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[电脑温度监控]P4凭什么烧不死：剖析CPU温度监控技术
作者：ernx&&时间： 01:18:44
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P4凭什么烧不死：剖析CPU温度监控技术引言：迄今为止还没有一种CPU散热系统能保证永不失效。失去了散热系统保护伞的“芯”，往往会在几秒钟内永远停止“跳动”。值得庆幸的是，聪明的工程师们早已开发出有效的处理器温度监控、保护技术。以特殊而敏锐的“嗅觉”随时监测CPU的温度变化，并提供必要的保护措施，使CPU免受高温下的灭顶之灾。在我们看来，探索这项技术如同开始一段神秘而有趣的旅程，何不与我们同行？微处理器功耗和温度随运行速度的加快而不断增大，现已成为一个不折不扣的“烫手山芋”。如何使处理器安全运行，提高系统的可靠性，防止因过热而产生的死机、蓝屏、反复重启动甚至处理器烧毁，不仅是处理器所面临的困境，也是留给主板设计者的一个重要课题。为此，Intel率先提出了温度监控器（Thermal Monitor，以下简称TM）的概念，通过对处理器进行温度控制和过热保护，使稳定性和安全性大大增加。但是，由于电脑爱好者和普通用户对处理器温度监控系统了解不多，而且介绍这方面知识的中文资料也难以获得，遇到相关问题时会感到不知所措，所以有必要将处理器温度监控技术系统地介绍给大家。一、温度测量：从表面深入到核心建立微处理器温度监控系统，首先要选择一种合适的温度测量器件。能够测量温度的器件有很多种，如热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。电脑中最早使用热敏电阻作为测温元件，微处理器插座下竖立的球状或带状的小元件，就是热敏电阻（如图1）。图1 注∶处理器插槽下的热敏电阻热敏电阻（Thermal Resistor ，简称Thermistor）体积小、价格低，使用方便，但用于检测微处理器温度时存在着先天不足：1.热敏电阻是接触式测温元件，如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密，微处理器的热量不能有效地传送到，所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度，其测量误差比直立式热敏电阻误差更大，因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。2.微处理器的核心（die）发出热量由芯片封装向外部散热，微处理器的表面温度和核心温度之间约有15℃～30℃的温差，同时因芯片封装形式不同，及环境温度的不同而难以确定。至今还没有一种技术能够把热敏电阻埋进芯片内部去，导致现在热敏电阻只能测量微处理器的表面温度，而无法测量核心温度。总之，热敏电阻不仅测量精度难以保证，更重要的是无法检测到热源的真实温度。 由于热敏电阻先天不足带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化，用专业术语说就是存在一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。图2反映了采用核心测温方式下保护电路起作用的情况，当核心温度达到微处理器极限温度T2时，控制电路及时切断微处理器的供电，否则只需几秒钟时间便会到达烧毁温度T3。相比之下，表面温度反应十分迟钝，其升温速度远不及核心温度，当核心温度发生急剧变化时，表面温度只有“小幅上扬”。Pentium 4和Athlon XP等最新的微处理器，其核心温度变化速度达30～50℃/s，核心温度的变化速度越快，测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，微处理器可能已经命归黄泉了。图2 注∶表面温度的时间滞后特性为了解决热敏电阻无法测量微处理器核心真实温度的问题，Intel在Pentium Ⅱ和Celeron处理器中植入了热敏二极管（Thermal Diode，或简称作Thermodiode）直接测量处理器核心温度，开创了半导体测温技术的先河。此后的Pentium Ⅲ和Pentium 4芯片中都植入了热敏二极管，AMD在Athlon和Duron处理器中也植入了热敏二极管。现在许多主板都在监控芯片内设置有热敏二极管，用于检测芯片所在位置的环境温度。小知识∶如何知道BIOS或测试软件显示的微处理器温度是表面温度还是核心温度？就目前来看，无论使用Intel还是AMD的微处理器，已很少使用热敏电阻测量微处理器表面温度了，所以BIOS与检测软件所显示的微处理器温度都是指微处理器的核心温度。而在Pentium Ⅱ以前，微处理器温度通常是指表面温度；Pentium Ⅱ及以后的微处理器内都集成有热敏二极管，所测量温度就是核心温度。不过，在过渡期内许多主板上仍在微处理器插座下面保留了热敏电阻，这样就同时能检测到两个不同的微处理器温度值，通常BIOS中显示的是微处理器的外部温度，而检测软件所测试的是核心温度。热敏二极管又叫热敏PN结（Thermal PN junction），基于硅基PN结正向电压和温度的关系，其测温范围在-55℃～+150℃之间。与热敏电阻一样，热敏二极管属于变阻器件，其等效电阻值是由其工作温度所决定。二、温度监控：从单纯显示到温度监控在热敏电阻为主要测温手段时期，测得的微处理器表面温度经放大器将微弱信号放大后经A/D转换，将模拟信号转换成数字信号后再通过数据线发送给BIOS芯片（如图3），数据进入BIOS芯片后，BIOS或监控软件就能在屏幕上显示了。图3 注∶温度信号处理电路温度显示系统是一种被动的体系，无法对温度进行调节。一旦测得微处理器温度超出设定温度，电脑可以发出声光报警，以提醒电脑用户进行人为干预。这种系统用于目前发热量大的微处理器基本上没有安全可言。如果散热系统发生问题后，没等用户反应过来，微处理器就已经烧毁了。因此，Intel提出了温度监控的概念，让系统具有自我调控能力，一旦微处理器温度超出所设定的极限温度，系统将通过降低供电电压、降低芯片工作频率和加强冷却等手段进行主动降温，甚至自动关机，以确保微处理器安全。温度监控技术有两个鲜明的特点∶?? 一是微处理器内置热敏二极管直接测量核心温度。 二是主板上设置监控芯片（如图4）。Intel首先在Pentium Ⅱ及Celeron微处理器中植入热敏二极管，并公开了具有温度监控技术的主板设计指南，这一举措得到主板制造商的积极响应，各具特色的所谓的“智能主板”如雨后春笋，一时精彩纷呈。一些有实力的主板制造商还自行开发监控芯片（如MSI的CoreCell等），温度监控技术在短短几年内便有了很大进步，不断完善温度监控功能。图4 注∶各种硬件监控芯片实际监控系统所采取的主动降温措施中，哪种方法更有实际意义呢？下面我们进行一个简短的分析。芯片的功耗（发热量）由静态功耗和动态功耗两部分组成（如图5），静态功耗是因为漏电流引起的。由P=V2/R可知，在芯片等效电阻R不变的情况下，功耗P与电压V的2次方成正比，降低供电电压可以极大地降低静态功耗。所以这些年来芯片工作电压从5V降到3.3V，甚至降到目前的1V以下。我们当然希望这个数值进一步降低，但如果没有k值更高的栅极材料，就无法保证在低电压下完成晶体管开启和关闭动作。所以，降低电压的手段毕竟还是有限的。而且由于微处理器内集成的晶体管数量的按摩尔定律逐年增加，众多晶体管并联后使得等效电阻值不断减少，集成电路内层与层之间的绝缘层变薄也使得层间泄漏电流增加，所以微处理器的静态功耗一直趋于上升态势。图5 注∶芯片工艺进步 泄漏功耗增加芯片的动态功耗P = CV2f，其中C表示电路负载大小，V表示供电电压，f为工作频率。可见f与芯片的动态功耗成正比，频率愈高则消耗的功率也愈高。降低微处理器的时钟频率虽然是降低动态功耗的有效手段，但是，电脑用户总是希望程序能够执行得更快，通过降低频率来降温的手段是难以被用户所接受的。既然降低电压和频率的降温方法都有很多现实困难，所以利用风扇带走热量就成了一种最简便可行的方法。近几年来，CPU风扇的尺寸越来越大、转速越来越高，使得排气量越来越大，这在一定程度上缓解了微处理器温度高居不下的问题。但是风扇扇叶尺寸过大、转速过高，又带来了噪音问题，而且环境温度过高也会影响散热效果，所以又必须增加机箱风扇，使得噪音问题进一步加剧。 为了降低噪音和节省能耗，在处理器温度不太高的时候让风扇保持低速运转，在不得已的情况下才提高转速，就成了一个被大家普遍认可的温度控制方案。因此，大多数温度监控系统实际上就是一个“温度-转速控制系统”，很多温度监控芯片也是针对这种需要而设计的。三、第一代温度监控系统，并不可靠微处理器温度监控系统根据控制电路所处的位置，可分为外部控制型和内部控制型两种基本结构。外部控制型监控系统，现在被称为第一代温度监控技术，它有三种基本存在形式∶一种是采用独立的控制芯片，如WINBOND的W83627HF、ITE的IT8705、IT8712等，这些芯片除了处理温度信号，同时还能处理电压和转速信号（如图6）；第二种形式是在BIOS芯片中集成了温度控制功能；第三种形式是南桥芯片中集成温度控制功能。在现行的主板中，三种形式同时存在，如果主板说明书中没有特别说明，我们一时难以判断监控硬件的准确位置。图6 注∶第一代热量监控系统框图图7是一个以MIC284为核心微处理器温度监控电路，该电路只能控制微处理器风扇的转速，但它可以将温度信号通过SMBus端口传送给BIOS芯片，以实现更多控制功能。图7 注∶一个实际的监控电路? 小知识∶什么是SMBus？SMBus是System Management Bus（系统管理总线）的缩写，是1995年由Intel提出的。SMBus只有两根信号线：双向数据线和时钟信号线。PCI插槽上也给SMBus预留了两个引脚（A40为SMBus 时钟线，A41为SMBus 数据线），以便于PCI接口卡与主板设备之间交换信息。SMBus的数据传输率为100kbps，虽然速度较慢，却以其结构简洁造价低廉的特点，成为业界普遍欢迎的接口标准。Windows中显示的各种设备的制造商名称和型号等信息，都是通过SMBus总线收集的。主板监控系统中传送各种传感器的测量结果，以及BIOS向监控芯片发送命令，也是利用SMBus实现的。监控芯片通常是可编程的ASIC微控制器，应用软件经BIOS将控制命令和数据经接口电路发送给监控芯片，修改其控制参数，一些监控软件正是通过这种途径来显示和调整微处理器电压和风扇转速的。监控芯片是温度监控系统的核心，其质量优劣对控制性能有很大的影响。但由于监控芯片种类繁多，在功能和性能上有很大差异，给使用和鉴别带来一定困难。首先，各种监控芯片在控制功能上有很大差异（譬如某个芯片可以控制两个风扇，多数则只能控制一个风扇），通常引脚数越多，功能越强。其次，即便功能相同的芯片，性能上也会有差别，其中一个重要的区别在数据位的不同（譬如MAX6682的分辨率是10位，TC1024为9位，FMS2701为8位），位数少的芯片输出的数据精度自然也就降低了（8位芯片温度转换误差为±3℃）。另一个性能差别在采样速率上，如果采样速率低（例如FMS2701的采样速率为1s），必然增加信号延迟，无法及时跟踪微处理器温度的变化。第一代微处理器温度监控技术建立在依靠外援的基础上，当微处理器过热而超过极限温度时，由系统向微处理器发出HLT命令，让系统暂停。因为热量可能导致系统不稳定，如果电脑死机或程序进入死循环，就会失去监控作用，也就无法保护微处理器了。同时，由于构成监控系统的元器件较多，战线拉得很长，导致反应速度慢，无法及时跟踪微处理器温度变化。而现在的微处理器不仅核心温度高，而且升温速度快（最高可达50℃/s），一旦灾难来临必有“远水不解近渴”之忧患。四、第二代温度监控技术，Pentium 4烧不死的秘密为弥补了第一代温度监控技术的缺陷，提高监控能力，Intel开发了第2代温度监控技术。第二代温度监控系统的一个突出特点是在微处理器内部集成了温度控制电路（Thermal Control Circuit，TCC），由微处理器自身执行温度控制功能，同时，微处理器内设置了两个相互独立的热敏二极管，D1是本地热敏二极管，所测信号提供给TCC，D2则为远端热敏二极管，其测量结果用于实现主板控制功能及显示核心温度，如图8。图8 注∶第2代温度监控系统框图我们先看看TCC是如何发挥作用的。TCC定义了两种工作状态：激活态和非激活态。TCC的状态与PROCHOT＃信号的电平高低相对应，PROCHOT＃为低电平时，TCC为激活态，否则处于非激活态。当微处理器核心温度达到警戒温度（Warning Temperature）时，温度检测电路将PROCHOT＃信号置为低电平，从而激活TCC。TCC激活后，采取“抑制任务周期”（Throttle duty Cycle）的方式（如图9），使微处理器有效频率下降，从而达到降低功耗的目的。当微处理器的温度降低后（低于警戒温度1℃以上），TCC回到非激活态，微处理器恢复到“标称频率”。可见，TCC实质上是一个由微处理器温度控制的频率调节器。图9 注∶TCC激活时，任务周期减少如果发生灾难性冷却失败的情况，使微处理器温度超出极限温度（thermal Trip），TCC将设THERMTRIP#信号为低电平，BIOS芯片检测到这一变化后，直接关闭微处理器时钟信号，并通过PWM控制器封锁VRM向微处理器供电，直到温度降到极限温度以下，RESET#信号有效，THERMTRIP#才会重新变为高电平，系统才能继续工作。否则THERMTRIP#总为低电平，系统就停留在暂停状态。“当微处理器离开风扇的时候”，Pentium 4微处理器之所以能够安然无恙，答案就在这里。? 小知识∶警戒温度与极限温度有什么不同？微处理器警戒温度（warning temperature）和极限温度（thermal trip）都是指核心温度，但它们所代表的意义有所不同。警戒温度是能够保证微处理器稳定运行的温度；极限温度也叫最高核心温度（Maximum die temperature）或关机温度（Shutdown temperature），是防止微处理器免于烧毁的温度。各款微处理器的警戒温度和极限温度值是制造商根据微处理器的制造工艺和封装形式及封装材料确定的，并在技术白皮书中给出。为防止用户自行设定而带来危险，Intel已将Pentium 4微处理器的警戒温度和极限温度写入TCC内的ROM单元中，用户无法修改它们。 现在有不少主板的BIOS中也可以设置警戒温度和关机温度，不过可选的数值都比较保守，例如警戒温度最大值为70℃、关机温度为85℃，这是远低于TCC内设定值的。兼顾性能和可靠性是第2代温度监控技术的优秀之处。由公式P = CV2f（其中C是等效电容容量；V是工作电压）可知，频率f与能耗P之间是一种线性关系，降低频率是减少发热量的有效途径。这种通过降低有效频率实现降温的措施，比之以前那种关断时钟信号的做法显然要聪明一些，避免了因强行关闭微处理器，而导致数据丢失的情况。Pentium 4处理器中的PROCHOT＃引脚还有另外两个实用的功能。其中的一个功能是向主板发出报警信号――PROCHOT＃引脚为低电平时，说明微处理器核心温度超过了警戒温度，此时微处理器工作在较低的频率上。如果超出警戒温度（电脑用户利用工具软件可以获得这个信息），应及时检查散热器安装是否妥当，风扇转速是否正常。PROCHOT＃引脚的另一个功能是可以保护主板上的其他元件。PROCHOT＃引脚采用双工设计――信号既可以从这根信号线出去，也能进得来。主板设计者可利用这一特性为供电模块提供保护，当供电模块的温度超出警戒温度时，监控电路输出一个低电平到PROCHOT＃引脚以激活TCC，通过降低微处理器功耗来达到保护供电模块的目的。可见，Pentium 4处理器不仅能自保平安，还能对供电电路提供保护，细微之处体现出设计者的良苦用心。同时，将TCC集成到微处理器内不仅对自身更加安全，也简化了主板设计，降低了主板制造成本。可以说，第2代温度监控技术是一个给微处理器制造商与下游主板厂商带来双赢的技术。? 小知识∶如何设置BIOS中的“Processor speed throttling”？Pentium 4主板的BIOS中通常有“Processor speed throttling ”之类的选择项，用于选择超警戒温度后处理器任务周期（duty cycle）占全部周期的比例，在处理器频率不变的情况下，这个比例越大说明处理器的工作效率越高。其中有“Automatic”和“Ondemand” 两种选择，“Automatic（自动）”表示任务周期的占空比为50％，也就是说比正常频率低一半；“On demand（按要求）”下面有12.5%、25％、?、87.5%等多种选择，选择的数值越小，则任务周期的比例越小，降频幅度也越大。五、温度控制，仅靠降频是不够的以降低频率为手段来保障微处理器安全，是第2代温度监控技术的主要思想。但是这种技术也存在明显的缺陷：当温度超过警戒温度时，虽然可以勉强运行，但系统整体性能却随着微处理器频率的下调而降低到一个很低的水平。假如一个3.8GHz的处理器只能长期工作在2GHz的速度上，这等于让用户花钱买了奔驰，却只能当奥拓使用。如果真是这样的话，第二代温度监控技术就算不上成熟的技术，而只不过是个苟且小计。在系统性能不受损失的前提下保证微处理器安全稳定运行，这才是我们希望看到的结果。事实上，影响微处理器温度的因素，除了频率外，还有微处理器供电质量和散热效率。所以，Pentium 4温度监控系统采取了全面的监控措施，把频率、电压和散热三个控制参数视为保障微处理器安全运行的三驾马车，如图10。图10 注∶Pentium 4处理器温度监控方案在供电方面，单纯采用多相供电结合大电容滤波的传统方法已难以满足Pentium 4（Prescott）处理器的要求，为此，Intel制定了新的电压调节标准VRD10，将VID（电压识别码）从VRM9的5位升级到6位，使电压调整精度更高。VRD10还首次公开了Dynamic VID（动态电压识别码）技术，可根据微处理器负荷变化随时调节供电电压，见缝插针地降低功耗。此外，Dynamic VID技术还能限制电流突变，避免微处理器偶然烧毁的可能。有关Pentium4处理器的最新供电规范，请参阅本刊2004年第13期“全面掌握Prescott主板最新供电技术”一文。在散热方面，Intel在Pentium 4 processor Thermal and Mechanical Design Guidelines（Pentium 4处理器热量和构造设计指南）中要求，微处理器的散热器必须具有足够强的散热能力，以便及时将微处理器所产生的热量带走。同时要求风扇能够输出转速信号，以实现对风扇的监控，防止因风扇停转而导致微处理器过热的情况发生。由于微处理器所产生的热量因工作负荷变化而有很大变化，因此也要求风扇转速按需要自动调节，以降低不必要的能源消耗和噪音污染。? 小知识∶如何判断风扇是否具有测速功能？有些电脑BIOS中显示风扇转速为0，而实际上风扇却在正常旋转，通常是因为风扇没有测速功能。风扇是否具有测速功能，可以从风扇连线的数目来区别，具有测速功能的风扇至少有三根线，通常红色线为＋12V，黑色线为地线，黄色线或白色线就是测速信号线。如果还有第四根线――一根蓝色的信号线，那是用于变频调速的脉宽调制信号PWM，如图11。图11 注∶CPU风扇插头引脚定义下面以ADT7436监控芯片为核心的Pentium 4处理器温度监控系统实例进行解剖，如图12。先看看风扇的情况，图中TACH是风扇电机速度信号，监控电路使用PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）控制风扇电机的转速，从PWM信号可以看出三只风扇都是可以调速的。图12 注∶温度监控系统实例北桥芯片是微处理器与BIOS芯片进行数据交换的桥梁，监控芯片与北桥芯片三个信号中，SDA是SMBus双向数据线，它既可以将电源电压、微处理器核心温度、风扇转速和环境温度等全部监控信息发送给BIOS实现进行显示，也可以由BIOS将来自系统的命令发送给监控芯片（前面已经介绍过，监控芯片是可编程的ASIC，所以完全有能力处理这些来自系统的命令），实现控制参数的修改或调节功能；SCL是来自系统的时钟信号，这是监控芯片与北桥芯片以及监控芯片与微处理器之间进行同步通信的必要条件；SMBALART＃在此定义为监控芯片通过SMBus接口发往BIOS芯片的报警（ALART）信号。监控芯片与微处理器之间通过4个引脚进行联络：微处理器将电压识别码VID发送给监控芯片，由它可算出微处理器理论电压值（来自电源模块的Vcore才是微处理器的实际电压值）；D2+和D2-是微处理器核心温度信号（“D”在此表示Diode，而不是Data），当微处理器温度超过警戒温度时，微处理器通过PROCHOT＃信号通知监控芯片，而当电源模块电流超标时，监控芯片将PROCHOT＃信号置为低电平，激活微处理器内的TCC，对微处理器和供电模块进行降温。这些控制功能完全体现了第2代温度监控技术的特点。六、现有技术并不完善微处理器温度监控系统在电脑中虽然毫不起眼，人们很少去注意它，但它对整个系统来却起着十分重要的作用，像一位藏在后面的天使，默默地守护着我们的电脑。从1993年Intel推出第一款奔腾微处理器以来，十年之间主频提升了数十倍，期间微处理器技术的发展已不再是简单的频率提升，系统设计者必须在性能、耗电量、噪音和热量四个因素之间进行综合平衡。正因为如此，温度监控技术经历了从无到有、逐渐成熟的发展过程，从一个侧面见证了微处理器的发展史。据说即将推出的Pentium 4 6XX系列处理器将集成Enhanced SpeedStep技术，微处理器自身温度监控功能得到强化。我们也应看到，现有的监控技术水平还远没有达到理想的状态，在温度测量精度、监控系统的及时性和降温技术的有效性等方面还有待提高，电压、频率和散热三个子系统目前处于各自为战的状态。未来的温度监控技术必然朝着更精确、更有效、更智能的方向发展。 欢迎您转载分享：
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> 什么是TDP功耗
CPU : 什么是TDP功耗
&&& TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文翻译为“热设计功耗”，是反应一颗处理器热量释放的指标，它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位为瓦（W）。
&&& 的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗（功率）是CPU的重要物理参数，根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。所以，CPU的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说，CPU的功耗很大程度上是对提出的要求，要求主板能够提供相应的电压和电流；而TDP是对散热系统提出要求，要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉，也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。
&&& 现在CPU厂商越来越重视CPU的功耗，因此人们希望TDP功耗越小越好，越小说明CPU发热量小，散热也越容易，对于来说，电池的使用时间也越长。Intel和AMD对TDP功耗的含义并不完全相同。AMD的的CPU集成了控制器，相当于把北桥的部分发热量移到CPU上了，因此两个公司的TDP值不是在同一个基础上，不能单纯从数字上比较。另外，TDP值也不能完全反映CPU的实际发热量，因为现在的CPU都有节能技术，实际发热量显然还要受节能技术的影响，节能技术越有效，实际发热量越小。
&&& TDP功耗可以大致反映出CPU的发热情况，实际上，制约CPU发展的一个重要问题就是散热问题。温度可以说是CPU的杀手，显然发热量低的CPU设计有望达到更高的工作频率，并且在整套计算机系统的设计、电池使用时间乃至环保方面都是大有裨益。目前的台式机CPU，TDP功耗超过100W基本是不可取的，比较理想的数值是低于50W。
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Thermal Monitor 2INTEL在775针以后CPU推出的过热保护机制简单说就是过热后会智能判断，适当降低频率
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其他3条回答
CPU Thermal Monitor 2(TM2)(Intel TM2功能）当CPU温度过高时，降低CPU的频率来达到降温的功能的~
intel TM2指的是第二代过热保护技术，而第一代TM1在执行温度保护是当处理器过热时，处理器的主频会降低到一个设定值（通常是一半），此时处理器的功耗也会降低一半，从而降低处理器温度达到保护处理器安全的目的。 TM1只进行处理器主频的调整，而TM2还进行外频、处理器电压的调整。
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出门在外也不愁cpu&thermal&throttling什么意思？
cpu throttling
anyone got any idea how to stop cpu throttling？
减少阀门动作机会，可以让CPU尽可能高速工作
throttle 名词 n. [C] 1.节流阀;节流圈;油门;风门
2.【罕】喉咙,气管
CPU throttle（CPU过热则启动降频的阀门）
是在CPU温度达到90度左右的时候自动开启的一种CPU过热保护功能，Throttle一直是默认开启的，应该在90度左右进入Throttle降频的。可以用mobilemeter查看。
主板bios中的吧
cpu thermal throttling指的是：CPU 自动保护功能设置，一般包括下面几项内容
cpu thermal-throttling（cpu 过热降频保护功能）
此项可以设置当cpu 温度过高时，为了保护cpu，可以降低cpu 频率以达到保护cpu 的目的。
cpu thermal-throttling temp(cpu 临界温度设置)
当“cpu thermal-throttling”设为enabled 时，此项可以设置cpu
温度达到多大时开始降频使用来保护cpu，以免温度过高。
cpu thermal-throttling duty(cpu 降频幅度)
当“cpu thermal-throttling”设为enabled 时，此项可以设置cpu 温度达到设定值时降频cpu
》》》》》》》》》》》》》》》》》》
百分比越高，温度下降越慢。
这个值实际上相当于“阀门、油门”（Throttling的英文意思），
也就是当CPU超温之后，减少到百分之多少的“阀门、油门”工作，
“油门”越小，减速越厉害，降温越快。
这种解释，就是说“减少到”百分之多少；
当然你给的第一段话却是“减少了”百分之多少，意思正好互补，
一般而言“减少到”才是常用的解释，而不是“减少了”多少。
为了避免麻烦，你设置为 50% 肯定没问题，
减少到 50% ，和减少了 50% 完全相等，哈哈！
（而且这个选项没什么意义，超温关机才是最安全的保护。）
》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》
通过近几个月的研究，我发现HP
NX9040笔记本存在严重的CPU性能缺陷。目前已经跟HP官方正式交涉。同时希望通过媒体的力量和广大网友的呼吁，一并给HP加压。
　　请大家支持我的唯拳之路！
　　请大家看完我一个字一个字写的这些材料，谢谢
　　先说说我的机器具体配置：
　　HP NX9040笔记本－Intel
855GM芯片组/集成显卡、Dothan1.6G（725）、内存1G、硬盘40G低速、显示器是15的屏。
　　机器购买于04年12月，已经升级为两年金牌质保。
　　05年3、4月份以来，我经常会感觉机器速度突然变得很慢。刚开始我以为是内存问题，就把自己配的1G内存拿下来，换上HP原配的那根，结果还是慢。后来换了朋友的一根金士顿内存，机器还是慢，所以可以排除内存问题。我重新安装了操作系统，从Win2000、winxp、win2k3（因为HP没有提高Unix/Linux的相应硬件驱动所以我没有测试）都试过了，驱动程序都已经升级至官方最新版，BIOS也升级到最新了，但问题依旧。
　　后来我发现，机器刚开机的时候蛮快，是用了一会就很慢了。再后来机器降速的问题越来越严重。这款机器已经严重的影响到了我的工作。我经常写程序，跑个测试和仿真的，因为机器原因弄的我经常完不成任务。因为以前明明5分钟可以跑完的运算程序现在都需要10分钟甚至更多（在开机一段时间后，刚开机的时候速度也很快）。
　　我打过无数次HP本地客服和800技术支持电话，他们一直在强调Intel Speed Step
，当然问题也没有解决。以我对计算机近十年的接触我不会连Intel大名鼎鼎的自动变频技术都不知道。关键问题不在Speed
Step。我本来也怀疑过是SpeedStep效率不高，不能及时随着CPU负载的增加而升频。后来干脆把CPU设置为全速了，但问题依旧。
　　问题越来越严重，最后居然到了连电影也没法看的程度。高码率的Divx电影看起来像幻灯片，一卡一卡的；而且一直好好的外置先锋DVD刻录机居然经常刻坏盘片。再使用一些mp3压缩软件时可以明显感到了速度的下降，本来2分钟可以压完的音乐现在得需要4分钟了。使用winrar压缩较大的文件时（大于50MB的）会明显感觉速度跟以前正常的时候相比极慢。
　　我不得不拿出软件，自己研究一下这台机器到底哪方面出了问题。
　　首先我使用Everest
软件测试内存读取性能，刚开机的时候大约是1700MB/S，这对于工作组DDR266MHZ的内存倒也正常。可是运行一段时间之后（快则几分钟，慢则1小时），再次测试，内存性能几乎整整降了一半，850
MB/S左右了！只是相当于略高于P3-600的水平！看来我的感觉没问题，电脑性能确实变慢了！
　　后来用superpi
（公认的能够准确的反映CPU运算能力的圆周率计算软件）测了一下，计算出小数点后面25万位数的圆周率所耗的时间在刚开机的时候是8秒；开机几分钟后就变为17秒。然后再测，一直稳定在17秒。比较有意思的是，如果在刚开机的时候我计算1M位的圆周率，刚开始的时候速度还正常，可是随着往后计算更多的loop时每个loop消耗的时间增倍了。那种由快变慢的感觉非常明显！此时已经很明显的确定，HP
NX9040性能下降问题是CPU性能下降的问题。
Superpi这款软件着重考察的就是CPU运算能力。CPU性能下降将导致系统整体运算能力下降，二级缓存和内存性能也都跟着受影响(用Everest可以测内存性能，CPUZ附带的latency软件可以测二级缓存性能)。
　　我还使用了XP算号器、3D Mark、PC
Mark等软件测试，结果都出奇的一致，那就是：在刚开机一段时间内，系统性能一切正常；开机几分钟后，系统往往会出现明显的性能降半现象。
　　机器性能突降症状总结：
　　1，CPU计算能力明显下降，进行视频压缩、音频转换、winrar、科学计算仿真程序时消耗的时间增倍，大大降低了使用者的工作效率。
　　2，使用测试软件(superpi，pcmark，3dmark,sandra，everest等等)测试CPU计算性能，最高只能相当于达到800MHz的CPU
　　3，系统性能大打折扣，开一个QQ、开几个网页再同时在听歌可能就感觉到系统很慢。有时候连打字都不流畅。
　　4，打一般游戏时刚开始挺快，渐渐往后是帧速降半甚至更多，画面发顿，娱乐性能丧失（这是后来使用本机型机器的其他朋友反应的情况）
　　5，看高码率的DIVX压缩电影时，刚开始还比较流畅，越往后播放就越来越卡了，几乎和幻灯片差不多！冬天的时候还好，可以看完一部电影，夏天的时候几乎看几分钟就开始卡了！这可是迅驰1.6G的机器啊！
　　6，刻录DVD时经常会刻录失败（可以排除是机器、软件和盘片的问题）
　　出现性能降半，首选我会想到是CPU降速的问题。可是后来自己用了各种各样的测试软件测试（比如mobilemeter
）当前CPU时钟信号频率，一直都是稳定在1.6GHz附近。CPU主频是没问题的。
　　经过7、8月份近两个月的研究，包括阅读Intel的手册、搜索国外类似情况的处理及跟众多网友、高手进行交流，我发现了问题关键所在。
　　如果你是个硬件高手，那或许你已经想到是什么原因了，
　　没错，就是因为CPU Thermal
Throttling！即CPU过热硬件保护性降频。
　　这种CPU过热硬件保护性降频跟intel speed step不同。简单的说，speed
step的降频是根据CPU负荷自动调整工作频率的降频机制，它可以让处理器在两种工作模式之间随意地切换，即接交流电时的最大性能模式和电池状态时的电池优化模式，其目的在于降低功耗并延长电池续航时间；而CPU过热硬件保护性降频(throttle)则主要是防止CPU烧毁。这种保护性降频出现在P4以后的所有Intel的CPU（哪怕是台式机的CPU）中，不管其是否支持intel
speed step！
　　CPU Thermal
Throttling属于硬件过热保护降频技术，当CPU内部温度超过一定临界值时，为保护CPU不被烧毁而进行’降频’。这种硬件保护技术无法通过软件设置。但RMClock(下面要介绍)可以通过软件的方法去模拟做到，从而达到人为给CPU降频降温的目的。只不过要注意这种软件模拟让CPU‘跑一阵歇一阵’的方法的优先级不如硬件控制的高。见5-4。
　　Thermal Throttling有两种：
　　一种是不改变CPU频率，只是在CPU时钟信号中插入空闲周期后再发送给ALU，这样CPU的实际运算量下降了，以达到降低CPU温度的目的。这张Throttle机制，等效于给CPU的频率降半(所以在本文中我有时也把Throttle称做CPU降频)。但由于此时CPU时钟频率并没有改变，所以一般的CPU频率测试软件都测不出Throttle作用的存在。
　　另一种则是真实的降低CPU频率，这是通过改变倍频实现的。
　　原文摘录：“ Actually there are two types of Thermal Throttling:
　　TM1: Available in Pentium 4, Xeon, Celeron (Northwood and
Prescott cores only) and Pentium M processors. In this type the
Thermal Throttling function does not physically lower the CPU
clock, but it inserts idle cycles between the instructions sent to
the CPU core (i.e. it inserts wait states inside the processor),
which lowers the processor performance, hence its
temperature.
　　TM2: Used on socket 775 Pentium 4 and Celeron and Pentium M
processors, this type really lowers the CPU clock. This is done by
lowering the CPU clock multiplier. ”
　　(另注：Thermal
Throttling技术最早出现在P4某型号的CPU中，用以防止CPU因散热不佳而被烧毁。后来也作为一种功耗降低技术存在着因为Throttling确实可以降低CPU功耗。尤其是在使用台式P4处理器的笔记本电脑中，Throttling是降温、降频、降耗的一大手段。但随着Intel
Step节能技术的出现和主动散热系统的不断完善，Throttling技术没有引起人们太多的注意，往往只是偷偷的存在并作用着，平时让你感觉不到它的存在。)
　　经查得知（用Throttle Watch 等）我的NX9040机器即属于第一种Throttle，即TM1。
　　有一个叫RMClock 的软件可以查出CPU被Throttling后的实际等效频率。
　　上图左图中显示的是我机器刚开机时候的情况。这个时候CPU没有发生Throttle降频。
　　上图右图显示的是开机一段时间后的情况。图中Actual
Clock是当前CPU时钟信号的频率，为大约1.6GHz。下面还有个Throttled
Clock，它才是代表当前CPU真正等效运算能力的一个频率，大约为800MHz，这说明CPU发生Throttle降频时跑在1.6G的CPU仅相当于跑在800MHz。后来我做过很多测试，只要一感觉到系统性能下降了（出现上述的6种现象时），拿出RMClock一测，肯定Throttled
Clock变为Actual Clock的一半了。 RMClock这个软件的准确性毋庸置疑。
　　至此，我的机器性能突降问题已经清楚了。原因就是开机一段时间后，CPU过热从而自动进入Throttling，从而只能达到最高相当于才800MHz水平的CPU。
　　关于Throttling的疑问
　　CPU发生Throttling降频，刚开始我认为是是机器散热不佳的原因。此时我把注意力集中到机器的散热设计上，怀疑这款机型散热做的不好。我检查过散热系统，没有问题啊，而且CPU温度到了50多度的时候风扇开始转，里面吹出来的风是热的，并且可以看到在风扇开转后CPU温度在下降，这都说明散热系统是有效的。后来我让HP本地客服的工程师给我的CPU上涂了硅脂，通风系统也良好。但依然没有解决问题。
　　我后来阅读Intel CPU
Spec并经过朋友交流得知，CPU进入Throttling的温度非常的高。一般都在90度以上（我用mobilemeter查的我这款机器是当CPU内部温度达到90度的时候才进入Throttling；达到95度的时候自动关机）。据我所知一个散热正常的笔记本，CPU很难达到90度的Throttling临近温度的。即使拼命的玩游戏跑3D渲染，能到80多度就很厉害了。而我测试的结果是，NX9040的CPU在50～60度之间的时候就进入Throttling！怪不得系统很容易就变慢呢，在春夏秋季CPU温度很容易上50度的！有时候开机上上网，打开两个图片稍多的页面，10来分钟内CPU就50多度了。如果开机的时候开几个大程序，那么没几分钟CPU就50多度，然后系统就变的极慢，就连显示桌面图标都要等几秒钟。
　　在最近一个月内，我尽量找机会试用了好几款笔记本电脑，包括IBM的R50e、R51，DELL
510、明基S52、海尔H40还有联想、方正的本本等等。在这些机器上从未出现CPU过热降频问题。我拿朋友的R51跑superpi计算32M位的圆周率两个小时了，CPU都达到了74度，但并没有降频，用RMClock显示Throttled
Clock一直于与Actual
Clock一致。而我的这台9040跑superpi几分钟内就降频了（附件中有视频录像，工程师可以查看参考）。朋友新买的海尔H40本子，迅驰赛扬1.4的CPU，使用起来明显觉得比我的快，为什么呢，因为他的CPU也是一直不会Throttle降频，可以真正的跑在1.4G的频率上。
　　参考了这么多笔记本，都没有我这种问题。我还以为我的笔记本问题是个例。昨天联系到一位北京的朋友，他也使用的NX9040。他和我交流了意见。他说他也感觉系统变得很慢，就连一般的游戏跑起来都很卡，不过他没有我这么认真详细的做过测试，以前只是主观感受。后来我把RMClock和SuperPI给他，他一测，结果和我完全一样！！
　　至此我开始怀疑，这属于严重的产品设计缺陷。
　　如果运行10几个小时，CPU温度达到八九十度了，发生Throttle降频了，我不会说什么；但现在是，CPU全速运行几分钟（一般最长也不超过5分钟），温度才50多度，就降频了，然后机器最高性能只相当于到800MHz，这样的笔记本还有法用吗！！！
　　现在心里真是失望极了。怀着对HP的信任，花了10000块钱买的一个本子，却只能当800MHz的CPU用！因为我是搞科学计算、做开发的，跑一个程序，1小时和2小时的差别，有多么的痛苦啊！！
‘研发笔记本，首先定系统架构，规格等，然后才是机构，最后才是电路，pcb等，所以受机构或散热的约束，pcb一定型，再发现什么bug，就晚了，只能从firmware/bios补救了，你这个就是hp发现散热不如预期，所以限制其性能。’
　　记得几年前曾经看到一国外权威网站对HP的老款NX9010笔记本进行的评测中说，该款笔记本有CPU很快进入Throttling的风险。使用的正是同一款模具。
　　其实我也早就开始怀疑这个事情了。笔记本在短短的时间内CPU性能大幅下降，这在设计的时候和出厂测试的时候，居然都没有检测出来吗？
　　以我现在对问题的了解和HP方面磨磨蹭蹭的反应速度，我预感可能HP方面早就知道问题症结，只不过现在在给我打马虎眼罢了。很可能他们的这款机型在设计的时候就存在硬件方面的缺陷，但已经生产出来了，于是只能通过BIOS利用CPU
Throttling技术来弥补这个缺陷，让用户来为自己的设计缺陷买单！！或许NX9040延续了9010系列的缺陷，而HP公司为了不赔本，却依然将这样的产品投放市场？
　　如果真是如此，HP公司应该马上公开道歉，并立刻召回所有的9040笔记本，同时接受有关机构的调查和惩治。
　　我在文中描述的问题目前已经严重影响到用户的工作效率和生活质量。花10000块钱买的机器，不能按标称指标运行，这就是缺陷。
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