了解 PC 散热问题，CPU 热节流机制的利与弊
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强大的 PC 组件，如 CPU 和 GPU，需要大量电力才能发挥它们的全部潜力。然而，将几百瓦的电力注入 CPU 会产生大量热量，过度发热可能会直接影响 CPU 性能。热节流机制可以防止 CPU 变成一个「小太阳」，但会在一定程度上影响性能。
什么是 CPU 热节流
当计算机运行资源密集型负载，如大型游戏或程序时，会需要更多的电力来跟上这些应用程序所需的性能要求。CPU 消耗的电力越多，产生的热量就会越大。一旦这种热量超过了 PC 或笔记本电脑冷却系统所能承受的范围，CPU 就会开始被节流。
当 CPU 达到临界温度（通常在 90°C 左右）并开始牺牲性能以降低温度时，就会触发 CPU 热节流。超过温度临界点可能会损坏 CPU，此时系统很可能会自动关闭以保护硬件。
如果您超频 CPU 以提高性能，那么会面临热节流限制的几率也会更高。由于超频会推动 CPU 达到更高的时钟频率，会消耗更多电力并产生更多热量。这意味着会更快达到其热阈值，因此也需要相应地升级冷却方案以避免 CPU 节流。
热节流机制本身是一种保护机制。如果 CPU 散热不足，热节流可能是唯一防止过热损坏的方法。如果使用笔记本电脑，热节流也可以确保 CPU 不会过热，从而影响正常使用。因为笔记本电脑中 CPU 的热量通常会导致键盘和机器底部过热。
台式电脑的 CPU 温度被限制在其 TjMax 温度下，即最大热联接温度，此时 CPU 的内部热控制机制会防止硬件受损。在笔记本电脑 CPU 中，这个 TjMax 值可能因设备型号、制造商和规格而有所差异。
您可以通过使用 Core Temp 或 HWMonitor 等免费软件来查查看特定 CPU 的 TjMax 值。
CPU 热节流如何影响性能
热节流的主要目的是将 CPU 冷却到不超过特定温度阈值的程度。这是通过降低 CPU 的核心时钟频率来实现的，以降低功率消耗，最终减少热量的产生。由于限制 CPU 不能再以其最大时钟频率运行，因此也会直接影响系统性能。
由于通常只有较小的功率和更简单的散热方案，便携设备的热节流限制效应尤为明显。然而，无论您使用笔记本电脑还是台式机，CPU 通常会在基础频率和 Turbo 频率之间进行热节流调节。
热节流所导致的性能损失程度取决于 CPU 的负载、散热解决方案、CPU 的基础架构和增强时钟以及功率消耗等因素。就游戏体验而言，可能会出现突然的 FPS 下降，以及游戏中的随机卡顿和波动。在极端情况下，这还可能导致游戏直接崩溃。
例如，我的 MSI 笔记本电脑搭载了第九代 Core-i5 9300H，当在玩《使命召唤战区2.0》时，CPU 会因热节流而发生性能下降，并以低画质在 30-35 帧率之间运行游戏。这是因为 CPU 时钟频率显著下降，降频至 2.9GHz，而其常规频率为 4.0GHz。这导致了显著的性能损失。
在被热节流限制时，CPU 的功率也显著减少。此时它的功率在 23-30W 之间，而全功率运行时可以高达 50W。
在此期间，四个核心的温度在 96-97°C 之间，距处理器的 TjMax 只差 3°C。由于 MSI 采取了措施防止笔记本电脑底部变得过热，因此温度不会再上升。
理想情况下，当没有负载时，CPU 应该运行在 50-60°C。被热节流的 i5 9300H 的温度接近 80°C，这为 CPU 在承受负载时保持性能留下的空间不多。
当解决了热节流的问题后，性能提高到了更稳定的 55-60 帧每秒，几乎是热节流时的两倍。
特定的 CPU 负载导致热节流的程度与结果可能会有所不同。热节流会显著影响 CPU 的性能，而 CPU 在接近其温度极限的情况下运行会严重影响使用寿命。
如何查看 CPU 是否节流
检查 CPU 是否热节流其实很简单。对于有经验的用户来说，性能下降就足以表明出现了问题。此外还有风扇加速运转，产生更多噪音。
如果需要确凿验证 CPU 正在热节流，可以使用如 OpenHardwareMonitor 或 HWiNFO 这样的 CPU 监控程序。也可以在使用高负载应用程序（例如 Prime95）或进行压力测试时观察 CPU 温度、功耗和核心速率。
如果 CPU 正在热节流，您将看到温度接近 CPU 的 TjMax 值，同时功率和核心时钟频率会显著降低，且远低于重负载下的预期水平。这是 CPU 正被热节流的一个可靠信号。
如何处理 CPU 热节流问题
CPU 热节流几乎总是散热和冷却不足而引发，解决 CPU 散热问题与降低 GPU 温度的方法大同小异，有几种常见的方法可以解决该问题：
- 灰尘是计算机的头号敌人。无论您使用笔记本电脑还是台式机，如果风扇通风口被灰尘堵塞，散热系统就无法吸入足够的冷空气来降低 CPU 的温度，从而导致热节流。这也适用于水冷系统。请确保风扇通风口畅通无阻，散热器没有被灰尘堵塞，特别是在笔记本电脑上。
- 随着时间的推移，CPU 热导硅脂可能会干燥。此时就需要更换热导硅脂，或者更换导热性能更强劲的液态金属。
- 最简单的方法是降低 CPU 的负载，不在电脑上运行高性能要求的应用程序。但对大多数人而言，这说起来容易做起来难。
- 还也可以通过对 CPU 降压来降低温度。降压是指降低 CPU 的功耗，同时保持核心和时钟频率不变。这比超频要安全得多，在某些情况下，还可以获得比 CPU 在默认设置下更好的性能。
随着现代 CPU 变得更快、更耗电，它们会产生更多的热量。因此，避免热节流问题并适当冷却 CPU 将成为获得最大性能的关键。毕竟，操作起来并不难。只要定期维护您的电脑，就可以大大确保 CPU 获得最大的性能和寿命。
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