Борьба за градусы: как снизить температуру процессора Intel в ноутбуке

Одним из мощных впечатлений от Asus FX705 стали показания температуры процессора. Из коробки i5 8300H даже при, например, серфинге греется до 55-60С с пиками под 70С, а под нагрузкой дает практически стабильные +95С (первое время процессор частоты не режет, но потом начинаются просадки)! Это при том, что температура аварийного отключения для i5 восьмого поколения составляет 100С. Помимо нездоровой атмосферы внутри корпуса девайса, такая высокая температура мешает хотя бы тем, что система охлаждения повышает обороты вентилятора создавая ненужный шум. При этом, если верить данным мониторинга, при загрузке видеокарты на 95-99% процессор почти никогда не грузится больше чем на половину, поэтому его пиковая частота 3,9ГГц в режиме Turboboost определенно избыточна. Будем с этой напастью бороться.

Борьбу будем вести в трех направлениях:

• Попробуем сделать андервольтинг (undervolting), уменьшив напряжение процессора
• Настроим профиль электропитания Windows 10
• Поэкспериментируем с охлаждением машины

Для этого, помимо штатных средств операционки и ПО Asus, нам понадобится две программы: MSI Afterburner для тщательного мониторинга ситуации и Intel XTU - Extreme Utility Tool для управления питанием процессора. Скачать можно по ссылкам на сайтах производителей, обе утилиты абсолютно бесплатны.

#ASUS #Девайсы

В Afterburner вывод оверлея настривается в окне параметров (кнопка с шестеренкой) на закладке Мониторинг. У интересующих нас показателей необходимо проставить флаги Показывать в ОЭД, чтобы они отображались на экране в играх. Саму программу закрывать не надо, достаточно просто свернуть и она скроется в трэй.

Андервольтинг

Для начала - буквально в двух словах что такое андервольтинг? От английского undervolting - снижение напряжения. Т.е. снижение напряжения процессора ниже штатно заданного значения. За счет чего такое возможно? Сами кристаллы производятся не абсолютно одинаковыми, а имеют некоторый минимальный разброс характеристик, в том числе - напряжение при котором процессор может работать на номинальных частотах. Чтобы любой камень гарантированно выдавал заявленные характеристики, производитель в его параметрах указывает напряжение с запасом. Упрощенно это выглядит как если бы разным людям на одной и той же модели машины дали задание проехать 100 километров. Кто-то потратит 10 литров бензина, кто-то - 12, а кто-то - 8. Чтобы гарантированно хватило в бак наливают 15.

Для этой процедуры нам понадобится штатная интеловская утилита Intel XTU - Extreme Utility Tool. Скачиваем, устанавливаем, запускаем. Программа состоит из двух частей - пользовательского приложения с настройками и монитором параметров и службы, которая бдит, чтобы параметры применялись при работе машины.

Запустив приложение, переходим на закладку Core и выставляем параметр Core Voltage Offset в значение, например, -100 мВ и применяем изменения кнопкой на правой панели. После чего некоторое время играем, работаем в обычных приложениях и прочими способами нагружаем комп привычной работой. Если все хорошо - можно еще уменьшить параметр. При этом не рекомендуется производить манипуляции в процессе работы тяжелых приложений. У меня это практически моментально вызывало синий экран.

Собственно, что произойдет если слишком сильно снизить напряжение? Машина уйдет в BSOD, а после перезапуска XTU вернет штатные значения параметров. Поэтому не стоит ставить сразу -150 или -200 мВ, а постепенно нащупывать предельное значение для стабильной работы. В среднем, судя по отзывам, стабильные значения андервольтинга лежат в промежутке от -100 мВ до -150 мВ. Подобрав параметры, рекомендую сохранить их в профиль на одноименной закладке. У меня периодически значения настроек сбрасываются до штатных - то ли ОС обновляется, то ли еще что, не могу пока понять закономерность.

Что получаем на выходе? При установленном значении -130 мВ температура снизилась, и под нагрузкой процессор греется до 85-90С вместо 90-95С, кроме того он перестал троттлить (от англ. throttling) - сбрасывать частоты для снижения температуры - а значит ресурсоемкие приложения, завязанные на его вычислительную мощность будут показывать стабильную производительность.

На самом деле, троттлинг включается не только из-за температуры самого процессора (но именно ее показания выводят встроенные датчики). Поводом для ограничения быстродействия может быть и температура окружающих процессор компонентов, и суммарно выделяемое компонентами ЦП тепло, т.н. TDP. По умолчанию для i5 8300H общий теплопакет (т.е. суммарно выделяемое тепло) или TDP составляет 45 Вт, в пиках до 78 Вт. Урезав его можно еще притормозить процессор, параллельно снизив температуру. Повышать эти значения категорически не рекомендуется.

Upd. 09.03.2019: По итогам работы обнаружил косяк с этой самой XTU: при работе в Lightroom система падает в BSOD с причиной Driver_Power_State_Failure. Причем, если 6.14 начинает работать почти нормально, стоит лишь отключить андервольтинг, то 7.4 стабильно вырубает комп через 5-10 минут работы. Или сразу после попытки поставить фото на экспорт. Пока снес, буду смотреть на эффект.

Upd. 13.03.2019: Не буду углубляться в ход изысканий, но похоже, что с XTU подозрения сняты, а мозг компостировала программа для мониторинга и разгона - MSI Afterburner. Точнее, ее настройка обращения к низкоуровневому драйверу и пункт с указанием основного видеоадаптера. В результате, как я понимаю, разнонаправленные команды от ОС, драйвера nVidia и Афтербернера вгоняют видяху в ступор. Выражалось это в том, что видяха просто отваливалась через какое-то время простоя (если успеваешь запустить игру, то все ОК). При этом в диспетчере устройств проблем нет, но при запуске, например, Тундры ругается,  что игра не может быть запущена на видеокарте не поддерживающей DirectX10. Отключил монитор, потестил по мере сил - вроде работает.

Upd. 19.03.2019: Вы будете смеяться, но и отключение MSI Afterburner не вылечило проблему. Ситуация когда панель nVidia Переставала видеть дискретную карту повторялась раз за разом. Пристальное изучение списка установленных программ выявило подозрительную малопонятную утилиту Asus GPU check. Снес ее нафиг, продолжаю вести наблюдение.

Upd. 03.04.2019: Вторую неделю полет нормальный. Видяха не отваливается, голубые экраны не появляются. То ли дело действительно было в утилите, то ли обновление Nvidia Extreme с откатом драйвера на 418 версию помогло. Короче, пока без явных показаний обновлять дрова не буду. 

Профиль электропитания Windows: отключаем Turboboost в простое

Одним из вопросов, которые волновали меня стал следующий: Зачем процессор держит повышенные частоты в простое? Логически вытекающим из него стал вопрос: Как отключить Turboboost когда он не нужен? Решение здесь достигается средствами самой операционной системы.

Открываем настройки электропитания и разворачиваем используемый план. Заходим в дополнительные настройки, где находим раздел Питание процессора. Выставляем минимальное состояние процессора на любую понравившуюся величину, а максимальное - на 99%. Применяем и оцениваем изменения.

Теперь при работе в подавляющем большинстве обычных приложений частота ядер находится на базовом уровне, а температура в простое не выше 50С вместо прежних 60С+ с пиками до 70-75С. Более того, некоторые игры также вполне довольствуются базовыми частотами. К их числу относится WarThunder, а вот Doom работает странновато, запускаясь через раз то в режиме турбобуста, то без него.

Система охлаждения и вентиляция корпуса ноутбука

Наконец, перейдем к, казалось бы очевидной, части - настройке системы охлаждения и организации обдува ноутбука. Как выяснилось, здесь также имеются нюансы.

В ноутбуках линейки ASUS TUF 505/705 система охлаждения включает в себя три термотрубки, два радиатора и два вентилятора, выдувающих воздух назад. Забор воздуха происходит через решетку посередине днища (плюс еще одну сбоку) и решетку наверху корпуса перед экраном.

Днище ASUS FX705GD. Фальш-решетки занимают почти половину, но реально работает только небольшая полоска по центру и область слева.

Как устроена система охлаждения Asus TUF.Вид со снятой крышкой

Напрямую управлять скоростью вентиляторов не получится (более того, даже просто посмотреть их обороты не получится) - ни одна из программ не позволяет получить доступ к этой настройке, поэтому единственный способ отрегулировать интенсивность работы штатного охлаждения - выбирать из трех предустановленных режимов комбинацией Fn+F5.

Режимы работы вентиляторов переключаются клавишей F5, но отличий производительного от сбалансированного режима я не заметил. Чуть выше можно заметить вентиляционные отверстия.

Режимы доступны такие: Тихий, Сбалансированный и Интенсивный. Интенсивный режим раскручивает вентиляторы до максимума, тихий не позволяет им разгоняться, по ощущениям, выше половины мощности (если верить рекламе - 38 дБ против 48 на предельной скорости). Ну а сбалансированный сам регулирует скорость в зависимости от температуры. Вроде все просто? Почти.

При сбалансированном и интенсивном режимах, под адский шум системы охлаждения, процессор греется до 90С, а после прогрева окружающего пространства достигает в пиках и 95С. А вот в тихом режиме наблюдается регулярный троттлинг примерно до уровня 3,6ГГц (чего, с учетом вышеназванной загрузки процессора, за глаза), но и температура не вылезает за рамки 88С. А ведь из коробки такая картина наблюдалась в обычном режиме, только и температуры там были стабильно на уровне 95С.

Несмотря на заявленную систему самоочистки от пыли, вентиляторы и радиаторы замечательно этой пылью зарастают. Всего за год оба покрылись знатной шубой, что приводило к нормальному такому перегреву процессора. При замене термопасты всё почистил и стало хорошо.

Где результат, ожидаемо, оказался на уровне статистической погрешности, так это в тесте охлаждающей подставки. Я использую алюминиевую DeepCool с парой крупных вентиляторов, в свое время стоила около полутора тысяч. Похожая на Алиэкспресс продается менее чем за $10.

Как бы ни была заманчива реклама, реальная эффективность большей части подставок околонулевая. Вызвано это тем, что вентиляторы на них располагаются неким универсальным способом. Архитектура же конкретной модели ноутбука может и имеет особенности: размещения вентиляционных отверстий. Поэтому большей частью такие подставки снижают на несколько градусов температуру корпуса и забирают граду-другой с процессора и видеочипа. С учетом производимого ими шума результат так себе.

Что с ней, что без нее - температура машины примерно одинакова (+/-1-2С), но с включенной подставкой шума гооораздо больше. Поэтому подставка играет пассивную роль: увеличивая расстояние от дна бука до стола (кроме того, с ней удобнее складывать руки на клавиатуру и ее три USB-порта на правой стороне очень кстати, с учетом того, что все интерфейсы на FX705 слева).

Подведем итог:

• Андервольтинг позволил ликвидировать троттлинг под нагрузкой и несколько снизил температуру проца.
• Чуть срезанный план электропитания позволил процессору притормозить до штатных 2,2ГГц в простое и простых задачах, ну а под нагрузкой тот выдает положенные 3,9ГГц Турбобуста.
• Наконец, опосредованное, через режимы работы вентиляторов, управление балансом частота процессора/температура позволяет подобрать оптимальный температурный режим с учетом нагрузки.

В моём блоге нет рекламы, и он существует лишь за счёт энтузиазма. К сожалению, сейчас всё дорожает кратно, не стала исключением и регистрация домена. Если статья была полезной, вы можете поддержать развитие контента, отправив перевод через форму, расположенную ниже.