【原创】关于本本的散热，TDP，CPU满血的一点理论基础，与小白分享

wangxianok

看到论坛热衷于散热能力的讨论，感觉大家有很多的误区，对其原理、管理策略不太了解，决定将这些年折腾的感受写出来，与众小白分享。

降频的机制是这样的：
以i7-7820HQ为例，某本本设计的三档TDP限制为：56W、45W、30W，

1，CPU持续重载任务，如烤鸡,CPU将持续大负荷运行，睿频到最大值，打鸡血状态。四核心3.5G，此时瞬时cpu的TDP为56W，（一般瞬间持续几秒钟，也有的设计为28秒或者更长一点，然后会疲软到45W，这个过程中温度会持续上升

2，如果此时散热能力够强，CPU将上升到某一位置达到平衡，然后维持在某一温度值，比如78度，此时为热平衡状态，CPU一直运行在四核心满血3.5G。（XTU福利之后为3.8或3.9G）

3，如果，本本设计散热能力不够，温度则会持续升高，达到某一极限值,一般是90度或者95度，此时会触发瞬间热保护，进而触发管理系统对CPU施加电流限制（即功率限制），让CPU持续以30W运行，四核睿频降低为2.9G左右。此时CPU进入阳痿状态。阳痿状态下，温度会下降，可能只有75度，但是频率会被牢牢锁定在2.9G@30W；简单理解：散热能力不足，导致温度墙触发了功耗墙，性能陡降！

4，当此次重载运行结束，系统温度降低到某个值以后，该功率限制会被重置。等待下一次突发时的高TDP运行需求。

5，那么，对于大多数本本来说，我们都会遇到上面第3条描述的状况。本本的散热能力好坏，就体现在从开始满血到阳痿这段时间的长短。

6，现在更有一些轻薄本直接就把TDP的最大值做了限制，且无法解锁。比如XPS13，设定在15W。而这个U实际上是可以工作在25W状态的。

以上表述都是基于未解锁福利的状态下。

测试了很多系统后发现，几乎所有机器都是这样设计的。这个策略的出发点，是建立在轻薄本很少有持续性满负荷的运行需求的前提下，只需要满足短时间内能坚挺工作即可，提升用户体验。而工作站或者重型游戏本，大多都可以持续性满TDP运行。

再谈一谈关于散热能力的描述，温差，热传递的效率：

笔记本体积有限，不仅留给散热片的空间小，就连热管也被挤压的扁扁的，有的甚至只有1.5-2mm厚度。到网上查一下各型号本本的拆机图，你会发现，厂商其实真的很辛苦，小尺寸的外壳内，CPU,内存南北桥，存储，网卡等等一大堆部件要放进去，太拥挤了，实在是摆不开。典型的设计，包括macbook，xps，X1C等等

这对热传递的效率是个极大的挑战。对于我们用户来说，能做的就是换用更高导热系数的硅脂、液态金属，提高热传递的效率；定期清理机器内的灰尘，有些本本的风道设计不好，热空气在机器里面参与循环，这时需要我们想办法让热空气第一时间排出去。所谓散热改造，最终目的就是延长阳痿之前的这个周期。

事实上，最大TDP的保障，还有个很重要的因素，就是温差。
北方冬天，你把笔记本放在室外，零下10度，烤机可以让TDP持续运行到45w，很难碰到那个极限保护温度值，所以CPU一直可以满血。曾经我测试7820HQ可以让R15达到近900分；
到室内，20度，这样温差就小了很多，很容易就到达95度，触发热保护，电流保护。R15往往就只有600左右。

riggzh

P51是55和75，R15最高跑到过870左右吧，没再高过了
至于温度墙，P51不清楚，我的台式也有105好像，之前玩被动散热的时候触发过
X1C和T470s我看过是双25和75度

sunny2002

理解深刻，支持技术剖析！

louiswong1114

学习了

gghgeva

好帖，支持分享！

csf829 - T70-2039

学习了

lhb750

了解。

hangen

讲的非常有道理，对于ThinkPad上代机器来说，7系高频处理器发热巨大，而联想又迟迟不更新模具，散热效率低下，烤鸡很容易跳过28秒的睿频时间，还没有触发TDP限制就已经撞了温度墙，性能损失惨不忍睹。

典型机器，i7的X1 carbon 2017，i7-7700以上的P51。

这种现象简称：压不住。

cheanty

QUOTE:

hangen 发表于 2018-1-19 15:59
讲的非常有道理，对于ThinkPad上代机器来说，7系高频处理器发热巨大，而联想又迟迟不更新模具，散热效率低 ...

那高配的I7 CPU还有啥意义，选了也是浪费吗

hangen

QUOTE:

cheanty 发表于 2018-1-19 17:57
那高配的I7 CPU还有啥意义，选了也是浪费吗

也不能这么说，哪怕只有10秒真男人，那也是真男人，在很多只需要短时间负载的场景，比如说打开软件什么的，还是有明显的提升的。

riggzh

QUOTE:

hangen 发表于 2018-1-19 15:59
讲的非常有道理，对于ThinkPad上代机器来说，7系高频处理器发热巨大，而联想又迟迟不更新模具，散热效率低 ...

例子一，X1Carbon 2017 7600U 双焦林同学 更换硅脂后，满载25W 基本没问题
例子二，P51 拷机FPU 3.2 功耗50-55W 拷机CPU 3.9 功耗不到55W

问题一，20分钟编译算不算满载
问题二，渲染视频算不算满载（之前论坛朋友做过测试）
问题三，总说烤鸡烤鸡，4代以后AVX带来的同频40%提升你们感受到了么（FPU拷机使用AVX，CPU那一项则没有使用）

Madaoの魂

所以说就会有水军给散热压不住的机器洗地，
要是大家都懂了，某些机器就卖不动了。

hangen

QUOTE:

riggzh 发表于 2018-1-19 18:22
问题一，20分钟编译算不算满载，问题二，渲染视频算不算满载（之前论坛朋友做过测试）。问题三，总说烤鸡 ...

不算满载，cpu负载只是比较重，gpu负载为0的场景怎么能算满载？
满载测试很简单，打开甜甜圈和cpu burn，两个都点击运行即可。

riggzh

QUOTE:

hangen 发表于 2018-1-19 18:25
不算满载，cpu负载只是比较重，gpu负载为0的场景怎么能算满载？
满载测试很简单，打开甜甜圈和cpu burn ...

这点笔吧两个吧主早就说了，看拷机毫无意义，7980XE这种U AVX频率和non-AVX频率都是分开的，看游戏时负荷和工作时负荷更重要，7980XE 4.7 功耗1000W，不开AVX不到300W
个人认为，能在预定功耗内 跑满预定功耗就算符合设计标准，低压几个本的25W，标压470p的35W  P51的55W P71的60W

hangen

QUOTE:

riggzh 发表于 2018-1-19 18:28
这点笔吧两个吧主早就说了，看拷机毫无意义，7980XE这种U AVX频率和non-AVX频率都是分开的，看游戏时负荷 ...

你就别洗了哥们，压不住就是压不住。

你说的有道理，烤鸡的负载当然在实际使用中不可能用到。但是，这是一台机器散热冗余设计的体现，ThinkPad一直以散热好自居，在三代机器之前也确实也是这样，即便是双烤也很难烤出降频，然而现在的机器并不是了，其散热性能，跟便宜一半的家用机来比都没有任何优势。
就像服务器一样，装好几个电源，一排万转暴力扇大部分时候都是冰凉的风，为啥这么设计？这是冗余设计，自称商务机，工作站的ThinkPad P系列，理应有这样的设计。

riggzh

QUOTE:

hangen 发表于 2018-1-19 18:33
你就别洗了哥们，压不住就是压不住。

你说的有道理，烤鸡的负载当然在实际使用中不可能用到。但是，这 ...

呵呵，你觉得洗就洗吧，反正我用他编译半小时以上可以维持3.9，最大化了我的开发效率，其他你们随意，加入屏蔽脚本

chenyingkeng

p51是双风扇，i7700也压不住会降频？不应该啊

未知用户

在双风扇流行的趋势下，tp大多数都是单风扇，仅有的2个双风扇机型，热管数量也吝啬的不行，散热不好也是必然。

riggzh

QUOTE:

chenyingkeng 发表于 2018-1-19 22:22
p51是双风扇，i7700也压不住会降频？不应该啊

80-85度维持50-55W CPU功耗，多的不说，省的别人说我洗

wangxianok

工作站一般设计的都比较保守，空间稍大一点，散热余量比较大一些

zhangyongtao - 液晶屏专卖

看看X1C 2018

stopyan - X62-3004

顶一下旧帖。最近又见到一些混淆实际POWER LIMIT与标定TDP的帖子。

qq172851949

那是不是大部分8250u的超薄本都无法持续真男人？

dajunhun

为了散热，本子可以做的厚一点，看看现在的游戏本，也比较薄，散热能好吗