什么是 CPU 欠压？ 详细解释

已发表: 2023-12-31
内容
  • 了解 CPU 欠压
  • CPU 电压基础知识
  • 电压如何影响CPU性能
  • CPU电压过低
  • 电压过低的风险
    • 在做其他事情之前
    • 手动降低 CPU 电压
    • 在 Bios 中降低 Intel CPU 的电压
    • 在 BIOS 中降低 AMD CPU 的电压
    • 使用软件工具对 CPU 进行降压
    • 使用 Intel XTU 对 CPU 进行降压
    • 使用 AMD Ryzen Master 对 CPU 进行降压
    • 使用 ThrottleStop 降低 CPU 电压
  • 概括
  • 结论
    • CPU 电压过低如何影响笔记本电脑的电池寿命？
    • 电压过低会使我的 CPU 或计算机的保修失效吗？
    • 欠压与超频有何不同？
    • CPU 电压降低会降低性能吗？
什么是 CPU 欠压？详细解释

如果您正在阅读本文，则很可能您的 CPU 正处于过热边缘，并且您正在寻找冷却方法。 对 CPU 进行降压就是其中之一，我们在这里向您介绍所有相关内容。

想象一下，你正在玩你最喜欢的 AAA 射击游戏，尽情享受生活，突然你的 PC 或笔记本电脑风扇开始咆哮，你的FPS下降，然后你的计算机就断电了。 很可怕，不是吗？ 所有这些都是过热的迹象，这意味着您的 CPU 无法跟上您交给它的任务，它必须采取节流来保护自己。

CPU 过热并不罕见，有多种方法可以防止这种情况。 在本文中，我们将重点讨论一种特定的解决方案，即CPU 欠压。 但什么是欠压呢？ CPU 降压安全吗？ 不用担心，在本指南中，我们将探讨如何对 CPU 进行降压、了解 CPU 电压要点并解决安全问题。

了解 CPU 欠压

CPU 欠压意味着故意将提供给处理器的电压降低到低于其默认设置。 提供给 CPU 的电压是影响其性能的关键因素，会影响功耗和发热。 通常采用欠压来实现功率效率和热管理之间的平衡。

那么， CPU 降压有什么作用呢？ 一般来说，它允许您在游戏或视频编辑等资源密集型任务期间降低处理器温度。 它还可以让您的风扇工作时更安静，甚至可以稍微延长电池寿命。 然而，它是有代价的。

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在后面的部分中，我们将介绍CPU 欠压的好处和风险，但首先让我们了解电压如何影响 CPU 性能。

CPU 电压基础知识

CPU 电压是指提供给处理器使其运行的电位。 它来自电源装置，该装置将墙壁插座的电力转换为计算机中不同组件（包括 CPU）所需的各种电压。 然后主板将适当的电压分配给CPU以确保其正常运行。

通常，CPU 可以在 0.8-1.4V 范围内正常运行，但这取决于型号和制造商。

CPU厂商并没有直接提供库存CPU电压数据，不过Intel官方代表表示，第13代Intel Core处理器的推荐核心电压在1.2V到1.5V之间，最高工作电压为1.72V。

AMD Ryzen 7000 系列处理器似乎更容易出现高电压，在发生了几起CPU 烧毁事件后，这种情况迫使 MSI、华硕和其他一些主板厂商将CPU 芯片组的电压限制在 1.3V，硬性地限制了 CPU 芯片组的电压。锁定能力增加它。

电压如何影响CPU性能

简单来说，电压越高，性能越好。 但让我们深入研究细节。 以下是改变电压时受影响的主要 CPU 参数：

  • 时钟频率和速度：电压直接影响CPU的时钟频率和速度。一般来说，较高的电压允许 CPU 以较高的时钟速度运行，从而加快运算处理速度。
  • 功耗：增加电压通常会导致更高的功耗。CPU 需要更多的能量才能在更高的电压下运行，从而增加了总体功耗。
  • 发热：更高的电压不仅会增加功耗，而且会导致更大的发热。管理它对于防止过热至关重要。
  • 稳定性和可靠性：过高或过低的电压都可能导致不稳定，降低CPU的可靠性，极端情况下甚至会导致硬件损坏。

与其他情况一样，保持适当的平衡是关键。 现在我们已经了解了 CPU 电压的基本知识，接下来让我们了解如何对CPU 进行降压。

CPU电压过低

对 CPU 进行降压意味着将 CPU 电压降低到仍能稳定运行的水平。 该过程涉及找到电压、性能和发热之间的最佳平衡点。 其想法是在保持相同的性能水平的同时降低功耗和处理器温度。

然而，并非所有 CPU 对欠压的响应能力都相同。 在降压之前需要考虑以下几点：

  • 考虑 CPU 的热设计功率 (TDP)，它表示冷却系统设计可处理的最大热量。 欠压可以减少热量，但重要的是要确保您的冷却解决方案仍然能够充分管理剩余的热量输出。
  • 了解 CPU 制造商指定的电压限制。 低于这些限制可能会导致 CPU 不稳定甚至损坏。 保持在制造商定义的安全操作范围内至关重要。
  • 不同的 CPU 对特定的降压工具或方法的响应可能不同。 研究我们在下面概述的工具，并选择最适合您的 CPU 型号的工具。
  • 在降压之前，建议备份当前的 BIOS 设置。 如果欠压尝试导致不稳定或问题，您可以恢复到原始配置。

好的，现在我们知道要考虑什么了，但是Undervolting在幕后做了什么？ 让我们弄清楚一下。

CPU 由开关和放大电子信号的晶体管组成，改变电压会直接影响它们的行为。 晶体管有一个阈值电压，低于该电压它们就无法可靠地工作。 也就是说， CPU 欠压会影响晶体管运行的开关速度、可靠性和稳定性，导致系统冻结、卡顿和崩溃。

CPU 晶体管是位于中央处理单元 (CPU) 内的小型半导体元件，通过放大和打开或关闭电子信号来控制电子信号。 它们的性能取决于电压变化，需要特定的阈值电压才能可靠运行。 这些晶体管执行逻辑运算并调节电流，使计算机能够执行计算和执行命令。

这让我们认识到仔细研究与电压不足相关的潜在风险的重要性。

电压过低的风险

除了我们已经讨论过的风险之外， CPU 欠压虽然提供了潜在的好处，但还带来了一定的风险：

  • 数据丢失或损坏：欠压引起的系统不稳定可能会导致数据丢失或损坏。关键操作期间的意外崩溃可能会导致文件写入不完整或影响数据完整性的其他问题。
  • 应用程序和操作系统错误：电压过低可能会触发应用程序或操作系统内的错误。某些软件可能对 CPU 性能的变化敏感，电压过低可能会导致不可预测的行为或故障。
  • 性能下降：电压过低会导致 CPU 性能下降。进程可能会减慢，从而影响整个系统的响应能力和速度。
  • 硬件损坏：电压低于制造商指定的限值可能会导致硬件损坏。如果工作电压低于制造商推荐的电压，CPU 可能会变得不可靠或发生故障。
  • 保修失效：电压过低可能会使CPU 或计算机制造商提供的保修失效。改变电压设置，特别是如果它导致硬件问题，可能会成为保修排除的理由。
  • 兼容性问题：某些应用程序或硬件组件在欠压后可能无法正常工作。可能会出现兼容性问题，特别是对于依赖特定 CPU 性能特征的软件或设备。

考虑到所有风险，在采取降压措施之前，您应该调查 CPU 过热的原因并排除通风问题、高环境温度和后台进程过载。

现在，假设您排除了这些可能性，权衡了风险并决定采用欠电压，那么让我们探索一下手动和利用专用软件工具来完成此操作的方法。

在做其他事情之前

首先，您需要准备好基准测试和监控工具。 第一个将严格测试您的 CPU，而后一个将帮助您查看 CPU 性能数据，确保欠压仅影响电压并降低温度。

确保下载HWiNFO或任何其他类似的硬件监控程序以及Cinebench或任何其他基准测试工具。 它们都就位了吗？ 接下来您将执行以下操作：

  • 运行 HWiNFO 并转到传感器部分。
  • 找到“核心时钟”和“核心温度”行。 这是欠压后要监控的两个主要值。 请记住您的 CPU 制造商（Intel 或 AMD），稍后您将需要它。

  • 运行 Cinebench 并保持 HWiNFO 传感器窗口打开以监视基准测试期间的变化。
  • 按“CPU（多核）”旁边的“开始”。

此操作将启动基准测试，以测试您的 CPU 在性能和发热的峰值利用率。 这需要一些时间，所以放松并让它完成它的工作。

记住或写下峰值时的核心时钟和核心温度值，将它们与CPU 降压后的值进行比较，看看是否有帮助。 理想情况下，核心时钟数应保持不变，而核心温度数字应略有下降。

注意：如果您的系统在更改电压设置后在基准测试期间崩溃，则意味着您的 CPU 没有获得足够的电量来执行资源密集型任务。在这种情况下，您需要通过将电压增加到一切正常的水平来恢复上次所做的更改。

手动降低 CPU 电压

降低电压并不是一件容易的事，因此请准备好付出一些努力，特别是如果您设置为在BIOS中手动执行此操作。 您必须将电压小幅降低，并在每次降低后测试系统性能。 也就是说，在 BIOS 界面中降低 CPU 电压可以让您比某些应用程序拥有更多控制权，但需要更彻底的方法。

现在您已经运行了测试并了解了处理器性能和温度数据，让我们看看如何在 BIOS 中对 CPU 进行降压。

在 Bios 中降低 Intel CPU 的电压

以下步骤与 MSI 主板所有者相关，因此细节可能略有不同，但所有制造商的想法都是相同的。 以下是如何在 BIOS 中降低 Intel CPU 的电压：

  • 重新启动您的 PC 或笔记本电脑并使用 F2、F10 或删除键访问 BIOS。
  • 切换到高级模式并转到 OC 部分。
  • 找到 CPU 电压或 CPU Vcor​​e 设置。 根据主板品牌的不同，可能会有所不同。
  • 当您找到它时，从 0.020V-0.030V（或 20-30mV）的小幅减量开始。
  • 按照上述步骤启动 Windows 并再次运行基准测试以测试稳定性。
  • 不要忘记在 HWiNFO 中记录传感器读数，以验证功耗和温度的降低。
  • 逐渐降低电压，直到达到温度和功耗目标。

图片来源：TechSpot

在 BIOS 中降低 AMD CPU 的电压

如果您的 CPU 制造商是 AMD，那么有一个方便的工具可以更轻松地手动降压。 我们将向您展示如何使用技嘉主板完成此操作，因此各个制造商的步骤可能有所不同，但想法是相同的。 以下是如何在 BIOS 中降低 AMD CPU 的电压：

  • 重新启动计算机并在启动过程中按相关键（通常为 Del、F2 或 F10）进入 BIOS/UEFI 设置。
  • 切换到高级模式并转到调整器部分。
  • 确保所有设置都恢复为默认设置，特别是如果您之前对 CPU 进行过超频。
  • 找到“Precision Boost Overdrive”设置。 将其设置为“高级”。
  • 接下来，找到“PBO Limits”并将其设置为“Disable”。
  • 在 BIOS 菜单中查找“曲线优化器”选项。
  • 将“曲线优化器”设置为“所有核心”。 这可确保对所有 CPU 内核实施降压调整。
  • 将“所有核心曲线优化器符号”选项设置为“负”。 这指示 CPU 降低电压。
  • 在“All Core Curve Optimizer Magnitude”设置中，您可以将偏移量设置为 10，并根据您的喜好或系统稳定性逐渐增加它，最多可达 30。
  • 保存更改并退出 BIOS。 启动到 Windows 并执行基准测试来测试稳定性。
  • 同样，不要忘记在 HWiNFO 中记录传感器读数，以验证功耗和温度的降低。
  • 不断调整“所有核心曲线优化器幅度”，直到获得最佳结果

图片来源：maketecheasier.com

总而言之，手动CPU 降压是一个漫长的迭代过程，因为微调设置、运行稳定性测试和监控系统行为，直到找到效率和性能之间的最佳平衡点都需要时间和精力。 现在，让我们探索专门的降压软件，这使得这个过程变得更容易一些。

使用软件工具对 CPU 进行降压

到目前为止，我们已经了解到，手动降压需要深厚的计算机知识和高级技能，而且可能会让人筋疲力尽。 幸运的是，有许多软件工具可以简化超频和降压。 在本节中，我们将了解 CPU 制造商的方案以及第三方解决方案。

使用 Intel XTU 对 CPU 进行降压

如果您有英特尔处理器，则可以使用专为调整硬件设置（包括电压）而设计的英特尔极限调整实用程序（英特尔XTU）。 但是，此选项仅适用于 K 系列和 X 系列处理器的所有者。 否则，调整选项可能会呈灰色。

以下是如何使用 Intel XTU 对CPU 进行降压：

  • 下载并安装该实用程序。
  • 启动 Intel XTU 并转到“高级调整”选项卡。
  • 运行内置基准测试来了解您的 CPU 峰值时钟频率和温度值。 您可以分别在窗口下部的“处理器核心频率”和“封装温度”下看到它们。
  • 在“高级调整”中，单击“核心”，然后找到“核心电压偏移”。
  • 从小调整开始（例如，-0.020V 或20mV）。
  • 再次运行基准测试以测试稳定性并记录值。
  • 每次进行更改后，不断进行小幅调整并测试您的系统，直到找到最佳的温度性能平衡。

凭借其用户友好的界面，英特尔 XTU 似乎是CPU 欠压的一个不错的解决方案。 然而，它不适合那些拥有锁定的 Intel CPU 或 AMD 处理器的人。 现在，让我们看看 AMD 处理器所有者如何降低 CPU 电压。

使用 AMD Ryzen Master 对CPU 进行降压

如果您有 AMD 处理器，则可以使用AMD Ryzen Master对CPU进行超频和降压。 就像 BIOS 一样，有同样方便的“曲线优化器”工具，可以轻松实现电压偏移。 不过，此功能仅适用于 Ryzen 5000 系列或更高版本。

像往常一样，不要忘记事先运行基准测试并在此过程中记录您的CPU峰值时钟速度和温度值。

现在，以下是如何在 Ryzen Master 中对 AMD CPU 进行降压：

  • 下载并安装该实用程序。
  • 启动 AMD Ryzen Master 并转到“曲线优化器”选项卡。
  • 将“曲线优化器模式”设置为“所有核心”。
  • 在那里，您可以通过按“开始优化”选择自动曲线优化或手动更改核心值。
  • 您可以将偏移量更改为 10，然后逐渐将其增加到最大 30。不要忘记在每次应用更改后运行基准测试来测试系统稳定性。

图片来源：maketecheasier.com

虽然这仅适用于 Ryzen 5000+ 系列 CPU，但旧型号 AMD 处理器的所有者不应该感到不安。 还有一种直接的方法可以降低 CPU 的电压。 Ryzen Master 还允许直接降压。 这是你应该做的：

  • 运行基准测试并记录您的 CPU 峰值时钟速度和温度值。
  • 启动 AMD Ryzen Master 并将控制模式切换为“手动”。
  • 找到 CPU 电压 (Volt) 部分。
  • 调整电压。 从小调整开始（例如，-0.020V 或20mV）。
  • 再次运行基准测试以测试稳定性和性能。
  • 不断调整电压，直到达到所需的结果。

图片：amd.com

现在您已经了解了如何使用处理器制造商提供的软件对CPU 进行降压，让我们看一下在第三方应用程序的帮助下实现此目的的另一种方法。

使用 ThrottleStop 降低 CPU 电压

ThrottleStop 是一款小型应用程序，旨在监控和调整电压和时钟速度。 该程序主要针对 Intel 处理器，因此对于那些拥有锁定的 Intel CPU 的用户来说，这是一个可行的解决方案。 不过，它也可能适用于 AMD 处理器。 以下是如何使用此应用程序对CPU 进行降压：

  • 下载、解压并运行 ThrottleStop。
  • 运行基准测试并记录您的 CPU 峰值时钟速度和温度值。
  • 在应用程序启动屏幕上，启用“Speed Shift EPP”。 这使得英特尔处理器能够根据工作负载优化电压和时钟频率。
  • 单击右下角按钮中的“FIVR”。
  • 在“FIVR 控制”中，选择“CPU 核心”。
  • 选中“解锁可调电压”并选择其下方的“自适应”单选按钮。
  • 向左拖动“偏移电压”下的滑块可降低最大电压。 像往常一样，从尽可能最低的调整开始。
  • 完成更改后，选择右下角的“确定 - 立即保存电压”。
  • 单击“应用”，然后单击“确定”。
  • 运行基准测试来检查稳定性。
  • 如果没有发生崩溃，您可以逐步重复该过程。
  • 当您找到最佳平衡后，请对“CPU 缓存”和“Intel GPU”重复相同的步骤。
  • 在此过程中的每次调整后，不要忘记检查系统稳定性。

正如您所看到的，ThrottleStop 相当容易使用，但是，了解改变电压和小心踩踏的风险仍然很重要。

概括

总结上面的内容，让我们指出CPU 欠压的优点和缺点。

优点：

  • 降压可以降低 CPU 温度，减少热量产生。
  • 降低电压可以降低功耗，从而有可能延长笔记本电脑的电池寿命。
  • 较冷的 CPU 可能会导致风扇运行更安静，尤其是在具有主动冷却功能的系统中。

缺点：

  • 电压不足可能会导致系统不稳定，从而导致崩溃和冻结。
  • 不稳定的欠压可能会导致意外系统故障期间数据丢失或损坏。
  • 电压过低会导致 CPU 性能下降，影响整体系统速度。
  • 电压过低可能会使保修失效，特别是如果它导致硬件问题。

虽然欠压可以成为防止过热的解决方案，但这并不是一个完整的补救措施。 在采取降压措施之前，您应该仔细权衡利弊，并首先考虑转向其他解决方案，因为有一些不太极端的方法可以防止您的 PC 或笔记本电脑过热。

如果您决定使用它，请确保彻底测试稳定性并保持在制造商建议的电压限制内。

结论

在本文中，我们提供了有关欠压的综合指南，回答了“什么是 CPU 欠压？”这一问题。 并审查执行方法。 我们已经讨论了安全问题并了解了 CPU 电压的基础知识，因此您可以看到该过程背后的更大情况。

我们想再次强调，只有在您已经排除了所有可能的过热原因、尝试了其他冷却解决方案但没有任何帮助的情况下，才建议采用CPU 降压。 您需要清楚地了解欠压的风险，因为改变 CPU 电压可能会使您的计算机崩溃并使 CPU 和计算机保修失效。

常问问题

CPU 电压过低如何影响笔记本电脑的电池寿命？

事实上，由于功耗较低，对 CPU 进行降压可能会稍微延长电池寿命。 您可能还会问：“对笔记本电脑的 CPU 进行降压对电池来说安全吗？” 答案是肯定的。 然而，这种好处可能会被欠压的缺点所抵消。

电压过低会使我的 CPU 或计算机的保修失效吗？

是的，它会。 如果您损坏了硬件并且服务中心专家证明您尝试更改 CPU 的电压或时钟频率，则可能会使您的保修失效。 安装 Intel XTU 或 AMD Ryzen Master 时的最终用户协议中也反映了这一点。

欠压与超频有何不同？

欠压涉及在要求较高的任务期间降低电压以降低 CPU 温度，而超频涉及提高时钟速度以提高 CPU 性能。 一般来说，降压与超频相反。

CPU 电压降低会降低性能吗？

不必要。 然而，虽然电压的轻微降低可能不会对处理器生产力产生明显影响，但更显着的变化会降低 CPU 性能，并可能导致系统故障甚至崩溃。