Du nød din yndlingsspiltitel, da du bemærkede noget ud over det sædvanlige - fansene på dit system støjede mere, end de plejer.
For at forstå problemet ved hånden åbnede du din betroede temperaturovervågningsapp, kun for at opdage, at temperaturen på CPU'en og GPU'en var ude af kontrol.
Men hvorfor var beregningsenhederne på dit system så toasty? Var det fordi dit spil pressede dit system for hårdt, eller var det noget med V-Sync at gøre?
Hvorfor varmes CPU'en og GPU'en på din maskine op?
CPU'en og GPU'en på en moderne spillemaskine kan meget. Hvad enten det er at køre spil med naturtro grafik eller gengivelse af videoer i høj opløsning på få sekunder, er der intet, en moderne computer ikke kan. Når det er sagt, lige som mennesker har en computer brug for energi til at udføre disse opgaver, men i modsætning til os er computere afhængige af elektricitet til at udføre operationer.
Så for at køre et spil med 60 FPS (Frames Per Second), kanaliserer CPU'en og GPU'en elektricitet elektroniske kontakter kendt som transistorer
. Dette får switchene til at tænde eller slukke baseret på clockfrekvensen for CPU'en eller GPU'en. Det er denne gentagne operation af transistorer i CPU'en og GPU'en, der får din computer til at komme til live. Når det er sagt, får netop denne elektricitet dit system til at varme op.Men hvorfor er det, der driver dine spil, der får din maskine til at varme op?
Nå, ser du, ifølge Joules' lov om opvarmning, er varme genereret i en leder proportional med kvadratet på den strøm, der strømmer gennem den. Derfor, efterhånden som strømforbruget af en beregningsenhed stiger, stiger den varme, den genererer, også.
Hvorfor får spil fansene på dit system til at gå amok?
Nu hvor vi har en grundlæggende forståelse af, hvorfor dit system opvarmes, kan vi se på, hvorfor spil er så intensiv en opgave for din maskine.
Du kan se, gaming ser måske simpelt ud på overfladen, men CPU, GPU og hukommelsessystemerne kører på fuld hældning for at levere de høje billedhastigheder. For at forstå, hvorfor spil er så krævende, lad os se på, hvad dit system skal gøre for at gengive spil.
Når du åbner spillet, kommer CPU'en ind i billedet, og programdataene for spillet flyttes til systemets RAM fra harddisken. Derefter behandler CPU'en dataene og sender dem til VRAM'en, dedikeret hukommelse til behandling af displaydata. Dernæst behandler GPU'en dataene, opretter scenen i overensstemmelse med dit gameplay og gemmer gengivelsesinformationen i VRAM'en. Displayet udtrækker derefter disse data regelmæssigt baseret på dets opdateringshastighed.
Dette kan virke trivielt, men GPU'en skal behandle data 60 gange i sekundet og sende dem til skærmen for at levere en jævn 60 FPS-oplevelse. Derudover, hvis du har en fuld HD-skærm, skal din GPU behandle gengivelsesoplysninger for 2 millioner pixels. På den anden side, hvis du har en 4k-skærm, skal GPU'en behandle data for at male over 8 millioner pixels.
Derfor, for at opsummere det hele, skal din GPU behandle farve-, skygge- og teksturoplysninger i 8 millioner point og leverer det til skærmen hvert 16. millisekund for at tilbyde en jævn gaming erfaring.
Nu er det en masse tal knasende; uden tvivl varmer din GPU og CPU op, når du spiller krævende titler.
Forstå billedhastigheder, opdateringshastigheder og skærmrivning
Som forklaret tidligere genererer GPU'en billeder og gemmer dem i VRAM. Den hastighed, hvormed GPU'en kan udføre denne opgave, er kendt som billedhastigheden, som er proportional med scenens kompleksitet.
Derfor, hvis du spiller et spil, der ikke er beregningsmæssigt komplekst, kan GPU'en gengive billeder med højere hastigheder og sende data til VRAM'en 100 gange i sekundet, hvilket giver en billedhastighed på 100 FPS. Når det er sagt, hvis du spiller et spil med ray tracing aktiveret, bliver GPU'en nødt til at behandle meget flere data, hvilket reducerer FPS.
Monitorens opdateringshastighed henviser på den anden side til den hastighed, hvormed monitoren indsamler data fra VRAM. Derfor, hvis du har et panel, der tilbyder en opdateringshastighed på 60 Hertz, vil skærmen tilgå oplysningerne i VRAM'en hvert 16,6 millisekund (1/60 sekund).
Så hvis du ser på det, er opdateringshastigheden på din skærm konstant, mens billedhastigheden på GPU'en er variabel. Det er denne uoverensstemmelse, der forårsager, at skærmen rives; her er hvordan.
Lad os sige, at din GPU behandler data for at skabe et billede, der skal vises på skærmen, og da det visuelle ikke er komplekst, skaber det scenen øjeblikkeligt. For nu at alt fungerer korrekt, bør skærmen hente billedet fra VRAM'en og vise billede på samme tid, men da GPU'en arbejder hurtigere end skærmen, er dataene fra VRAM'en ikke hentes.
Mens billedet på skærmen ikke er opdateret, behandler GPU'en data for at skabe det næste billede, der vises på skærmen, og skrive til VRAM'en. På dette tidspunkt henter displayet dataene fra VRAM'en.
På grund af dette fremstår billedet på dit display med en flænge i midten, da billederne er fra to forskellige rammer. For at løse dette problem har vi V-Sync.
Hvad sker der, når V-Sync er aktiveret?
Ingen kan lide screen tearing, og for at løse dette problem, spilindustrien kom med V-Sync teknologi. Kort for Vertical Synchronization, V-Sync synkroniserer skærmen og GPU'en, så der ikke kommer skærmrevner ind i billedet.
For at gøre dette begrænser V-Sync billedhastigheden af GPU'en til en konstant hastighed. På grund af dette indsamler skærmen data fra VRAM'en i samme hastighed, som GPU'en skubber data ind i VRAM'en, hvilket forhindrer, at skærmen rives i stykker.
Derudover, når V-Sync er aktiveret, presser din GPU sig ikke til det yderste, da den behandler billeddata baseret på skærmens opdateringshastighed.
Hvorfor stiger CPU- og GPU-temperaturerne, når V-Sync er deaktiveret?
Når V-Sync er deaktiveret, er skærmens opdateringshastighed og GPU-frame rate ikke synkroniseret. Derfor presser GPU'en sig selv til det yderste og sender data til VRAM'en baseret på scenens kompleksitet. Dette lægger en masse belastning på GPU'en og CPU'en, da flere data skal behandles og administreres.
Denne stigning i GPU- og CPU-belastninger får beregningsenhederne til at trække mere strøm - hvilket øger temperaturen på dit system.
Aktiver V-Sync for at køle din CPU og GPU
Deaktivering af V-Sync kan få dit system til at varme op, men der kan være flere årsager til høje systemtemperaturer. Så hvis aktivering af V-Sync ikke køler din GPU ned, kan du se på andre faktorer, der kan opvarme dit system.
