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[其它] 评论:是时候聊聊降频问题了

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发表于 2017-8-9 16:17:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 理想奶牛 于 2017-8-9 16:17 编辑


由于热节流和新型被动散热技术的普及,在笔记本评测这块仅运行少量的基准测试就说机器的性能令人满意,这种方法不再适用了。


1.jpg

越来越多的笔记本电脑无法在持续的负载下维持他们的广告性能,但没有多少人会对此进行测试(来源:微软)


屋中之象(比喻无法忽视的问题,但由于过于复杂,没人愿意去解决)

现在是时候讨论下“房间里的大象”(或者说笔记本):降频问题。对于许多人来说,这篇文章说的都是老生常谈的问题。对于发烧友而言,任何高负荷下不能维持最大时钟频率的机器都是废铜烂铁。尽管如此,对于许多只想要一台运行良好的笔记本电脑而且对移动计算要求预期不高的人来说,在当今如此轻薄的笔记本电脑上要求诸如不降频等高性能标准行为是愚蠢的。今天我想说的不是我们对一般的笔记本电脑应持有什么期望标准,而是评测人员应该尽职尽责,防止消费者被误导。我们(评测者)需要对这些机器进行充分的测试,并将数据呈现给消费者,这样他们就可以正确地了解购物车里商品的真实情况。

定义“降频”

在我们讨论什么是降频之前,我们需要建立一些概念:所有的英特尔处理器,台式机或者笔记本电脑都被设计成在处理器上有足够的负载时,就能达到他们的最大酷睿加速时钟频率(尽管在实际中受限于温度限制)。实际的酷睿加速乘数通常取决于处理器负载的体质。例如,i7-6700HQ的基本时钟频率为2.6GHz,可酷睿加速至3.5GHz,但是这个3.5GHz只能存在于单核心任务被强调的时候,因此在大多数负载下并不会达到这个频率。在加载两个或者三个CPU核心的时候,酷睿加速降至3.3GHz;当四核全部开动时,这个速度进一步降为3.1GHz。由于目前很多游戏会充分使用处理器四个核心(在英伟达显卡上任何DirectX 11游戏都会强迫CPU所有核心以变化的频率运行),这意味着,在许多持续负载场景中,平均CPU频率只能为3.1GHz,尽管较轻任务时这个频率会稍微高点 – 轻负载时经常会让单核心以高频率工作而不是“大家一起来分担”的工作原理。不幸的是,目前的主要问题是,笔记本电脑的硬件规格和厂商在市场营销中总是宣传他们的酷睿可加速的频率,这个最高频率本身这并不是为了能持续达到或者有时达到而设计的。

我很确定的是,CPU要么在负载下保持它的酷睿加速或者考虑降频,那么,什么是降频?正如你可能已经猜到的,由于系统中某些限制因素(一般是功率限制、电流,或者最常见的温度)会降低处理器的速度。当CPU处于闲置时自身也会降低运转的时钟频率,但是系统,或者我们自己,并不会考虑到降频的问题:当CPU时钟频率在闲置状态时持续走低,且在这种状态下并不会回到满血状态(当然,你可以使用英特尔XTU超频软件或者其他烤机软件来达到这个效果)。通常来说,持续负载下影响降频的因素是温度,而一些笔记本,比如Dell XPS 15 9560和其移动工作站Precision 5520等都设有功耗墙,这很可能是由于它们的电压调节器模块散热不给力造成。

案例分析

我一直在考虑写一篇类似的评论文章,最近着手的Surface Pro 2017的评测和之后的一些新闻文章最终让我付诸于行动。今天讨论的问题不是Surface Pro这一款产品,而是这么多年来问世的大多数笔记本都是降频问题的受害者,而这点相关评测人员很少提及或者说没解释清楚。大多数评测人员不会去做持续的负载测试,甚至更少的人会对CPU和GPU进行进行双负载持续测试,所以一切都不足为奇了。在这里我将介绍最近一些评测的例子来证明我的观点。

就和我们出品的很多评测文章一样,在基准测试中我们使用Cinebench (R15) CPU循环 64位测试。但是,去年开始我们使用30分钟的循环测试来侦察发热降频问题。如果测试中发现了降频问题,机器的性能附加分和总分都会降低。每一个基准测试的分数都在一段时间内绘制在图表上。

这里需要说明一下,虽然我会直接插入一些链接的评论,但本人不是想因此而特此批判某个评测编辑。我只是简单地希望这些加强的测试项成为必须选项。毕竟,即使是NotebookCheck在过去也让一些降频的笔记本在没有强调问题之下通过这项测试。我们将更频繁地引用我们的Cinebench循环测试,当然,这并不是唯一可以用来测试持续负载的测试类型。

微软SurfacePro

案例分析从Surface Pro开始。媒体The Verge高度赞扬2017款SurfacePro是“轻薄的设计之下全功能的个人电脑”。TechRader也给Surface Pro 5颗星打了4.5颗,标志为“推荐”,甚至还列出了包括Cinebench在内的各种基准跑分成绩。Digital Trends也给Surface Pro 9分满分10分的高分,评论道“平板电脑机身却有着极好的笔记本电脑性能”。这些文章都没有提及性能的下降问题,因为很可能都没进行过相关测试。

2.jpg

TechRader测试的414分Cinebench得分和我们评测的i7版Surface Pro一致,但是这个成绩只有在第一次测试时才能达到。(TechRadar)

3.jpg

“轻薄的设计之下全功能的个人电脑”只是断章取义(TheVerge)

在下面第一个图表中,你可以看到CPU得分从340分降到了225,也就是说,2017款的Surface Pro i5版(采用U系列的酷睿,而不是4.5w功耗的Y系列)采用无风扇设计,有着将近40%的性能损失。

4.JPG

i5版Surface Pro Cinebench R15 CPU 64位循环测试

更加昂贵的酷睿i7-7600U版本设计有主动散热风扇,在循环测试中得分从410降至335(大概20%的水平)。因此,i7版Surface Pro的性能成绩和i5版持平,i5版的性能猛跌归因于采用无风扇设计。

5.JPG

i7版Surface Pro Cinebench R15 CPU64位循环测试

这里申明下,尽管有降频问题,我们还是给了2017款Surface Pro 90分的高分,不过,这个问题我们在评测的开头就已经注明。重要的是,我认为消费者至少应该能了解到每个版本的Surface Pro性能损失的具体情况,这样就能知道这块机器到底符不符合他们的性能要求。由于内部元件命名和被动散热等命名方案令人困惑,仅仅通过查看相关的硬件规范越来越看不出其真实性能水平。

MSI GS73VR 7RF

微星GS73VR 7RF 这款机器目前有很多评测,但是大多数都关注其做工和质量。PC Mag批评GS73VR的机身材料和价格,5星只给了2颗星。虽如此,这款机器还是在Handbrake、Cinebench和Photoshop基准跑分中赢得了分数。 PC Gamer则因强大的游戏基准跑分性能而强烈推荐GS73VR。CNET也给了一个不好不坏的7.5分满分10分的成绩,也还是纠结GS73VR的价格和做工水平。

GS73VR在我们的测试中表现很好,直到20分钟后才从720分下降到504,也就是说有着36%的性能下降。游戏狂热者购买这款17.3英寸游戏笔记本时应该会注意到这个问题。

6.JPG

MSI GS73VR Cinebench R15 CPU 64位循环测试

MSI GS63VR 7RF

微星GS63VR这款型号在很多媒体网站上都收获了很正面的评价,包括Overclock3d,PCWorld,UltrabookReview(其中评测到很少人提及的温度问题,这点值得赞扬)和The Techy。

是的,对于大多数人而言这是款很好的笔记本电脑,但是,我们在测试中发现首次运行基准跑分时性能下降12.5%,为740分,再次运行测试后就大幅度降频在660分以下了。

7.JPG
Cinebench R15 64位循环测试

对于这么一款轻薄却又主打性能的机器来说,我觉得很有必要把负载下时钟频率稳不稳的问题在评测中解释清楚。

Dell Precision 5520

Dell的Precision 5520定位为商务工作站,可以说是XPS 15 9560的姐妹机型。专注于将专业的移动工作站功能塞进轻薄的机身,Precision5520被媒体Digital Trends如此赞扬:“至强四核CPU和英伟达Quadro显卡下拥有强大的性能“;Laptop Mag也说了:”运行快速“‘;Windows Central则报道:”这个档次中最顶级的性能“。然而,这些评论似乎都没有进行持续的负荷基准测试。

因为M5520显然使用了XPS 15 9560的主板和底盘设计,我们可以预料到这样设计引起的一些缺陷– 比如今天提到的VRM(处理器电压调节模块)节流,表现为降频。当VRM模块太热,无法为CPU提供足够的能量时,节流行为往往发生在i7和以上CPU的持续重度或混合负载下(他们在较高温度下失去了效率)。这种现象似乎并没有影响到很多采用i3和i5的机型,但是高配版的Precision5520确实是影响到了。在这颗主频在3.0-4.0 GHz的至强CPU的驱动下,我们的Precision 5520刚开始得了个710分高分,但是不久后就在650-460之间上蹦下跳了。

8.JPG

Cinebench R15 CPU 64位循环测试

也就是说,Dell这款机器有着42.5%的性能损失,买来当工作站使用的消费者们可能会在日常工作中感受到其影响。

HP EliteBook 725 G4

为了证明我们不是专挑英特尔平台的毛病,于是我们来看下HP EliteBook 725 G4。这款机器采用AMD的Bristol Ridge PRO A12-9800B平台,主频为2.7GHz,也是持续负载下性能显著损失的例子。Cinebench循环测试开始不久就有10%的下降。只是,这种特殊型号的笔记本并不受评论家的欢迎,我们也没找到第三方评测文章。

9.JPG

Cinebench R15 CPU 64位循环测试

“[性能]越来越无法通过单纯看产品参数而得出,只因内部组件命名和散热系统的表现越来越让人疑惑“

这些只是我们审查数据库时抽到的少数例子。这些例子是最近才评测到的,只是笔记本电脑这一大群体中的一小部分罢了。这些笔记本在负载下性能会明显下降。笔记本目前朝着更轻更薄更安静的方向发展,这个问题将越来越频繁。

解决方案

我并不是说每个人都需要模仿我们的测试方法去重复进行Cinebench测试,但这确实是一个需要用基准测试来解决的问题。不过,几乎任何一个要求苛刻的基准测试或游戏在运行一段时间后都会给出你想要的关于降频的数据了。这项操作其实一点都不难,只要在后台运行HWiNFO,CPU和GPU的传感器就可以提供你需要的所有信息告诉你到底降频了没有。如果手头上测试的机器真的有降频现象,那么作为媒体的你有责任和义务记录并告知这个事实,这样消费者才能决定将自己的辛苦钱花在这个产品上是否值得。

总结

如果我们(所有的媒体)都同意将最新款的笔记本放在复杂的环境下测试的话最糟糕的结果会是什么?需要花费很长的时间是肯定的,OEM们也可能会因产品性能和广告宣传中不一致而自食其果,但是我敢确定的是同时收获的会是更少的退货率和减少的消费者投诉。或许,电脑厂商们会给他们生产的电脑配上调教得更好的散热系统,这样,媒体们就可以随意大胆地测试CPU和显卡的负载降频情况了。不管怎样,我认为在评测中增加CPU降频的相关测试不是件不好的事情,不管消费者是否真的非常在意降频现象都应该让其了解实情。

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song_1118 - T50-3

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发表于 2017-8-9 19:32:19 | 显示全部楼层
QUOTE:
HOPE 发表于 2017-8-9 16:21
编译得不错。里面似乎没谈到X1C 2017的“主动”降频?

============
       这个等我来测试看看------正准备把X1 Carbon 第1代、第3代和最新的第5代(即2017)做一个对比评测呢!
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发表于 2017-8-9 16:21:02 | 显示全部楼层
编译得不错。里面似乎没谈到X1C 2017的“主动”降频?

点评

回复@song_1118 : 支持,  详情 回复 发表于 2017-8-10 14:12
这个等我来测试看看------正准备把X1 Carbon 第1代、第3代和最新的第5代(即2017)做一个对比评测呢!  详情 回复 发表于 2017-8-9 19:31
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发表于 2017-8-9 17:58:44 | 显示全部楼层
简单问题复杂化

双烤一小时看频率一目了然
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发表于 2017-8-9 19:03:35 来自手机版 | 显示全部楼层
任何过热降频的笔记本都是耍流氓
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song_1118 - T50-3

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Madaoの魂 发表于 2017-8-9 17:58
简单问题复杂化

双烤一小时看频率一目了然

==========
       双压力测试一小时之后,能知道是否过热降频(或有功耗墙压制),但是具体的随着时间推进降频多少的变化曲线是看不到的-------换句话说:什么时候开始降?降了多少?持续之下如何变化?
      测试,是需要数据的---数据越多统计出来越接近真实(但得到测试数据需要的时间太长的话,又会很耗时----所以我那个7720评测,光是电池运行时间测试,就跑上几十次的,时间上代价真的很大,也容易伤机器,比如电池。)
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song_1118 - T50-3

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QUOTE:
ivex 发表于 2017-8-9 19:03
任何过热降频的笔记本都是耍流氓

========
      这个我可以告诉你------到目前为止,我所测试过的笔记本电脑,没见过不过热降频的。
      从史上最大的20英寸笔记本电脑(DELL XPS M2010)到最新最强的笔记本电脑(DELL Precision 7720),在一个小时的双压力(使用Prime+FuMark)测试之下,都会发生过热降频现象。
      差异在于过多少才降?降多少?多少时间恢复?……

      目前还没测试过水冷笔记本,不知道能否经受一个小时的双压力(使用Prime+FuMark)测试而不发生过热降频。

      至于功耗墙,那是厂家自裁行为。
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发表于 2017-8-9 19:35:33 来自安卓客户端来自安卓客户端| 显示全部楼层
QUOTE:
song_1118 发表于 2017-8-9 19:21
==========
       双压力测试一小时之后,能知道是否过热降频(或有功耗墙压制),但是具体的随着时间 ...

功耗墙和温度墙需要看其他数据啊,
但是多数可以用鸡血软件解
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发表于 2017-8-9 19:51:41 来自手机版 | 显示全部楼层
本帖最后由 ivex 于 2017-8-9 20:26 编辑

我去,我一编辑怎么发重了
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发表于 2017-8-9 19:52:32 来自手机版 | 显示全部楼层
本帖最后由 ivex 于 2017-8-9 20:25 编辑
QUOTE:
song_1118 发表于 2017-8-9 19:26
========
      这个我可以告诉你------到目前为止,我所测试过的笔记本电脑,没见过不过热降频的。
   ...


嗯,但也许是你的目标都是大型笔记本,健康的x200和x301跑ibt并不会过热降频,x201换x201s的主板也不会…室温25-30度左右。方便的话,可否把所用软件和设置分享一下,我也好好测试一番
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发表于 2017-8-9 20:11:00 | 显示全部楼层
支持宋版!@!!
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song_1118 - T50-3

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发表于 2017-8-9 20:50:28 来自手机版 | 显示全部楼层
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ivex 发表于 2017-8-9 19:52
嗯,但也许是你的目标都是大型笔记本,健康的x200和x301跑ibt并不会过热降频,x201换x201s的主板也不会 ...

不知道你说的ibt测试是指什么测试方式
我是笔电设置为最高性能,运行超过一个小时的双压力(使用Prime+FuMark)测试,观察其CPUGPU频率,温度和功耗得出的结果。
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发表于 2017-8-9 21:02:10 | 显示全部楼层
手机也是,升温不降频的骁龙625和升温降频的骁龙820性能差不多。
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song_1118 - T50-3

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Madaoの魂 发表于 2017-8-9 19:35
功耗墙和温度墙需要看其他数据啊,
但是多数可以用鸡血软件解

============
      上面的译文也说了:“这项操作其实一点都不难,只要在后台运行HWiNFO,CPU和GPU的传感器就可以提供你需要的所有信息告诉你到底降频了没有。”

       功耗墙是厂家自行设定的,温度墙(一般没有这样说的,而是,比如说Intel的叫T-JUNCTION(结点温度---见下图):Junction Temperature is the maximum temperature allowed at the processor die)是CPU厂商规定的------功耗墙可以通过压力测试而体现出来(使用HWiNFO持续观测可以推算出来),CPU的结点温度一般都是公开的。

捕获.JPG
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song_1118 发表于 2017-8-9 20:50
不知道你说的ibt测试是指什么测试方式
我是笔电设置为最高性能,运行超过一个小时的双压力(使用Prime+F ...


intel burn test,温度比prime95高几度,是我见过的单烤温度最高的软件。
可否分享一下fumark软件和gpu实时频率的查看方法?
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song_1118 - T50-3

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ivex 发表于 2017-8-9 21:16
intel burn test,温度比prime95高几度,是我见过的单烤温度最高的软件。
可否分享一下fumark软件和gp ...

===========
     双压力测试的时候,同时运行HWiNFO观测,如下图所示: 206.jpg
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长知识了,看来没什么特别的需求的话选i3,i5也是有道理的
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过热不降频就直接死机了。
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song_1118 发表于 2017-8-9 21:18
===========
     双压力测试的时候,同时运行HWiNFO观测,如下图所示:

好的,回头试一下。prime95是选的第几种测试?记得有几种可选,有一个说max heat,不知道那个是不是最热的
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song_1118 - T50-3

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ivex 发表于 2017-8-9 21:41
好的,回头试一下。prime95是选的第几种测试?记得有几种可选,有一个说max heat,不知道那个是不是最热 ...

=======
     我是选blend(第三项)
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song_1118 发表于 2017-8-9 19:32
============
       这个等我来测试看看------正准备把X1 Carbon 第1代、第3代和最新的第5代(即2017) ...

等你的评测文章。。。
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Madaoの魂 发表于 2017-8-9 19:35
功耗墙和温度墙需要看其他数据啊,
但是多数可以用鸡血软件解

其实设计功耗墙和温度墙是为了保护机器内部敏感电子元器件的过早疲劳老化,如果打鸡血,真的影响机器服役寿命。
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发表于 2017-8-17 22:24:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 Madaoの魂 于 2017-8-17 22:27 编辑
QUOTE:
sunny2002 发表于 2017-8-17 21:58
其实设计功耗墙和温度墙是为了保护机器内部敏感电子元器件的过早疲劳老化,如果打鸡血,真的影响机器服役 ...

围观神论,你怕是没见过满大街的75℃功耗墙
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发表于 2017-8-24 11:17:19 | 显示全部楼层
QUOTE:
song_1118 发表于 2017-8-9 21:18
===========
     双压力测试的时候,同时运行HWiNFO观测,如下图所示:

我想知道你的分辨率和屏幕大小
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发表于 2017-8-24 13:43:59 | 显示全部楼层
好有深度
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发表于 2017-8-24 20:09:06 | 显示全部楼层
对于四核I7,其实AIDA跑十分钟单烤FPU就行了,不降频或者下降很少就可以称得上优秀,也可以看到完整的记录,双烤实在是太苛刻了。
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发表于 2017-8-25 10:36:47 | 显示全部楼层
这个是那一代CPU开始的?
我现在是Dell M4700, 3740, 我用AIDA测试过, 两个小时, 温度90-91, 但一点都不降频率. CPU基本100%.
难道是压力还不够?
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发表于 2017-8-25 19:29:02 | 显示全部楼层
QUOTE:
stevenfrog 发表于 2017-8-25 10:36
这个是那一代CPU开始的?
我现在是Dell M4700, 3740, 我用AIDA测试过, 两个小时, 温度90-91, 但一点都不降 ...

M4700的散热很好
清灰换硅脂,单fru烤CPU应该能压在88℃以内
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发表于 2017-8-25 19:39:28 | 显示全部楼层
这种降频对于我们这种重度使用者就是悲剧。。。你会发现app打包流程中鼠标移动都卡爆了,四核八线程还勉勉强强,双核直接卡死了
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