什麼是 CPU 欠壓？ 詳細解釋

已發表: 2023-12-31
內容
  • 了解 CPU 欠壓
  • CPU 電壓基礎知識
  • 電壓如何影響CPU性能
  • CPU電壓過低
  • 電壓過低的風險
    • 在做其他事情之前
    • 手動降低 CPU 電壓
    • 在 Bios 中降低 Intel CPU 的電壓
    • 在 BIOS 中降低 AMD CPU 的電壓
    • 使用軟體工具對 CPU 進行降壓
    • 使用 Intel XTU 對 CPU 進行降壓
    • 使用 AMD Ryzen Master 對 CPU 進行降壓
    • 使用 ThrottleStop 降低 CPU 電壓
  • 概括
  • 結論
    • CPU 電壓過低如何影響筆記型電腦的電池壽命？
    • 電壓過低會使我的 CPU 或電腦的保固失效嗎？
    • 欠壓與超頻有何不同？
    • CPU 電壓降低會降低效能嗎？
什麼是 CPU 欠壓？詳細解釋

如果您正在閱讀本文，則很可能您的 CPU 正處於過熱邊緣，並且您正在尋找冷卻方法。 對 CPU 進行降壓就是其中之一，我們在這裡向您介紹所有相關內容。

想像一下，你正在玩你最喜歡的 AAA 射擊遊戲，盡情享受生活，突然你的 PC 或筆記型電腦風扇開始咆哮，你的FPS下降，然後你的電腦就斷電了。 很可怕，不是嗎？ 所有這些都是過熱的跡象，這意味著您的 CPU 無法跟上您交給它的任務，它必須採取節流來保護自己。

CPU 過熱並不罕見，有多種方法可以防止這種情況。 在本文中，我們將重點放在一個特定的解決方案，即CPU 欠壓。 但什麼是欠壓呢？ CPU 降壓安全嗎？ 別擔心，在本指南中，我們將探討如何對 CPU 進行降壓、了解 CPU 電壓要點並解決安全問題。

了解 CPU 欠壓

CPU 欠壓意味著故意將提供給處理器的電壓降低到低於其預設值。 提供給 CPU 的電壓是影響其效能的關鍵因素，會影響功耗和發熱。 通常採用欠壓來實現功率效率和熱管理之間的平衡。

那麼， CPU 降壓有什麼作用呢？ 一般來說，它允許您在遊戲或影片編輯等資源密集型任務期間降低處理器溫度。 它還可以讓您的風扇工作時更安靜，甚至可以稍微延長電池壽命。 然而，它是有代價的。

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在後面的部分中，我們將介紹CPU 欠壓的好處和風險，但首先讓我們了解電壓如何影響 CPU 效能。

CPU 電壓基礎知識

CPU 電壓是指提供給處理器使其運作的電位。 它來自電源裝置，該裝置將牆壁插座的電力轉換為電腦中不同組件（包括 CPU）所需的各種電壓。 然後主機板將適當的電壓分配給CPU以確保其正常運作。

通常，CPU 可以在 0.8-1.4V 範圍內正常運行，但這取決於型號和製造商。

CPU廠商並沒有直接提供庫存CPU電壓數據，不過Intel官方代表表示，第13代Intel Core處理器的建議核心電壓在1.2V到1.5V之間，最高工作電壓為1.72V。

AMD Ryzen 7000 系列處理器似乎更容易出現高電壓，在發生了幾起CPU 燒毀事件後，這種情況迫使 MSI、華碩和其他一些主機板廠商將CPU 晶片組的電壓限制在1.3V，硬性地限制了CPU 晶片組的電壓。鎖定能力增加它。

電壓如何影響CPU性能

簡單來說，電壓越高，性能越好。 但讓我們深入研究細節。 以下是改變電壓時受影響的主要 CPU 參數：

  • 時脈頻率和速度：電壓直接影響CPU的時脈頻率和速度。一般來說，較高的電壓允許 CPU 以較高的時脈速度運行，從而加快運算處理速度。
  • 耗電量：增加電壓通常會導致更高的耗電量。CPU 需要更多的能量才能在更高的電壓下運行，從而增加了整體功耗。
  • 發熱：更高的電壓不僅會增加功耗，而且會導致更大的發熱。管理它對於防止過熱至關重要。
  • 穩定性與可靠性：過高或過低的電壓都可能導致不穩定，降低CPU的可靠性，極端情況下甚至會導致硬體損壞。

與其他情況一樣，保持適當的平衡是關鍵。 現在我們已經了解了 CPU 電壓的基本知識，接下來讓我們了解如何對CPU 進行降壓。

CPU電壓過低

對 CPU 進行降壓意味著將 CPU 電壓降低到仍能穩定運作的程度。 該過程涉及找到電壓、性能和發熱之間的最佳平衡點。 其想法是在保持相同的性能水平的同時降低功耗和處理器溫度。

然而，並非所有 CPU 對欠壓的反應都相同。 在降壓之前需要考慮以下幾點：

  • 考慮 CPU 的熱設計功率 (TDP)，它表示冷卻系統設計可處理的最大熱量。 欠壓可以減少熱量，但重要的是要確保您的冷卻解決方案仍然能夠充分管理剩餘的熱量輸出。
  • 了解 CPU 製造商指定的電壓限制。 低於這些限制可能會導致 CPU 不穩定甚至損壞。 保持在製造商定義的安全操作範圍內至關重要。
  • 不同的 CPU 對特定的降壓工具或方法的反應可能不同。 研究我們在下面概述的工具，並選擇最適合您的 CPU 型號的工具。
  • 在降壓之前，建議備份目前的 BIOS 設定。 如果欠壓嘗試導致不穩定或問題，您可以恢復到原始配置。

好的，現在我們知道要考慮什麼了，但Undervolting在幕後做了什麼？ 讓我們弄清楚一下。

CPU 由開關和放大電子訊號的電晶體組成，改變電壓會直接影響它們的行為。 電晶體有一個閾值電壓，低於該電壓它們就無法可靠地工作。 也就是說， CPU 欠壓會影響電晶體運作的開關速度、可靠性和穩定性，導致系統凍結、卡頓和崩潰。

CPU 電晶體是位於中央處理單元 (CPU) 內的小型半導體元件，透過放大和開啟或關閉電子訊號來控制電子訊號。 它們的性能取決於電壓變化，需要特定的閾值電壓才能可靠運作。 這些電晶體執行邏輯運算並調節電流，使電腦能夠執行計算和執行命令。

這讓我們認識到仔細研究與電壓不足相關的潛在風險的重要性。

電壓過低的風險

除了我們已經討論過的風險之外， CPU 欠壓雖然提供了潛在的好處，但也帶來了一定的風險：

  • 資料遺失或損壞：欠壓引起的系統不穩定可能會導致資料遺失或損壞。關鍵操作期間的意外崩潰可能會導致文件寫入不完整或影響資料完整性的其他問題。
  • 應用程式和作業系統錯誤：電壓過低可能會觸發應用程式或作業系統內的錯誤。某些軟體可能對 CPU 效能的變化敏感，電壓過低可能會導致不可預測的行為或故障。
  • 效能下降：電壓過低會導致 CPU 效能下降。進程可能會減慢，從而影響整個系統的反應和速度。
  • 硬體損壞：電壓低於製造商指定的限值可能會導致硬體損壞。如果工作電壓低於製造商建議的電壓，CPU 可能會變得不可靠或故障。
  • 保固失效：電壓過低可能會使CPU 或電腦製造商提供的保固失效。改變電壓設置，特別是如果它導致硬體問題，可能會成為保固排除的理由。
  • 相容性問題：某些應用程式或硬體元件在欠壓後可能無法正常運作。可能會出現相容性問題，特別是對於依賴特定 CPU 效能特性的軟體或裝置。

考慮到所有風險，在採取降壓措施之前，您應該調查 CPU 過熱的原因並排除通風問題、高環境溫度和後台進程過載。

現在，假設您排除了這些可能性，權衡了風險並決定採用欠電壓，那麼讓我們探索一下手動和利用專用軟體工具來完成此操作的方法。

在做其他事情之前

首先，您需要準備基準測試和監控工具。 第一個將嚴格測試您的 CPU，而後者將幫助您查看 CPU 效能數據，確保欠壓僅影響電壓並降低溫度。

確保下載HWiNFO或任何其他類似的硬體監控程式以及Cinebench或任何其他基準測試工具。 它們都就位了嗎？ 接下來您將執行以下操作：

  • 運行 HWiNFO 並轉到感測器部分。
  • 找到“核心時脈”和“核心溫度”行。 這是欠壓後要監控的兩個主要值。 請記住您的 CPU 製造商（Intel 或 AMD），稍後您將需要它。

  • 運行 Cinebench 並保持 HWiNFO 感測器視窗開啟以監視基準測試期間的變化。
  • 按“CPU（多核心）”旁邊的“開始”。

此操作將啟動基準測試，以測試您的 CPU 在效能和發熱的峰值使用率。 這需要一些時間，所以放鬆並讓它完成它的工作。

記住或寫下峰值時的核心時鐘和核心溫度值，將它們與CPU 降壓後的值進行比較，看看是否有幫助。 理想情況下，核心時脈數應保持不變，而核心溫度數字應略有下降。

注意：如果您的系統在更改電壓設定後在基準測試期間崩潰，則表示您的 CPU 沒有獲得足夠的電力來執行資源密集型任務。在這種情況下，您需要透過將電壓增加到一切正常的水平來恢復上次所做的更改。

手動降低 CPU 電壓

降低電壓並不是一件容易的事，因此請準備好付出一些努力，特別是如果您設定為在BIOS中手動執行此操作。 您必須將電壓小幅降低，並在每次降低後測試系統效能。 也就是說，在 BIOS 介面中降低 CPU 電壓可以讓您比某些應用程式擁有更多控制權，但需要更徹底的方法。

現在您已經運行了測試並了解了處理器效能和溫度數據，讓我們看看如何在 BIOS 中對 CPU 進行降壓。

在 Bios 中降低 Intel CPU 的電壓

以下步驟與 MSI 主機板所有者相關，因此細節可能略有不同，但所有製造商的想法都是相同的。 以下是如何在 BIOS 中降低 Intel CPU 的電壓：

  • 重新啟動您的 PC 或筆記型電腦並使用 F2、F10 或刪除鍵存取 BIOS。
  • 切換到進階模式並前往 OC 部分。
  • 找到 CPU 電壓或 CPU Vcor​​e 設定。 根據主機板品牌的不同，可能會有所不同。
  • 當您找到它時，從 0.020V-0.030V（或 20-30mV）的小幅減量開始。
  • 請按照上述步驟啟動 Windows 並再次執行基準測試以測試穩定性。
  • 不要忘記在 HWiNFO 中記錄感測器讀數，以驗證功耗和溫度的降低。
  • 逐漸降低電壓，直到達到溫度和功耗目標。

圖片來源：TechSpot

在 BIOS 中降低 AMD CPU 的電壓

如果您的 CPU 製造商是 AMD，那麼有一個方便的工具可以更輕鬆地手動降壓。 我們將向您展示如何使用技嘉主機板完成此操作，因此各個製造商的步驟可能有所不同，但想法是相同的。 以下是如何在 BIOS 中降低 AMD CPU 的電壓：

  • 重新啟動電腦並在啟動過程中按相關鍵（通常為 Del、F2 或 F10）進入 BIOS/UEFI 設定。
  • 切換到進階模式並轉到調整器部分。
  • 確保所有設定都恢復為預設設置，特別是如果您之前對 CPU 進行超頻。
  • 找到“Precision Boost Overdrive”設定。 將其設定為“高級”。
  • 接下來，找到“PBO Limits”並將其設定為“Disable”。
  • 在 BIOS 選單中尋找“曲線優化器”選項。
  • 將“曲線優化器”設定為“所有核心”。 這可確保對所有 CPU 核心實施降壓調整。
  • 將“所有核心曲線優化器符號”選項設為“負”。 這指示 CPU 降低電壓。
  • 在「All Core Curve Optimizer Magnitude」設定中，您可以將偏移量設為 10，並根據您的喜好或系統穩定性逐漸增加它，最多可達 30。
  • 儲存變更並退出 BIOS。 啟動到 Windows 並執行基準測試來測試穩定性。
  • 同樣，不要忘記在 HWiNFO 中記錄感測器讀數，以驗證功耗和溫度的降低。
  • 不斷調整“所有核心曲線優化器幅度”，直到獲得最佳結果

圖片來源：maketecheasier.com

總而言之，手動CPU 降壓是一個漫長的迭代過程，因為微調設定、運行穩定性測試和監控系統行為，直到找到效率和效能之間的最佳平衡點都需要時間和精力。 現在，讓我們探索專門的降壓軟體，這使得這個過程變得更容易一些。

使用軟體工具對 CPU 進行降壓

到目前為止，我們已經了解到，手動降壓需要深厚的電腦知識和高級技能，而且可能會讓人筋疲力盡。 幸運的是，有許多軟體工具可以簡化超頻和降壓。 在本節中，我們將了解 CPU 製造商的方案以及第三方解決方案。

使用 Intel XTU 對 CPU 進行降壓

如果您有英特爾處理器，則可以使用專為調整硬體設定（包括電壓）而設計的英特爾極限調整實用程式（英特爾XTU）。 但是，此選項僅適用於 K 系列和 X 系列處理器的擁有者。 否則，調整選項可能會呈現灰色。

以下是如何使用 Intel XTU 對CPU 進行降壓：

  • 下載並安裝該實用程式。
  • 啟動 Intel XTU 並前往「進階調整」標籤。
  • 執行內建基準測試來了解您的 CPU 峰值時脈頻率和溫度值。 您可以分別在視窗下部的“處理器核心頻率”和“封裝溫度”下看到它們。
  • 在“進階調整”中，按一下“核心”，然後找到“核心電壓偏移”。
  • 從小調整開始（例如，-0.020V 或20mV）。
  • 再次執行基準測試以測試穩定性並記錄值。
  • 每次進行更改後，不斷進行小幅調整並測試您的系統，直到找到最佳的溫度性能平衡。

憑藉其用戶友好的介面，Intel XTU 似乎是CPU 欠壓的一個不錯的解決方案。 然而，它不適合那些擁有鎖定的 Intel CPU 或 AMD 處理器的人。 現在，讓我們看看 AMD 處理器所有者如何降低 CPU 電壓。

使用 AMD Ryzen Master 對CPU 進行降壓

如果您有 AMD 處理器，則可以使用AMD Ryzen Master對CPU進行超頻和降壓。 就像 BIOS 一樣，有同樣方便的「曲線優化器」工具，可以輕鬆實現電壓偏移。 不過，此功能僅適用於 Ryzen 5000 系列或更高版本。

像往常一樣，不要忘記事先運行基準測試並在此過程中記錄您的CPU峰值時脈速度和溫度值。

現在，以下是如何在 Ryzen Master 中對 AMD CPU 進行降壓：

  • 下載並安裝該實用程式。
  • 啟動 AMD Ryzen Master 並轉到「曲線優化器」標籤。
  • 將“曲線優化器模式”設定為“所有核心”。
  • 在那裡，您可以透過按「開始最佳化」選擇自動曲線最佳化或手動變更核心值。
  • 您可以將偏移量變更為 10，然後逐漸將其增加到最大 30。不要忘記在每次應用變更後執行基準測試來測試系統穩定性。

圖片來源：maketecheasier.com

雖然這僅適用於 Ryzen 5000+ 系列 CPU，但舊型號 AMD 處理器的擁有者不應該感到不安。 還有一種直接的方法可以降低 CPU 的電壓。 Ryzen Master 也允許直接降壓。 這是你該做的：

  • 執行基準測試並記錄您的 CPU 峰值時脈速度和溫度值。
  • 啟動 AMD Ryzen Master 並將控制模式切換為「手動」。
  • 找到 CPU 電壓 (Volt) 部分。
  • 調整電壓。 從小調整開始（例如，-0.020V 或20mV）。
  • 再次執行基準測試以測試穩定性和效能。
  • 不斷調整電壓，直到達到所需的結果。

圖：amd.com

現在您已經了解如何使用處理器製造商提供的軟體對CPU 進行降壓，讓我們來看看在第三方應用程式的幫助下實現此目的的另一種方法。

使用 ThrottleStop 降低 CPU 電壓

ThrottleStop 是一款小型應用程序，旨在監控和調整電壓和時脈速度。 該程式主要針對 Intel 處理器，因此對於那些擁有鎖定的 Intel CPU 的用戶來說，這是一個可行的解決方案。 不過，它也可能適用於 AMD 處理器。 以下是如何使用此應用程式對CPU 進行降壓：

  • 下載、解壓縮並運行 ThrottleStop。
  • 執行基準測試並記錄您的 CPU 峰值時脈速度和溫度值。
  • 在應用程式啟動畫面上，啟用「Speed Shift EPP」。 這使得英特爾處理器能夠根據工作負載優化電壓和時脈頻率。
  • 點選右下角按鈕中的“FIVR”。
  • 在「FIVR 控制」中，選擇「CPU 核心」。
  • 勾選“解鎖可調電壓”並選擇其下方的“自適應”單選按鈕。
  • 向左拖曳「偏移電壓」下的滑桿可降低最大電壓。 像往常一樣，從盡可能最低的調整開始。
  • 完成變更後，選擇右下角的「確定 - 立即儲存電壓」。
  • 按一下“應用”，然後按一下“確定”。
  • 執行基準測試來檢查穩定性。
  • 如果沒有發生崩潰，您可以逐步重複此過程。
  • 當您找到最佳平衡後，請對「CPU 快取」和「Intel GPU」重複相同的步驟。
  • 在此過程中的每次調整後，不要忘記檢查系統穩定性。

正如您所看到的，ThrottleStop 相當容易使用，但是，了解改變電壓和小心踩踏的風險仍然很重要。

概括

總結上面的內容，讓我們指出CPU 欠壓的優點和缺點。

優點：

  • 降壓可以降低 CPU 溫度，減少熱產生。
  • 降低電壓可以降低功耗，從而有可能延長筆記型電腦的電池壽命。
  • 較冷的 CPU 可能會導致風扇運轉更安靜，尤其是在具有主動冷卻功能的系統中。

缺點：

  • 電壓不足可能會導致系統不穩定，從而導致崩潰和凍結。
  • 不穩定的欠壓可能會導致意外系統故障期間資料遺失或損壞。
  • 電壓過低會導致 CPU 效能下降，影響整體系統速度。
  • 電壓過低可能會使保固失效，特別是如果它導致硬體問題。

雖然欠壓可以成為防止過熱的解決方案，但這並不是一個完整的補救措施。 在採取降壓措施之前，您應該仔細權衡利弊，並首先考慮轉向其他解決方案，因為有一些不太極端的方法可以防止您的 PC 或筆記型電腦過熱。

如果您決定使用它，請確保徹底測試穩定性並保持在製造商建議的電壓限制內。

結論

在本文中，我們提供了有關欠壓的綜合指南，回答了「什麼是 CPU 欠壓？」這個問題。 並審查執行方法。 我們已經討論了安全問題並了解了 CPU 電壓的基礎知識，因此您可以看到流程背後的更大情況。

我們想再次強調，只有在您已經排除了所有可能的過熱原因、嘗試了其他冷卻解決方案但沒有任何幫助的情況下，才建議採用CPU 降壓。 您需要清楚了解欠壓的風險，因為改變 CPU 電壓可能會使您的電腦崩潰並使 CPU 和電腦保固失效。

常問問題

CPU 電壓過低如何影響筆記型電腦的電池壽命？

事實上，由於功耗較低，對 CPU 進行降壓可能會稍微延長電池壽命。 您可能還會問：“對筆記型電腦的 CPU 進行降壓對電池來說安全嗎？” 答案是肯定的。 然而，這種好處可能會被欠壓的缺點所抵消。

電壓過低會使我的 CPU 或電腦的保固失效嗎？

是的，它會。 如果您損壞了硬體並且服務中心專家證明您嘗試更改 CPU 的電壓或時脈頻率，則可能會使您的保固失效。 安裝 Intel XTU 或 AMD Ryzen Master 時的最終用戶協議中也反映了這一點。

欠壓與超頻有何不同？

欠壓涉及在要求較高的任務期間降低電壓以降低 CPU 溫度，而超頻涉及提高時脈速度以提高 CPU 效能。 一般來說，降壓與超頻相反。

CPU 電壓降低會降低效能嗎？

不必要。 然而，雖然電壓的輕微降低可能不會對處理器生產力產生明顯影響，但更顯著的變化會降低 CPU 效能，並可能導致系統故障甚至崩潰。