Частота процессора – обозначение и измерение

Недавно наткнулся в интернете на обсуждение очень интересной программы под названием RMClock. До этого я уже несколько раз сталкивался с программой, но не

Зачем пользователю уменьшать частоту ЦП?

В любом случае не помешает разобраться в теме понижения частоты. Для игр обычно нет разницы, какая частота процессора 3.8 или 4.4 ГГц (это касается только моего ЦП). Микроархитектура Bulldozer имеет много ограничений.

• В ноутбуках для увеличения работы времени от аккумулятора автоматически включается режим экономии энергии. Как он работает? Да всё просто. Непосредственно путём понижения рабочих частот. Можно принудительно включить максимальную производительность.
• Снижение максимальной частоты приводит к уменьшению тепловыделения как процессором, так и материнской платой. Это значит, что более дешёвый кулер сможет охладить AMD FX. В ноутбуках можно также уменьшить частоту, чтобы избавиться от перегрева и троттлинга.
• Непосредственно снижение частоты процессора (особенно такого горячего) приводит к уменьшению шума. Это касается только режима максимальной нагрузки. Например, в GTA 5 процессор FX-9370 раскрывает потенциал даже с видеокартой GTX 1080 (но кулер шумит).

Почему процессор работает на пониженной частоте? Такое встречается очень часто в ноутбуках. Используется технология автоматического понижения частоты для уменьшения энергопотребления и увеличения работы устройства от батареи. Без подключения зарядного устройства активируется режим экономии энергии.

Даже современные процессоры в режиме простоя понижают рабочие частоты. Всё то же самое. Нормальное энергопотребление процессоров прежде всего. Сложно утверждать, но процессор Intel Core i9 10900K это фиаско. Тестирования показывают нереальные показатели энергопотребления и тепловыделения.

Понижаем частоту процессора

Для того чтобы уменьшить частотность CPU, существует два основных пути: перенастроить BIOS путём, обратным разгону, то есть фактически «тормознуть» процессор и снизить настройки энергопотребления в самой операционной системе. Теоретически их даже можно комбинировать, однако на практике это пригодится лишь в крайне специфических ситуациях.

Способ 1: Настройки BIOS

На материнских платах, поддерживающих разгон, можно провести и обратную операцию с помощью понижения значений множителя как отдельных, так и всех ядер, всего процессора и добиться снижения энергопотребления ЦПУ.

Читайте также:
Как попасть в BIOS на компьютере
Настраиваем BIOS на компьютере

Отключение режима Turbo Boost

Для начала стоит рассмотреть способ, при котором максимальная тактовая частота понижается до уровня номинальной, у процессоров, поддерживающих эту технологию. Для отключения:

1. Откройте панель управления питания ЦПУ, найдя строку «CPU Power Management» или подобную и перейдите в неё, нажав на «Enter».

Переведите значение строчки «Turbo Mode» с «Включено» на «Отключено» или с «Enabled» на «Disabled».

После этого турборежим будет отключён, и если у процессора базовая тактовая частота, например, равняется 3,7 ГГц, то она же будет и максимальной, лишая CPU возможности саморазгона по соответствующей технологии.

Уменьшение значения множителей ядер

Самым «безопасным» профильным способом понизить тактовую частоту комплектующего является уменьшение значения множителей его ядер. Безопасность этого метода выражается в том, что пользователь не сможет поставить число множителям меньше, чем базовая. То есть таким образом вам удастся добиться понижения максимальных частот CPU до уровня меньше предела или до базовых показателей по всему процессору или по отдельным его ядрам. Производится процедура в несколько этапов:

1. Найдите в вашем BIOS или UEFI параметр, отвечающий за управление множителями ядер, это может быть «CPU Core Ratio» или нечто подобное. Сделайте эту строку активной нажатием клавиши «Enter» и выберите режим, в котором хотите произвести настройку. Чаще всего их два: «Sync All Cores» позволяет выставить единый множитель и синхронизировать ядра, а «Per Core» обеспечивает установку индивидуального значения для каждого ядра.

В случае выбора «Sync All Cores» вы можете выбрать одно значение для множителя первого ядра, которому автоматически станут соответствовать остальные. Для этого посмотрите на номинальное значение множителя около слова «Ratio» и выставьте его для «1-Core Ratio Limit», строки остальных ядер заполнятся сами.

Если же хотите настроить уникальные показатели для нескольких ядер, выбирайте «Per Core» и выставляйте в каждом ядре свой множитель.

Вы не сможете поставить множитель ниже номинального ни в одном из режимов, а при «Per Core» имейте в виду, что ни одно ядро не может быть быстрее первого, то есть множители иных не могут быть больше, чем у 1-Core.

Выполнив установку лимитированных значений по ядрам, удастся снизить максимальную тактовую частоту вплоть до базовой.

Уменьшение значения частоты шины

Значение тактовой частоты выводится путём умножения показателя своего множителя на частоту шины, следовательно, уменьшить её можно за счёт понижения параметра материнской платы. Здесь уже стоит быть максимально аккуратным и не понижать частоту сразу на несколько десятков мегагерц, потому как это иногда вызывает нестабильность работы CPU.

Чтобы понизить значение частоты шины, сделайте следующее:

1. Найдите строчку, дающую установить нужное число вручную. Это может быть строка «Ai Overlock Tuner», «CPU Operation Speed», «BLCK/DMI/PEG Clock Control» или что-то подобное. Нажмите «Enter» и переключите её на ручной контроль, выбрав «Manual», «User Define» или «Enabled» соответственно.

После отыщите параметр «BCLK Frequency» или строку, содержащую слово «FBS» или «Clock» (также можно ориентироваться на значение по умолчанию в 100 MHz). Предварительно посмотрев на текущие и/или базовое значение, установите показатель несколько ниже.

Радикальное понижение частоты шины может привести к серьёзному торможению системы при запуске, поэтому рекомендуется малый шаг снижения, от 1 до 5 МГц.

Подобным образом снижается тактовая частота процессора как базовая, так и максимально возможная, которую позволяется достичь при полной нагрузке.

Уменьшение вольтажа процессора

Уменьшив напряжение, подаваемое на CPU, можно добиться не только сокращения электропотребления и выделения тепла, но и понижения тактовых частот ЦПУ. Для этого:

1. Найдите опцию «CPU Core/Cache Voltage»: для этого в BIOS можно ориентироваться на «CPU Voltage» и значения в вольтах. Выберите её, нажав «Enter», и переключите данный параметр на ручной режим.

Установите значение пониженного напряжения, ориентируясь на минимальные цифры.

Выставив напряжение ниже текущего, вы понизите частоты процессора по всем ядрам, не затрагивая множители. Рекомендуется снижать её понемногу и постепенно, буквально на сотые доли, равно как и в способе с шиной.

Не забудьте сохранить настройки после их изменения — в таком случае рекомендуется выходить из BIOS через клавишу «F10», отдающей команду выхода с сохранениями изменений.

Способ 2: Настройки Windows

В том случае, если вы не можете или не хотите затрагивать настройки BIOS, то уменьшить частоты можно и в самой операционной системе. За это отвечает параметр «Электропитание», который регулирует в том числе минимальное и максимальное питание процессора. Для того что понизить частоту ЦПУ через питание, воспользуйтесь данным алгоритмом:

1. С помощью поиска меню «Пуск», или сразу кликнув по значку увеличительной лупы, отыщите системное приложение «Панель управления» и откройте его.

Нажмите левой кнопкой мыши по категории «Оборудование и звук».

Переместитесь в подкатегорию «Электропитание».

Можно воспользоваться альтернативным путём, нажав комбинацию клавиш «Win+R» и введя команду powercfg.cpl. Так, вы сразу перейдёте на панель «Электропитание».

Кликните по «Настройка схемы электропитания» вашего текущего плана электропитания.

Выберите «Изменить дополнительные параметры питания».

Разверните параметр «Управление питанием процессора», а затем подстроки «Минимальное состояние процессора» и «Максимальное состояние процессора». Установите минимум энергии, который может потребить CPU, и максимум, выставив более низкие значения, нежели текущие. После этого последовательно нажмите кнопки «Применить» и «ОК» для вступления изменений в силу.

Теперь же ЦПУ не сможет полностью использовать подаваемое на неё напряжение, ограничиваясь не BIOS, а Windows, и частоты CPU будут снижены соответственно.

Если вам захочется поиграть с настройками, то учтите, что понизить частоту меньше 800 МГц не удастся, особенно при использовании второго способа. Будьте аккуратны, стремясь взять нижнюю планку в 700 МГц и меньше, так как на определённом моменте Windows может решить, что компьютер не соответствует минимальным требованиям и откажется запускаться.

В данной статье были рассмотрены способы снижения тактовой частоты процессора в BIOS и через настройки операционной системы. Как и в случае разгона, так и при торможении системы, не торопитесь и будьте аккуратными в такой процедуре, не боясь сбрасывать настройки, если что-то пошло не так.

Читайте также: Сбрасываем настройки BIOS

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Что дает снижение тактовой частоты ЦП

Проблема больше актуальна на ноутбуке, чем на компьютере, хотя и в случае с десктопным ПК такой метод может оказаться полезным. При снижении этого параметра уменьшается энергопотребление компьютера.

В случае со стационарным компом это просто незначительная экономия электроэнергии. В случае с ноутбуком это может увеличить срок эксплуатации девайса в автономном режиме, то есть от батареи. Сколько конкретно удастся выжать экономии, зависит от емкости батареи и производительности лэптопа.

При меньшей подаче электрического тока и нагревается CPU меньше. Благодаря автоматической корректировке системы охлаждения, кулер ЦП вращается медленнее и, соответственно, меньше шумит.

Также снижение тактовой частоты помогает предотвратить перегрев «камня» — можно использовать как временное решение, пока вы не купите новую деталь или не проведете апгрейд системы охлаждения. Вот, собственно, три основных причины, из-за которых может потребоваться снизить этот показатель у ЦП. А теперь о том, как это сделать.

Зачем ограничивать частоту процессора?

Вот смотрите — сейчас у меня жара. Нереальная. 15 этаж, в квартире не знаю сколько, градусника нет, но думаю куда больше за 30+ … процессор греется, из-за того что на нем стоит большой кулер — отлично рассеивает тепло, температура 45. Опасность в том что это тепло хавает блок питания — он греется теперь уже прилично. Сейчас разбираться в этом, химичить с охлаждением, отводом тепла — нет желания, ибо сам сижу под вентилятором — без него сума сойду..

Было решение — снизить частоту процессора, пусть не самый лучший вариант, но все таки..

Да, лучший способ снизить частоту — выставить меньший множитель в биосе, не спорю — реально работающий способ и надежный. Но я очень не хотел трогать настройки процессора, поэтому решил попробовать сделать это программно.

Как изменить частоту процессора: проверьте параметры электропитания

Отправляемся в настройки по пути:

Панель управленияВсе элементы панели управленияЭлектропитаниеИзменение параметров схемы

или с помощью быстрой команды

powercfg.cpl

И проверим вот эти настройки:

По умолчанию должно стоять значение 0: частота процессора не ограничена ничем. Однако, зная паспортные характеристики своего ЦПУ, вы вполне можете ограничить частоту, указав своё значение. Тем самым ограничив систему на некоторое время, защитив от намечающегося перегрева.

Описание тактовой частоты процессора

Фактически частота ЦП, на которой он работает, является величиной, зависящей от двух важных параметров:

• скорости работы системной шины (front side bus или FSB);
• величина множителя, применяемого в ЦП в настоящее время.

Итоговая величина получается умножением одного параметра на другой. То есть каждый параметр может влиять общую частоту. Например, у процессоров Intel Core i7-4700 значение FSB равно 100 МГц, а множитель может меняться от 23 до 23 в зависимости от режима работы ЦП. Что соответствует реальному значению тактовой частоты процессора от 2300 МГц до 3300 МГц.

Обозначение и измерение частоты процессора

Частота обозначается на корпусе процессора или в его документации. Сразу следует отметить, что в этих местах указывается её штатная величина для ЦП. Измерение её реального показателя для ЦП может производиться либо средствами операционной системы, либо при помощи сторонних программ.

Влияние показателя

Частота является базовой величиной, влияющей на производительность компьютерной системы в целом. Это один из основных параметров, определяющий быстродействие ПК. Влияние других параметров (числа ядер, объёма кэш памяти и т.д.) проявляется не более, чем в 20% случаев.

Фактически для увеличения производительности системы можно попытаться увеличить значение тактовой частоты ЦП в тех пределах, которые будет позволять аппаратная часть компьютера.

Отключение Turbo Boost

Самый простой способ сделать это — воспользоваться настройками электропитания в Windows. Да, конечно после отключения Turbo Boost производительность несколько упадет, но это будет заметно лишь при выполнении определенного круга задач: например, конвертирование видео станет чуть дольше.

Зато устройство будет меньше греться, не так сильно шуметь, и скорее всего прослужит дольше.

И так, для начала нужно открыть панель управления, перейти во вкладку “Оборудование и звук/Электропитание” . См. скриншот ниже.

Оборудование и звук — Электропитание

Далее открыть настройки текущей схемы электропитания (в моем примере она одна).

Настройка схемы электропитания

После перейти в настройки дополнительных параметров.

Дополнительные параметры питания

Во вкладке “Управление питанием процессора / Максимальное состояние процессора” поменять 100% на 99%, как на скриншоте ниже. После сохранения настроек Turbo Boost должен перестать работать, и скорее всего, вы сразу же заметите, что температура несколько упала.

Максимальное состояние процессора 99%

Кстати, уточнить работает ли Turbo Boost можно с помощью спец. утилиты CPU-Z. Она показывает текущую частоту работу процессора в режиме реального времени (а зная тех. характеристики своего ЦПУ, т.е. его частоты работы, можно быстро определить, задействован ли Turbo Boost).

Работает ли Turbo Boost на ноутбуке / Скрин из предыдущей статьи в качестве примера

Нельзя не отметить, что Turbo Boost можно отключить и в UEFI/BIOS (не на всех устройствах!). Обычно, для этого нужно перевести параметр Turbo Mode в режим Disabled (пример на фото ниже).

Turbo Boost (UEFI) / Скрин из предыдущей статьи

Как проявляется троттлинг

У процессора есть защита от перегрева. Она устроена таким образом, что при достижении определенной температуры снижается рабочая частота, а вместе с ней и вольтаж. Это спасает камень от перегрева, но бьет по производительности. Тем более, что высокие температуры чаще всего достигаются в требовательных задачах, а нехватка производительности там чувствуется сильнее, чем в браузере с тремя вкладками или офисном редакторе.

Температурные рамки для снижения частот задаются спецификациями архитектуры процессора. Например, для устаревшего Pentium 4 630 это всего лишь 66.6 градуса, после достижения которых процессор быстро снижает производительность:

На новых моделях ограничения расширили для большей производительности и эффективности. Да и просто потому, что позволяет современный техпроцесс. Для Core i7 9700K начало троттлинга — 100 градусов:

У AMD процессоров и алгоритмы те же, и спецификации. Ryzen 5 3600X тоже способен долго и горячо работать без снижения производительности:

Однако троттлить могут не только десктопы и ноутбуки. Этому подвержены чипсеты смартфонов и даже видеокарты. Например, вот наглядный пример троттлинга флагманских SoC смартфонов:

Здесь видно, что после непродолжительной нагрузки устройство посередине начинает снижать частоту быстрее остальных:

Причем это прямо влияет на производительность смартфонов:

После нескольких прогонов в Antutu процессор начинает сбрасывать максимальную частоту, и цифры в бенчмарке уменьшаются.

Энергопотребление ноутбука

Как известно, продолжительность автономной работы ноутбука от аккумуляторных батарей зависит от потребляемой ноутбуком мощности и емкости его батареи, причем:

Потребляемая ноутбуком мощность зависит от энергопотребления всех его подсистем. Основными потребителями мощности в ноутбуке являются ЖК-матрица, процессор, чипсет и блок питания. Остальные компоненты ноутбука также потребляют мощность, но несколько меньше. Понятно, что основная задача разработчиков заключается в уменьшении энергопотребления ноутбуков при сохранении их производительности и функциональности.

Для того чтобы снизить энергопотребление ноутбука, можно установить небольшое время до отключения монитора и жестких дисков в случае неактивности устройства. Однако эти меры дадут эффект только в том случае, если ноутбук используется неактивно и если регулярно возникают паузы в работе. При просмотре же фильма, чтении документа, наборе текста и решении каких-то других задач все указанные меры нерезультативны.

В то же время далеко не все задачи требуют высокой производительности процессора. Более того, даже при выполнении ресурсоемких задач в некоторые периоды утилизация процессора невелика. Поскольку производительность процессора напрямую зависит от потребляемой им мощности, в периоды невысокой утилизации процессора можно попытаться снизить его производительность, а следовательно, и энергопотребление. Собственно, именно этот метод применяется во всех современных технологиях энергосбережения процессоров.

Прежде чем подробно рассмотреть технологии энергосбережения, отметим, что энергопотребление процессора пропорционально его тактовой частоте и квадрату напряжения питания, то есть: P ~ FU2.

Кроме того, между тактовой частотой процессора и напряжением питания существует линейная зависимость: P ~ FU.

Понятно, что для снижения энергопотребления процессора нужно уменьшить его тактовую частоту, поскольку в этом случае тоже можно снизить напряжение.

В процессорах Intel для уменьшения среднего энергопотребления процессора используется технология Enhanced Intel SpeedStep.

Насколько корректно работает уменьшение частоты?

Уже третий день проц работает на пониженной частоте, в диспетчере видно что загрузка выше определенного процента — не поднимается, так как частота ограничена.

Если быть точнее — то ограничивается не частота, а производительность. Однако в диспетчере можно увидеть — если например вы уменьшили производительность на 50%, то частота проца не будет поднимать больше чем на 50%. То есть по сути настройка позволяет регулировать частоту.

Главное — частота снижена и подымается, температура стала меньше. Все работает стабильно!

Советы

Как изменить частоту процессора: команда из консоли

Ниже идут две команды, которые позволяют проделать тоже самое простым копированием/вставкой из консоли, запущенной от имени администратора. С той лишь разницей, что синтаксис команд для различных форм работы ноутбука будет различаться:

• для питающегося от сети ноутбука код выглядит так:

• для питающегося от блока питания – так:

Параметр “частота” вы должны заменить на желаемое число в мегагерцах. Например, для моего старичка:

Окно настроек электропитания я ещё не закрыл, и проделанные изменения в нём сразу отобразились:

Всё, не перегревайте процессор. Успехов.

Как уменьшить частоту CPU средствами Windows 10

Опция доступна в Windows 10 начиная с версии Creators Update. В более ранних версиях Винды такая функция не работает.

Чтобы снизить характеристики ЦП, нужно перейти на Панель управления, в раздел «Электропитание» и выбрать вкладку «Настройки схемы электропитания», «Изменить дополнительные параметры».

В открывшемся окне найдите опцию «Управление питанием процессора» и откройте вкладку «Максимальная частота». Значение 0 МГц значит, что эта характеристика никак не ограничивается. Установить можно любое число, которое выше минимальной тактовой частоты ЦП, но меньше максимальной.

Если вы хотите значительно сэкономить заряд батареи, устанавливайте 50–60% максимального значения этого параметра. Чтобы уменьшить нагрев центрального процессора и шум кулера, устанавливайте не более 80% этого значения.

При этом не забывайте, что такой способ снижает и производительность лэптопа, что не подходит для требовательных к вычислительной мощности приложений.

Также для вас полезными будут публикации «Проверяем процессор на исправность и работоспособность: разные случаи – разные способы» и «Поднимаем FPS в различных играх и можно ли вообще это сделать?». Буду признателен всем, кто поделится ссылкой на эту статью в социальных сетях. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Зависимость частоты процессора от количества ядер

Фактически число или количество ядер на частоту никакого влияния не оказывает. Однако, есть некоторые особенности работы многоядерных систем, связанные с этим. Вообще-то изначально многоядерность планировалась, как дальнейшее достижение всё большей производительности. Но со временем стало понятно, что быстродействие современных ЦП в тривиальных задачах и так более, чем достаточное.

И на первое место в большем количестве задач стали выходить не сколько вопросы производительности, сколько вопросы энергосбережения. Последние требовали снижения частоты, поскольку, как показала практика, чаще снизить частоту выгоднее, чем поддерживать её в каком-то постоянном значении.

До 2015 года все многоядерные ЦП имели единые значения скорости работы для каждого ядра. И только появление в 2015 году семейства Skylake позволило устанавливать для каждого ядра своё быстродействие. Для всех последующих поколений (шестое и более поздние) понижать или повышать частоты можно для каждого ядра в отдельности. Методы, как понизить частоту или повысить её для каждого ядра в отдельности, такие же, как и для процессора в целом. Современные твикеры позволяют вести тонкую настройку частоты каждого ядра.

То есть теперь вопрос, что важнее: скорость или потребление решается уже на уровне ядра.

Для тех, кто хочет знать больше:

Понравилась статья? Дальше интересней… Подписывайтесь!