Cieszyłeś się swoją ulubioną grą, kiedy zauważyłeś coś niezwykłego — wentylatory w twoim systemie robiły więcej hałasu niż zwykle.
Aby zrozumieć problem, otworzyłeś zaufaną aplikację do monitorowania temperatury i odkryłeś, że temperatura procesora i karty graficznej wymknęła się spod kontroli.
Ale dlaczego jednostki obliczeniowe w twoim systemie były tak upalne? Czy to dlatego, że twoja gra zbyt mocno naciskała na twój system, czy też miało to coś wspólnego z V-Sync?
Dlaczego procesor i karta graficzna w komputerze się nagrzewają?
Procesor i karta graficzna w nowoczesnej maszynie do gier mogą wiele zdziałać. Niezależnie od tego, czy uruchamiasz gry z realistyczną grafiką, czy renderujesz filmy w wysokiej rozdzielczości w ciągu kilku sekund, nie ma nic, czego nie byłby w stanie zrobić nowoczesny komputer. To powiedziawszy, podobnie jak ludzie, komputer potrzebuje energii do wykonywania tych zadań, ale w przeciwieństwie do nas komputery polegają na energii elektrycznej do wykonywania operacji.
Tak więc, aby uruchomić grę z szybkością 60 klatek na sekundę (klatek na sekundę), procesor i karta graficzna przepuszczają prąd przełączniki elektroniczne zwane tranzystorami. Powoduje to, że przełączniki włączają się lub wyłączają w zależności od częstotliwości zegara procesora lub karty graficznej. To powtarzające się działanie tranzystorów w CPU i GPU sprawia, że komputer ożywa. To powiedziawszy, ta sama elektryczność powoduje nagrzewanie się systemu.
Ale dlaczego to, co zasila twoje gry, powoduje nagrzewanie się komputera?
Widzisz, zgodnie z prawem ogrzewania Joulesa, ciepło wytwarzane w przewodniku jest proporcjonalne do kwadratu przepływającego przez niego prądu. Dlatego wraz ze wzrostem poboru prądu przez jednostkę obliczeniową wzrasta również wytwarzane przez nią ciepło.
Dlaczego gry doprowadzają fanów do szału w Twoim systemie?
Teraz, gdy mamy podstawową wiedzę na temat tego, dlaczego twój system się nagrzewa, możemy przyjrzeć się, dlaczego granie jest tak intensywnym zadaniem dla twojego komputera.
Widzisz, gra może wyglądać na prostą, ale procesor, karta graficzna i systemy pamięci działają na pełnych obrotach, aby zapewnić wysoką liczbę klatek na sekundę. Aby zrozumieć, dlaczego gry są tak wymagające, przyjrzyjmy się, co Twój system musi zrobić, aby renderować gry.
Kiedy otwierasz grę, do gry włącza się procesor, a dane programu gry są przenoszone z dysku twardego do systemowej pamięci RAM. Następnie procesor przetwarza dane i wysyła je do pamięci VRAM, dedykowana pamięć do przetwarzania danych wyświetlacza. Następnie GPU przetwarza dane, tworzy scenę zgodnie z rozgrywką i przechowuje informacje o renderowaniu w pamięci VRAM. Następnie wyświetlacz regularnie wyodrębnia te dane w oparciu o częstotliwość odświeżania.
Może się to wydawać trywialne, ale GPU musi przetwarzać dane 60 razy na sekundę i przesyłać je do wyświetlacza, aby zapewnić płynne 60 klatek na sekundę. Ponadto, jeśli masz wyświetlacz Full HD, Twój GPU musi przetwarzać informacje o renderowaniu dla 2 milionów pikseli. Z drugiej strony, jeśli masz wyświetlacz 4k, GPU musi przetwarzać dane do malowania ponad 8 milionów pikseli.
Dlatego, podsumowując, Twój GPU musi przetwarzać informacje o kolorze, cieniu i teksturze przez 8 milionów punktów i dostarczać je do wyświetlacza co 16 milisekund, aby zapewnić płynną grę doświadczenie.
Teraz to dużo chrupania liczb; bez wątpienia Twoja karta graficzna i procesor nagrzewają się podczas grania w wymagające tytuły.
Zrozumienie liczby klatek na sekundę, częstotliwości odświeżania i rozrywania ekranu
Jak wyjaśniono wcześniej, GPU generuje obrazy i przechowuje je w pamięci VRAM. Szybkość, z jaką GPU może wykonać to zadanie, jest znana jako liczba klatek na sekundę, która jest proporcjonalna do złożoności sceny.
Dlatego też, jeśli grasz w grę, która nie jest skomplikowana obliczeniowo, GPU może renderować obrazy z większą szybkością i wysyłać dane do pamięci VRAM 100 razy na sekundę, oferując częstotliwość odświeżania 100 klatek na sekundę. To powiedziawszy, jeśli grasz w grę z włączonym śledzeniem promieni, GPU będzie musiało przetwarzać znacznie więcej danych, zmniejszając liczbę klatek na sekundę.
Z drugiej strony częstotliwość odświeżania monitora odnosi się do szybkości, z jaką monitor zbiera dane z pamięci VRAM. Dlatego jeśli masz panel oferujący częstotliwość odświeżania 60 Hz, monitor będzie uzyskiwał dostęp do informacji w pamięci VRAM co 16,6 milisekundy (1/60 sekundy).
Tak więc, jeśli na to spojrzysz, częstotliwość odświeżania twojego monitora jest stała, podczas gdy liczba klatek na sekundę GPU jest zmienna. To właśnie ta rozbieżność powoduje rozrywanie ekranu; Oto jak.
Załóżmy, że Twój GPU przetwarza dane, aby utworzyć obraz do wyświetlenia na ekranie, a ponieważ wizualizacja nie jest złożona, natychmiast tworzy scenę. Teraz, aby wszystko działało poprawnie, monitor powinien pobrać obraz z pamięci VRAM i wyświetlić go obraz w tym samym czasie, ale ponieważ GPU działa szybciej niż wyświetlacz, dane z VRAM nie pobrane.
Podczas gdy obraz na ekranie nie jest aktualizowany, GPU przetwarza dane w celu utworzenia następnego obrazu wyświetlanego na wyświetlaczu i zapisuje go w pamięci VRAM. W tym czasie wyświetlacz pobiera dane z pamięci VRAM.
Z tego powodu obraz na ekranie pojawia się z rozdarciem pośrodku, ponieważ obrazy pochodzą z dwóch różnych ramek. Aby rozwiązać ten problem, mamy V-Sync.
Co się dzieje, gdy włączona jest synchronizacja pionowa?
Nikt nie lubi rozrywania ekranu i aby rozwiązać ten problem, branża gier wymyślił technologię V-Sync. Skrót od Vertical Synchronization, V-Sync synchronizuje wyświetlacz i GPU, dzięki czemu obraz nie pojawia się podczas rozrywania ekranu.
Aby to zrobić, V-Sync ogranicza liczbę klatek GPU do stałej szybkości. Dzięki temu wyświetlacz zbiera dane z pamięci VRAM z taką samą szybkością, z jaką GPU przesyła dane do pamięci VRAM, zapobiegając rozrywaniu ekranu.
Ponadto, gdy włączona jest funkcja V-Sync, Twój GPU nie przekracza granic możliwości, przetwarzając dane obrazu w oparciu o częstotliwość odświeżania monitora.
Dlaczego temperatury procesora i karty graficznej rosną, gdy synchronizacja pionowa jest wyłączona?
Gdy funkcja V-Sync jest wyłączona, częstotliwość odświeżania wyświetlacza i liczba klatek GPU nie są zsynchronizowane. W związku z tym GPU przesuwa się do granic możliwości i wysyła dane do pamięci VRAM w oparciu o złożoność sceny. Powoduje to duże obciążenie procesora graficznego i procesora, ponieważ więcej danych musi być przetwarzanych i zarządzanych.
Ten wzrost obciążenia procesora graficznego i procesora powoduje, że jednostki obliczeniowe pobierają więcej prądu, zwiększając temperaturę systemu.
Włącz V-Sync, aby schłodzić procesor i kartę graficzną
Wyłączenie V-Sync może spowodować nagrzewanie się systemu, ale może być kilka przyczyn wysokiej temperatury systemu. Więc jeśli włączenie V-Sync nie schłodzi twojego GPU, możesz spojrzeć na inne czynniki, które mogą nagrzewać twój system.
