چگونه می توانیم از داغ شدن بیش از حد پردازنده های دسکتاپ جلوگیری کنیم؟!

برای راه حل خیلی سریع تعادل گرما

در مادربورد های اینتل شما میبایست: در بایوس مادربورد های غیر چیپست Z ( مادربورد های ایسوس به عنوان نمونه) به نشانی Ai Tweaker > internal cpu power management > Long Duration Package Power Limit مراجعه و مقدار را از حالت Auto به مقدار پیشفرض TDP پردازنده ی غیر SKUs های K,KS,KF مثلا 14700 بر روی 125 تنظیم کنید ؛ در SKUs های K,KS,KF و مادربوردهای سری Z به آدرس Ai Tweaker > internal cpu power management > Maximum CPU Core Temperature و مقدار آن را به 85 تغییر دهید ؛

و در اکثر مادربورد های ای ام دی با رفتن به قسمت Ai Tweaker > Precision boost overdrive > Precision Boost Overdrive Scalar ، که مقدار آن بر روی حالت Auto هست ، بطور دستی بر روی حالت Manual و مقدار آن را حداکثر به 80 تغییر دهید . 

برای توضیحات بیشتر و ادامه ی مطلب با ما همراه باشید.

مقدمه

دنیای سخت‌افزار در سال‌های اخیر تغییرات بزرگی داشته است. زمانی پردازنده‌ها هر نسل به شکل محسوسی سریع‌تر، خنک‌تر و کم‌مصرف‌تر می‌شدند. اما حالا، مخصوصاً با ورود پردازنده‌های نسل 12، 13 و 14 اینتل (Alder Lake و Raptor Lake)، بسیاری از کاربران با یک مشکل جدی روبه‌رو شده‌اند: حرارت بالا و مصرف انرژی غیرمعمول.
این اتفاق تنها یک مشکل کاربری ساده نیست، بلکه ریشه در محدودیت‌های فناوری ساخت تراشه و تصمیمات استراتژیک شرکت‌ها دارد. در ادامه بررسی می‌کنیم چرا اینتل مثل گذشته پیشرفت نمی‌کند، AMD چرا کش و هسته‌های بیشتر به کار می‌گیرد، و در نهایت چه روش‌هایی برای کنترل دمای پردازنده‌ها وجود دارد.

پایان قانون مور و محدودیت فناوری

• گوردون مور در سال 1965 پیش‌بینی کرد که تعداد ترانزیستورهای یک تراشه هر دو سال دو برابر می‌شود. این موضوع تا دهه‌ها درست بود و هر نسل شاهد ترانزیستورهای بیشتر، دمای کمتر و مصرف پایین‌تر بودیم.

• اما رسیدن به فناوری‌های زیر 10 نانومتر باعث شد مشکلات فیزیکی پدیدار شوند:

  • نشت جریان الکترون‌ها در ترانزیستورهای کوچک‌تر.

  • مقاومت بالاتر در ساختار سیلیکون.

  • هزینه‌های تولید نجومی برای توسعه لیتوگرافی‌های جدید.

• در نتیجه، شرکت‌ها دیگر نمی‌توانند مثل گذشته هر نسل به راحتی فناوری را کوچک‌تر کنند و ناچار به استفاده از راهکارهای جایگزین شده‌اند.

چرا پردازنده‌های نسل جدید اینتل داغ می‌شوند؟

• اینتل در نسل‌های اخیر بیشتر روی افزایش تعداد هسته‌ها و فرکانس بالا تمرکز کرده تا بهبود معماری.

• بطور مثال ، لیتوگرافی Intel 7 (که در واقع مشابه 10 نانومتر TSMC است) هنوز همان پایه قدیمی است. بنابراین راندمان انرژی پیشرفت چشمگیری نداشته.

• برای رقابت با AMD، اینتل هسته‌های Performance (P-Core) و Efficiency (E-Core) را ترکیب کرد، اما نتیجه این شد که در بار کاری سنگین، مصرف برق به شدت افزایش پیدا می‌کند.

• بسیاری از پردازنده‌های سری K اینتل در حالت پیش‌فرض مثل یک پردازنده اورکلاک‌شده عمل می‌کنند. همین باعث می‌شود در دماهای بالا (حتی بالای 95 یا 100 درجه) کار کنند و نیاز به خنک‌کننده‌های گران‌قیمت داشته باشند.

  • موانع اصلی پیشرفت امروز پردازنده‌ها:

    1. محدودیت‌های فیزیکی سیلیکون و لیتوگرافی.

    2. هزینه‌های نجومی تحقیق و توسعه (فقط شرکت‌هایی مثل TSMC و سامسونگ توانایی تولید نانومترهای جدید را دارند).

    3. فشار بازار و رقابت که باعث می‌شود شرکت‌ها با روش‌های سریع‌تر (مثل هسته بیشتر و کش بزرگ‌تر) کارایی را افزایش دهند تا وقت بخرند.

    4. مصرف‌کنندگان که تقاضای کارایی بالا در گیمینگ و تولید محتوا دارند، و همین باعث می‌شود شرکت‌ها روی توان بیشتر به جای بازدهی تمرکز کنند.

چرا AMD به سراغ نوآوری جدید کش بیشتر رفت؟

• AMD برای مقابله با محدودیت کوچک‌سازی، از تکنولوژی 3D V-Cache استفاده کرد. با اضافه کردن کش سه‌بعدی، در بازی‌ها راندمان به شدت افزایش پیدا کرد.

• همچنین با افزایش تعداد هسته‌ها (16 هسته در Ryzen 9)، توانست بار کاری سنگین مثل رندر و چندوظیفگی را بهتر مدیریت کند.

• اما این رویکرد هم مشکلاتی دارد:

  • افزایش مصرف انرژی در شرایط خاص.

  • قیمت بالای تولید.

  • سازگاری محدود نرم‌افزارها با کش بزرگ.

دمای بالا چه بلایی سر پردازنده می‌آورد؟

• کاهش طول عمر تراشه به دلیل استرس حرارتی.

• افت عملکرد به خاطر Throttling (کاهش سرعت خودکار پردازنده در دمای بالا).

• افزایش مصرف برق و فشار روی مادربورد و منبع تغذیه.

• احتمال ناپایداری سیستم و کرش‌های ناگهانی.

راهکارهای عملی برای کنترل و کاهش دما

بایوس جایی است که بیشترین کنترل را روی رفتار پردازنده دارید:

• اینتل

  • محدود کردن PL1 و PL2 (توان پایه و توربو) برای جلوگیری از پرش‌های ناگهانی توان.

  • فعال کردن Thermal Limit تا پردازنده در یک محدوده‌ی دمایی مشخص خفه نشود.

• AMD

  • استفاده از Eco Mode برای کاهش توان مصرفی (مثلاً Ryzen 9 از 170 وات به 65 وات).

  • تنظیم مقادیر PPT، TDC و EDC برای مدیریت جریان و توان.

 Undervolting و Curve Optimizer

• Undervolt (اینتل): با ابزارهایی مثل Intel XTU یا ThrottleStop می‌توانید ولتاژ هسته‌ها را پایین بیاورید. دما بیشار ۱۰ درجه کم می‌شود بدون افت محسوس کارایی ! .

• Curve Optimizer (ای‌ام‌دی): ابزاری داخل بایوس که به شما اجازه می‌دهد ولتاژ هر هسته را کم کنید. دقیق‌تر و مؤثرتر از Undervolt سنتی عمل می‌کند.

 استفاده از خنک‌کننده مناسب

• پردازنده‌های پرمصرف (Core i9، Ryzen 9) نیازمند کولر قوی هستند.

• برای اینتل سری K و AMD X3D معمولاً واتر کولینگ 240 یا 360mm پیشنهاد می‌شود.

• تعویض خمیر حرارتی پیش‌فرض با خمیر باکیفیت مثل Thermal Grizzly Kryonaut یا Arctic MX-6 می‌تواند ۳ تا ۷ درجه حتی بیشتر دما را کاهش دهد.

• برای کاربرهای حرفه‌ای حتی لپتاپ‌های گیمینگ هم از Undervolt و خمیر مرغوب سود می‌برند.

 بهینه‌سازی سیستم و جریان هوا

• کیس را طوری بچینید که ورودی و خروجی هوا متوازن باشد (حداقل 2 فن ورودی + 2 فن خروجی).

• گرد و غبار دشمن شماره یک خنک‌کنندگی است؛ فن‌ها و هیت‌سینک را هر ۲-۳ ماه یک بار تمیز کنید.

• از کابل‌کشی اصولی داخل کیس استفاده کنید تا جلوی جریان هوا گرفته نشود.

• در ویندوز، برنامه‌های پس‌زمینه غیرضروری و نرم‌افزارهای مخرب را ببندید.

 مدیریت نرم‌افزاری

• همیشه آخرین نسخه‌ی BIOS و درایورها را نصب کنید. مخصوصاً AMD که با آپدیت‌ها عملکرد و حرارت پردازنده بهبود پیدا می‌کند.

• از Power Plan سیستم عامل استفاده کنید (Balanced یا Eco) تا پردازنده بیخودی روی فرکانس بالا نماند.

• در صورت نیاز، قابلیت‌های خودکار اورکلاک مثل PBO (AMD) یا Turbo Boost (Intel) را محدود یا غیرفعال کنید.

انتخاب منطقی پردازنده

• همیشه انتخاب پردازنده‌ی پرچمدار منطقی نیست. برای بیشتر کاربران یک پردازنده‌ی میان‌رده (i5 یا Ryzen 5) کاملاً کافی است.

• پردازنده‌های میان‌رده معمولاً داغی و مصرف برق کمتری دارند و خنک‌کننده‌های ارزان‌تر هم می‌توانند آن‌ها را راحت کنترل کنند.

• خرید پردازنده‌های پرمصرف تنها برای اورکلاکرها، رندرینگ حرفه‌ای یا کاربرانی که خنک‌کننده‌های خیلی قوی دارند مناسب است.

دمای بالا باعث Throttle می‌شود؛ یعنی پردازنده خودش را کند می‌کند.

• حرارت مداوم طولانی‌مدت موجب افت کیفیت سیلیکون و کاهش عمر CPU می‌شود.

• ولتاژ و توان بالا فشار مضاعفی به مادربرد (VRM) و حتی پاور وارد می‌کند.

• در سیستم‌های گیمینگ، گرمای زیاد می‌تواند روی کارت گرافیک هم تأثیر بگذارد (چون فضای کیس مشترک است).

اینتل و AMD هر دو با محدودیت‌های جدی روبه‌رو هستند. اینتل بیشتر به سمت فرکانس بالا و هسته‌های ترکیبی رفته که دما و مصرف را بالا برده است. AMD هم با کش سه‌بعدی و هسته‌های بیشتر بخشی از مشکل را حل کرده اما هزینه‌ها و محدودیت‌های خاص خودش را دارد.
کاربران نهایی در این میان باید با مدیریت سیستم خود (Undervolting، خنک‌کننده بهتر، تنظیمات بایوس) این تعادل را حفظ کنند.

دوران طلایی قانون مور به پایان رسیده و دیگر خبری از هر نسل سریع‌تر و خنک‌تر شدن پردازنده‌ها نیست. امروز شرکت‌ها برای رقابت یا به سراغ هسته‌های بیشتر می‌روند یا کش بزرگ‌تر، اما هر دو راه‌حل هزینه و مشکلات خاص خود را دارند.
در این شرایط، کاربرانی که با دمای بالای پردازنده مواجه‌اند، باید بدانند مشکل آن‌ها صرفاً سخت‌افزاری نیست، بلکه نتیجه یک بحران جهانی در پیشرفت فناوری ساخت تراشه است.
با این حال، با چند اقدام ساده مثل Undervolting، تنظیم بایوس، خنک‌کننده قوی و نگهداری صحیح از سیستم می‌توان جلوی بسیاری از مشکلات حرارتی را گرفت و از پردازنده‌های نسل جدید بیشترین کارایی را بدون نگرانی از داغی بیش از حد دریافت کرد.