們必須要下載最新的系統調節工具并安裝最新的驅動才能夠對其頻率和風扇轉速進行調節。
筆記本電腦:可關閉的GPU
在有些筆記本電腦中,我們甚至可以完全關閉獨立顯示卡來降低功耗。在一些裝有英偉達移動版顯示卡的筆記本電腦中,當筆記本電腦運行高負荷的3D運算時,獨立顯示卡就會被啟用,當筆記本電腦處于2D狀態下,筆記本電腦可以自動切換使用集成顯示卡輸出,這個時候獨立顯示卡會完全關閉。
Turbo Boost帶來的性能提升
當系統需要進行高負載計算的時候,CPU會自動超頻來加快處理速度,但是CPU核心的溫度不會像頻率上升的那么快,而是一個緩慢增加的過程,當CPU還沒達到過熱保護的溫度閥值時,CPU已經自動降低了運行頻率,這樣一來CPU的溫度就能夠始終保持在正常范圍之內。