что значит троллинг процессора
Что такое throttling – почему процессор сам снижает производительность
Что такое throttling или thermal throttling? Это – обычно нежелательное – явление, заключающееся в снижении частоты процессора (CPU) или системы графической карты (GPU). Как правило, вызвано превышением установленного предела максимальной температуры, в которой должна работать система, или потребляемой мощности. С троттлингом можно встретить в конструкциях с ограниченными возможностями отвода тепла, например, в игровых ноутбуках.
В настоящее время практически в каждом случае CPU и GPU производитель указывает их базовые и максимальные частоты. Например, процессор может работать с базовой частотой 3 Ггц, но в режиме Turbo/Boost она может увеличиваться до 4 Ггц. Кроме того, в случае процессора следует принимать во внимание тот факт, что максимальная тактовая частота Turbo может относиться только к одному или двум ядрам (в то время как процессор имеет их, например, восемь).
Дело в том, что тактовая частота процессора ограничена запасом энергии и температурой. Другими словами, конкретная модель может потреблять только определенное количество ватт и нагреваться до определенной температуры. Если температура и потребление энергии будут близки к максимальному значению, процессор снизит скорость, чтобы вписаться в определенный «бюджет» энерго- и теплопроводности.
Самый простой пример – при запуске игры видеокарта (и, в частности, GPU) увеличивает свою частоту до 2 Ггц. После нескольких минут игрового процесса температура системы достигает максимальной, система охлаждения перестаёт справляться с отводом тепла и тактовая частота автоматически снижается. Это может быть нормальным явлением (предел возможностей системы), а также сигналом перегрева.
Throttling сильно влияет на возможности ноутбуков, так как две модели, основанные на одних и тех же узлах, могут обладать разной производительностью, ибо производители соревнуются в уменьшении размеров конструкции, что негативно влияет на охлаждение, лимит мощности, и, следовательно, на производительность.
Throttling CPU и GPU – это опасно?
Throttling имеет целью защитить систему от перегрева и потребления слишком большого количества энергии, выходящей за пределы спецификации производителя. Это явление нормально, но если система охлаждения по разным причинам не работает с полной эффективностью, постоянный перегрев может привести даже к повреждению системы.
В теории, перегретая система (если уменьшение таймингов не дает ожидаемых результатов) должна отключаться, но на практике. по-разному бывает.
Как проверить частоту работы и температуру
Вы можете использовать такие приложения, как HWMonitor, GPU-Z или CPU-Z. В случае с ноутбуками, первым признаком проблем является, например, включение системы охлаждения в состоянии покоя, чего раньше не было.
В случае видеокарт, проще всего запустить тест GPU-Z, но, к сожалению, он не даёт полной уверенности в правильности действий. Однако, если в тесте температуры быстро растут (например, выше 90 градусов), а скорость ещё быстрее падает – это признак того, что у вас проблема.
Более реальным испытанием будет, например, запуск требовательной игры в окне и мониторинг температур и частоты работы CPU и GPU с помощью приложения диагностики.
Как предотвратить Throttling
Снижение частоты CPU и GPU – это, конечно, означает согласие с уменьшением производительности. Можно ли бороться с этим явлением? Да, есть способы, которые могут свести к минимуму вероятность возникновения подобной проблемы:
Также стоит отметить, что проблема может быть связана не с температурой или энергопотребление, а с ограничениями установленными производителем, тогда можно просто увеличить лимиты потребляемой мощности. В случае процессора мы можем сделать это в UEFI BIOS (увеличив максимальную потребляемую мощность), а в случае GPU с помощью таких инструментов, как MSI Afterburner (Power Limit).
Конечно, следует считаться с тем, что увеличится не только мощность, но и температура системы.
Что касается пониженного напряжения, то есть снижения напряжения на процессоре или графическом процессоре, то вы должны помнить, что каждый чип отличается. Да, одни и те же модели работают на основе определенных стандартов электропитания, рабочей частоты и температуры, но ни в коем случае возможности процессоров не идентичны, как мы увидим, например, при попытке разогнать две идентичные модели процессора или видеокарты.
Поэтому можно пойти другим путём и попробовать уменьшить питание микросхемы (в случае MSI Afterburner это параметр Core Voltage), что, конечно, приведет к снижению температуры, и позволит проверить стабильность системы. Это потребует немного времени на эксперименты, но эффекты могут быть очень перспективными.
В случае троттлинга в ноутбуке, особенно в случае перегрева, вы можете рассмотреть возможность покупки охлаждающей подставки, хотя следует отметить, что подходит не для всех случаев.
Троттлинг процессора или почему падает производительность
Что это вообще такое?
Троттлинг функции означает, что функция вызывается не более одного раза в указанный период времени (например, раз в 10 секунд). Другими словами ― троттлинг предотвращает запуск функции, если она уже запускалась недавно. Троттлинг также обеспечивает регулярность выполнение функции с заданной периодичностью.
Debouncing функции означает, чт о все вызовы будут игнорироваться до тех пор, пока они не прекратятся на определённый период времени. Только после этого функция будет вызвана. Например, если мы установим таймер на 2 секунды, а функция вызывается 10 раз с интервалом в одну секунду, то фактический вызов произойдёт только спустя 2 секунды после крайнего (десятого) обращения к функции.
Можно провести такую аналогию:
Предположим, вы работаете за компьютером и в то же время чатитесь с другом в мессенджере, который отправляет вам сообщение за сообщением. Вы получаете пуш уведомления каждую минуту. В обычном случае вы бы прочитывали эти сообщения сразу, но сейчас вы заняты и не можете так часто отвлекаться. Как можно поступить?
Первый вариант можно сравнить с throttling, а второй с debouncing.
Давайте разберёмся чем мотивировано использование троттлинга.
Что вызывает срабатывание механизма?
Разобрав, что это — троттлинг, мы выяснили, что он активируется в ответ на критически высокий нагрев процессора. Но что может вызывать такое положение дел? Перечислим возможные причины:
Мы разобрали, что это — троттлинг, в ответ на что он срабатывает. Данный механизм является той самой палочкой-выручалочкой, которая спасает процессор от фатальных повреждений. Но надо помнить и том, что активация троттлинга в ряде случаев свидетельствует о проблемах с кулером, которые нужно устранить как можно скорее.
Когда срабатывает троттлинг?
Нет каких-то универсальных показателей температуры, при которой запускается механизм защиты процессора. Где-то это 35 градусов, а где-то 50, 70. Стоит отметить, что те цифры, что мы видим на экране BIOS или в окнах специальных программ, немного далеки от реальных — они показывают температуру только на корпусе процесса. Внутри него она будет несколько выше.
Если мы будем следить за действием троттлинга на графике производительности процессора, то заметим следующее: как только нагрев достигает критической отметки, механизм включится резко — это видно по сильным скачкам. Далее производительность будет снижаться более плавно и медленно. Это будет продолжаться, пока внутри устройства не установится нормальная температура.
Можно ли отключить троттлинг?
Отключить троттлинг можно, но делать это крайне не рекомендуется. Если отключить защитный механизм процессора от термических повреждений, чип быстро выйдет из строя. В этом случае владельцу ПК предстоит дорогостоящая замена ЦП, так как отремонтировать старый не получится.
Несмотря на возможные последствия, некоторые пользователи деактивируют троттлинг. В разных версиях BIOS Legacy и UEFI есть опция, которая отключает защитный механизм процессора. Для этого нужно изменить показатель критической температуры чипа.
В BIOS этот пункт называется «CPU Warning Temperature». По умолчанию может быть установлена отметка 70 градусов — после этого запускается троттлинг. Изменив этот параметр на более высокий показатель, можно отключить троттлинг.
Признаки троттлинга
Шум вентилятора на процессоре. Редакторы подтормаживают. Тормозит 4К-видео в YouTube… Это признаки того, что возможен перегрев системы и снижение частоты в троттлинге. И все-таки метод ненаучного тыка тут не годится. Почему компьютер работает нестабильно? Чтобы понять это, нужно воспользоваться специальным программным обеспечением.
Скажем, AIDA64 — утилита, которая предназначена для того, чтобы тестировать компьютеры. Как настольные, так и мобильные. Используя встроенные в нее тесты, узнают, троттлит процессор или нет? Нужно открыть программу, найти вкладку «Сервис» и там же открыть «Тест стабильности системы».
Когда рабочее пространство будет открыто, то нужно оставить включенными лишь тесты Stress SPU, Stress FPU, Stress cache и произвести запуск. График покажет температуру, вольтаж и частоты. Оставляем вкладку с температурами. Так мы узнаем, на каком значении процессор осуществит сброс частоты.
Когда система троттлит, то график моментально становится красным. О троттлинге сообщит надпись CPU Throttling. А вот Overheating Detected указывает на то, что процессор вышел на температуру, максимально разрешенную.
ВАЖНО! Мы уже знаем, что компьютер снижает частоты для того, чтобы войти в заводские температурные рамки. Для той или иной модели процессора данные рамки индивидуальны. И все-таки троттлинг обычно является следствием какой-либо неисправности. Он также появляется из-за того, что настройка произведена неправильно.
Оптимизация программной и аппаратной частей
Лучше всего обстоят дела у процессоров Apple серии A. Компании не приходится распыляться на сонм моделей, ОС полностью своя, приложения пишутся под ограниченный набор устройств, а не тысячи разных.
А некоторые известные : Huawei настрадалась с Kirin, например, то и дело возникают вопросы к фирменному чипу Samsung Exynos, что подталкивает некоторых покупателей искать смартфоны Samsung на базе Snapdragon. MediaTek постепенно исправляется.
Можно использовать самые последние технологии и техпроцессы, но не достичь гармонии: процессор считается идеальным в проекте, уделывает остальных в тяжелых приложениях, набирает уйму баллов в тестах, а потом не справляется с собственной программной оболочкой.
Способы обнаружения
В вопросе троттлинга не стоит ориентироваться на субъективные ощущения от работы компа, поскольку ПК может тормозить из-за проблем операционной системы или вирусов. Перед тем как грешить на процессор, стоит протестировать его. Сделать это можно, например, с помощью программы AIDA. В ней имеется вкладка «Сервис». Открываем ее, и выбираем тест стабильности. В левом верхнем углу будет меню стресс-тестов. Ставим 3 верхние галочки, этого достаточно для проверки чипа. Стартуем и смотрим на графики.
В верхнем графике AIDA по умолчанию показывает температуру ЦПУ. Программа быстро загрузит процессор по полной, это можно наблюдать на нижнем графике. Если с чипом порядок, под нагрузкой он не перегреется, надпись CPU Throttling останется зеленой. В противном случае эта надпись покраснеет, и чип «сбросит обороты». Тестировать нужно не 5-10, а хотя бы 15-20 минут.
Некоторые пользователи с недоверием относятся к AIDA, полагая, что программа не может по полной нагрузить процессор. Им можно предложить альтернативный вариант тестирования:
Сброс частот — явление, присущее чипам обоих ведущих производителей. Пользователи сталкиваются с троттлингом как процессоров Intel, так и AMD. Это вполне логично, поскольку дросселирование обычно связано не с конструкцией ЦПУ, а с работой системы охлаждения.
Несколько слов о контейнерах и Kubernetes
Kubernetes, по сути, является современным стандартом в мире инфраструктуры. Его основная задача — оркестровка контейнеров.
Контейнеры
В прошлом нам приходилось создавать артефакты вроде Java JAR’ов/WAR’ов, Python Egg’ов или исполняемых файлов для последующего запуска на серверах. Однако, чтобы заставить их функционировать, приходилось проделывать дополнительную работу: устанавливать среду выполнения (Java/Python), размещать необходимые файлы в нужных местах, обеспечивать совместимость с конкретной версией операционной системы и т.д. Другими словами, приходилось уделять пристальное внимание управлению конфигурациями (что часто служило причиной раздоров между разработчиками и системными администраторами).
Контейнеры всё изменили.
Теперь артефактом выступает контейнерный образ. Его можно представить в виде этакого расширенного исполняемого файла, содержащего не только программу, но и полноценную среду выполнения (Java/Python/…), а также необходимые файлы/пакеты, предустановленные и готовые к запуску. Контейнеры можно развертывать и запускать на различных серверах без каких-либо дополнительных действий.
Кроме того, контейнеры работают в собственном окружении-песочнице. У них есть свой собственный виртуальный сетевой адаптер, своя файловая система с ограниченным доступом, своя иерархия процессов, свои ограничения на CPU и память и т. д. Все это реализовано благодаря особой подсистеме ядра Linux — namespaces (пространства имен).
Kubernetes
Как было сказано ранее, Kubernetes — это оркестратор контейнеров. Он работает следующим образом: вы предоставляете ему пул машин, а затем говорите: «Эй, Kubernetes, запусти-ка десять экземпляров моего контейнера с 2 процессорами и 3 Гб памяти на каждый, и поддерживай их в рабочем состоянии!». Kubernetes позаботится обо все остальном. Он найдет свободные мощности, запустит контейнеры и будет перезапускать их при необходимости, выкатит обновление при смене версий и т.д. По сути, Kubernetes позволяет абстрагироваться от аппаратной составляющей и делает все разнообразие систем пригодным для развертывания и работы приложений.
Kubernetes с точки зрения простого обывателя
Особенности троттлинга ноутбука
По сравнению с настольными системами ноутбуки страдают от перегрева гораздо чаще. Для троттлинга очень благоприятны охлаждение пассивное и полупассивное, а также тесные корпуса таких гаджетов. В данных устройствах иногда наблюдается до 70-80 градусов при работе в фотошопе, или когда просматриваешь 4К-фильм. И такие мобильные устройства также нуждаются в уборке.
Система охлаждения ноутбука настолько мала, что пыль накапливается быстрее по сравнению с корпусом системного блока. Особенно тогда, когда компьютер применяют, например, диване или в зоне, где рядом есть домашние животные. То есть там, где найдутся ворсинки или шерсть.
В ноутбуке забор холодного воздуха осуществляется внизу корпуса. Когда применяешь ноутбук на мягких поверхностях, скажем, на одеяле с ворсом, то прохладный воздух вообще не пробивается через отверстия. Отсюда и троттлинг. В таком случае есть резон найти охлаждающую подставку.
ВАЖНО! Следите за тем, каково состояние термопасты. Контролируйте работу вентиляторов. Игровые ноутбуки – с расширенными настройками в биосе, и потому при неправильной настройке вольтажей возникают проблемы.
Ограничение мощности процессора
Как разогнать процессор amd ryzen 3, 5 и 7 в 2021 году Технологию Intel Turbo Boost или AMD Turbo Core должен поддерживать BIOS материнской платы, и это не проблема. На самом деле, Turbo-частота расценивается как бонус к производительности, и не обязательна к воплощению, особенно на длительное время. Некоторые производители ноутбуков занижают максимальной ток потребления процессора, тем самым, не позволяя ему потреблять больше мощности, чем это возможно. Производитель ограничивает максимальную мощность по трём причинам:
Ограничение по току вшито в BIOS материнской платы, и может не поддаваться изменению с помощью программ.
Насколько опасен троттлинг процессора
В результате тот, у кого есть подобное устройство, не может понять, почему производительность флагманского девайса снижается так, будто это бюджетная модель. Виновник этого – троттлинг. И важно знать, что его можно не допустить.
При длительных нагрузках компьютер снижает производительность. Это особенно заметно в трудоемких задачах и играх. Ведь тогда система действует с тормозами, снижается количество кадров в секунду. А еще система охлаждения создает много шума. Такое происходит потому, что комплектующие в системе не остывают. И тогда включается защита от перегрева.
ВАЖНО! Троттлинг – это ограничение максимальной тактовой частоты. Это делает существенно ниже скорость вычислительных девайсов. Но это хорошо для безопасности комплектующих. И для пользователей это связано с множеством неудобств. А ведь троттлинг существует даже в смартфонах, планшетах и видеокартах.
Как действует троттлинг
Однако это сказывается на производительности. Тем более что в большинстве случаев высокие температуры достигаются в требовательных задачах. А там нехватка производительности ощущается более заметно по сравнению, скажем, с офисным редактором.
Температурные рамки для того, чтобы снизить частоты, задаются спецификациями архитектуры процессора. Скажем, когда мы возьмем устаревший Pentium 4 630, то это только 66,6 градуса. Когда только они будут достигнуты, процессор сразу же начнет быстро снижать производительность.
Если взять новые модели, то в них ограничения расширили для того, чтобы иметь большую производительность и эффективность. Ведь современный техпроцесс предоставляет такую возможность. Для Core i7 9700K, например, троттлинг начинается при температуре 100 градусов.
ВАЖНО! Троттлить могут десктопы и ноутбуки. Но не только. Этому подвержены и чипсеты смартфонов. И видеокарты – тоже. Такой девайс, получив даже непродолжительную нагрузку, начинает снижать частоту быстрее, чем остальные. Да так, что это напрямую оказывает влияние на производительность смартфона. Процессор гаджета приступает к сбросу максимальной частоты.
Признаки троттлинга
Скажем, AIDA64 — утилита, которая предназначена для того, чтобы тестировать компьютеры. Как настольные, так и мобильные. Используя встроенные в нее тесты, узнают, троттлит процессор или нет? Нужно открыть программу, найти вкладку «Сервис» и там же открыть «Тест стабильности системы».
Когда рабочее пространство будет открыто, то нужно оставить включенными лишь тесты Stress SPU, Stress FPU, Stress cache и произвести запуск. График покажет температуру, вольтаж и частоты. Оставляем вкладку с температурами. Так мы узнаем, на каком значении процессор осуществит сброс частоты.
Когда система троттлит, то график моментально становится красным. О троттлинге сообщит надпись CPU Throttling. А вот Overheating Detected указывает на то, что процессор вышел на температуру, максимально разрешенную.
ВАЖНО! Мы уже знаем, что компьютер снижает частоты для того, чтобы войти в заводские температурные рамки. Для той или иной модели процессора данные рамки индивидуальны. И все-таки троттлинг обычно является следствием какой-либо неисправности. Он также появляется из-за того, что настройка произведена неправильно.
Как не допустить троттлинга
— Накопившаяся пыль
Если пыли нет, то охлаждение хорошее. Понятно, что в конкретном случае проблема не просто в троттлинге — вряд ли компьютер, наполненный пылью, вообще сможет включиться. Нужно систематически приводить в порядок системный блок. Хорошо продувает пыль компрессор. Если его нет, то можно использовать сжатый воздух в баллончиках. Пылесосить нельзя!
— Обновление термопасты
Термопаста должна быть свежей. Тогда качество соприкосновения плоских поверхностей будет лучше. Есть ошибочное мнение, что компьютер охлаждается лучше, если используешь больше пасты.
Однако доказано, что коэффициент теплопроводности пасты самый низкий. Ни в какое сравнение с проводимостью крышки процессора и подошвы радиатора. Однако паста проводит тепло лучше по сравнению с прослойкой воздуха, которая останется между парой плоскостей.
ВАЖНО! Для того чтобы теплопроводность была лучше, нужно подобрать пасту, у которой наибольшее значение Вт/мК. Оптимально – от 8 до 15 Вт/мК.
Нужно посмотреть и убедиться, что при работе лопасти вращаются и делают обдув радиатора процессора. Когда крыльчатка не проворачивается или у нее нет свободного хода, то можно попытаться восстановить старый вентилятор, используя смазку подшипников.
— Установка радиатора неправильная
У крышки процессора и подошвы кулера ровные плоские поверхности. Они рассчитаны на то, что между ними будет плотный контакт. Когда железки смещаются относительно друг друга, то это может привести к перегреву. Когда в месте контакта есть прослойка воздуха, тепло не будет передаваться на кулер. И тогда начинается троттлинг.
— Настройка BIOS неправильная
К повышенным температурам приводят кривые настройки в биосе. Скажем, завышенный вольтаж ядер или контроллера памяти (Vcore и VCCIO/VCCSA). Для любого процессора стабильные вольтажи неповторимы.
ВАЖНО! Вот почему нельзя вмешиваться в работу этой системы. Нужно произвести сброс настроек на заводские, используя перемычку Clear CMOS.
— Воздействие вирусов
Есть такие вирусные программы, которые сильно нагружают процессор. В результате – перегрев и троттлинг.
Особенности троттлинга ноутбука
Система охлаждения ноутбука настолько мала, что пыль накапливается быстрее по сравнению с корпусом системного блока. Особенно тогда, когда компьютер применяют, например, диване или в зоне, где рядом есть домашние животные. То есть там, где найдутся ворсинки или шерсть.
В ноутбуке забор холодного воздуха осуществляется внизу корпуса. Когда применяешь ноутбук на мягких поверхностях, скажем, на одеяле с ворсом, то прохладный воздух вообще не пробивается через отверстия. Отсюда и троттлинг. В таком случае есть резон найти охлаждающую подставку.
ВАЖНО! Следите за тем, каково состояние термопасты. Контролируйте работу вентиляторов. Игровые ноутбуки – с расширенными настройками в биосе, и потому при неправильной настройке вольтажей возникают проблемы.
Как избавиться от троттлинга
Защита имеет два режима: софтовый и аппаратный. Софтовый функционирует постоянно. Он осуществляет регулировку частоты по мере нагрева. У аппаратного два состояния: 0 и 1.Когда температура процессора зашкаливает, и софтовая регулировка не успевает произвести сброс частоты, аппаратный режим защиты делает отключение компьютера, как только он достигает пикового нагрева.
Мягкий алгоритм можно регулировать. Для платформ Intel нужно произвести установку максимального значения в разделе CPU Power Thermal Control. Для AMD это называется Platform Thermal Throttle Limit. И здесь также нужно выставить максимум. Настройки ищите в разделе управления питанием процессора в BIOS.
ВАЖНО! Аппаратный троттлинг отключить невозможно. У процессора должна быть хоть какая-то защита.
Если система нормальная, то в ней троттлинга быть не должно. Если это не смартфоны с их SoC-чипами и сложными алгоритмами для того, чтобы управлять частотой. Там троттлинг может включиться даже тогда, когда температура всего 30 градусов.
Мы уже знаем, что система может перегреться и тогда, когда пользователь сам виноват: пыль, термопаста, которая засохла, или кулер установлен неправильно. Даже тогда, когда вольтаж на процессоре превышен минимально, то перегрев будет. Вот почему маленькая производительность в играх, при решении «тяжелых» задач.
Не будем забывать о том, что даже тогда, когда троттлинг защищает процессор, все-таки постоянная работа на пограничных температурах вредит системе. Не допускайте перегревов! Следите за состоянием техники! Обслуживайте комплектующие. Защищайте программное обеспечение.