压榨电脑——CPU篇

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前言

场效应晶体管(EFT)是现在电子设备的核心,随着其充电和放电,便能够输出1和0,单个EFT消耗的能量微乎其微。而如今的CPU在先进的光刻技术的加持下,一颗指甲盖大小的die上已经能够装入10亿多个FET,晶体管每一次翻转都伴随着充电和放电,当你Gaming时,有10亿个晶体管在3GHz的频率下快速翻转,其消耗的能量、产生的热量已经完全无法忽略。
这里,我们尝试通过多种方法来提升CPU的性能。
另一篇XTU的文章:咕咕咕中。

一、功耗墙

现在Intel牙膏厂的CPU大都是分两段睿频:

一、短时间的高功率睿频(Power Limit 2 真男人时间
在启动应用等短时间高负载的场景下取得足够快的响应,时间一般在2s~30s不等。

二、长时间的低功率睿频(Power Limit 1)
在长时间高负载时兼顾速度、发热、功耗,一般可以长期维持。

可见,在散热和供电允许的情况下,为了提升CPU性能,最有效的方法便是解锁功耗墙(真男人时间MAX)。

1.Intel® XTU 法

你可能需要先看看另一篇文章(咕)。

我们这里直接给出Surface Pro 6 上 AIDA64 CPU(不是FPU) 压力测试的结果。
默认:

睿频最大功耗30W,最大电流45A(否则会撞电流墙):

大家可以看到,修改后能直接上满血的3.6GHz,不过温度也是相当高的,以至于已经开始温控了(对策见欠压章节)。

2.BIOS 法

如果你调节XTU里面的最大功耗没用,那么说明你的BIOS或EC固定限制了功耗。
如果你是微星的笔记本用户,你可以尝试在BIOS按 右CTRL+右SHIFT+左ALT+F2,一般可以调出高级选项。
如果你的BIOS内没有或不能调出高级菜单的话,请转下一章欠压

注意:BIOS内的选项有可能只有部分会实际生效,在调整这些参数前,请掌握你的电脑重置BIOS的方法,以避免错误的调整导致BIOS都无法进入(部分微星笔记本可以通过断开电源线长按开机键45s左右重置BIOS,请自行核查)。

在菜单中寻找类似 Turbo Power Limit 1 的字眼(不同BIOS中可能不同),将其调为你认为合适的功率,注意BIOS的描述,以免填上45结果却是0.45W。
没用?再试试调节 Turbo Power Limit 2 Time Window 为一个很大的值或者无限?(延长真男人时间延时
还不行?那大概是你的EC给限制了功耗,我们还能挣扎一下。
找到 CPU VR Settings,调节其中的 Core 设置,调节IMON Slope或IMON Offset为一个合适的参数。
我们调节IMON就是为了使报告的功率低于实际功率,使EC认为我们还没到该限制的功率,在操作系统中显示的功率也将会是错误的。

IMON Slope: CPU实际报告的功率斜率,一般是百分数
IMON Offset: CPU实际报告的功率截距,单位一般是mW Perfix: +/- 前缀
报告功率 = Slope*实际功率 + Offset
PS:在我的GP63上,Offset无效,Slope有效。

上面的都没用?没救了,看看下面能不能会回血吧。

二、欠压

大家都知道,CPU的质量也不是一成不变的,这也就是我们说的“体质”(脸)。厂商考虑到这些,会给CPU设定一个十分保守的电压和频率来保证其在任何设备上都能够正常运行。但是就会有一群正值青春期的执拗的网友:我就不!我就要去卡CPU稳定运行的极限!我就要测测我的脸!
大家中学应该都学过 P = I^2*R = U^2/R,CPU上大致也是这个道理,降低U,实际上功耗和发热都会跟着降低,撞功耗墙也要更高的频率。

1.Intel® XTU 法

务必阅读另一篇有关XTU的文章。
在我们前面只调节功耗和电流时,在30W跑上了3.58GHz,现在降低120mV后凭借25W不到跑上了3.6GHz,而且温度也低了10℃
对,就是把Core Voltage Offset往下调,一般可以从-150mV起步,然后通过二分法多找几次找到能正常运行的最低offset。如果你有心还可以在设置里面把粒度设置到1mV再调精一点,如果遇到正常使用时蓝屏的话可以适当把offset往上拨一点。
PS:我的Surface Pro6 -0.125mV、MSI GP63 -0.205mv。

1.BIOS 法

不赘述,找到 CPU Core Voltage Offset,往下调就是了,操作和上面XTU法同理,只不过这个在BIOS启动就已经生效了,而前面在操作系统启动时生效。

三、注意

  • 1. 改功耗墙时请确定设备的供电情况以免MOS管烧穿,一般不超过PL2问题不大
  • 2. 改BIOS时一定要掌握重置的方法,以免翻车。
  • 3. 如果XTU提示WatchDog未启用、无法从错误中恢复,请立即将XTU调回原来的参数并重装重试,以免错误的参数无法进入操作系统只能重装(大概可以通过安全模式卸载?)。
  • 4. 不要让小孩子等接触到XTU
  • 5. Surface 可用的Intel XTU将会在另一篇文章给出
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