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风扇罢工电脑将会怎样 CPU/GPU极限测试

2011-06-16《微型计算机》评测室《微型计算机》2011年5月下

突然有一天,CPU散热器风扇、显卡风扇甚至机箱风扇和电源风扇突然停摆罢工的话,电脑会是怎样?

瞬间关机、花屏或死机、烧毁……甚至起火?

我们一直很好奇,现在的CPU与GPU,如果来一场“裸奔”的话,结果究竟会怎样?Intel、AMD以及NVIDIA三巨头的产品对此有何应对之道?

于是,便有了本次的极限测试。

好吧,在开篇之前说个八卦,这个极限测试起源于一位读者的来信。这位读者在信中说道,“前不久,我的酷睿i5处理器的风扇电源线不知道怎么被切断了,但是我却一无所知。等到我发现的时候,断掉的风扇电源线已经变得比较陈旧了。我实在怀疑这颗处理器已经裸奔了好长一段时间……”

这封来信被评测工程师公布在了MC工作QQ群里后,立刻引来了“好事”的MC众编辑讨论。70后的老编辑纷纷回忆起十数年前赛扬300A勇超550MHz却惨遭烧毁的壮举,80后的一众小编则唤起了心中埋藏已久的某显卡超频惨燃起火的伤痛。于是,在大家的讨论之间,逐渐所有的话题都指向两个矛盾聚焦点:

1.当CPU或GPU的散热器风扇停转之时,处理器和显示核心会不会被烧掉?能撑多久?

2.在极限裸奔导致的高温环境下,AMD、Intel和NVIDIA对于各自的产品的处理方式是怎样的?产品的过热保护技术如何起作用?

所以,我们准备做一个与以前不太一样的极限测试,评测对象就是“裸奔”的处理器与显示核心。至于测试目的嘛,一方面是为了解决前面说到的大家集中讨论的两个指向性焦点问题,另一方面则是和大家一起尝鲜,毕竟这种在“BT”边缘徘徊的测试,MC之前可不多见。而且我们在测试之前也没多大把握处理器和显卡在纯裸奔的状态下是否会真的烧掉或产生不可预料的故障,所以整个测试过程,我们和你一样——非常忐忑。

烧不烧得死?下面让我们来进行这项极限运动!同时目标也异常明确——想尽一切办法“烧死”CPU和显卡!

测试说明与设置

要做哪些配件的“烧死”测试?经过一阵讨论之后,我们将目标圈定在了CPU和GPU这两个当前机箱内的大发热户。同时为保证测试的全面性和具备可靠的参考意义,我们尽量在产品的选择上涵盖了高中低三个档次的产品。

Intel处理器:Core i7 875K、Core i5 655K、Core i3 530

AMD处理器:羿龙Ⅱ X6 1075T、速龙Ⅱ X4 630、速龙Ⅱ X2 245

NVIDIA显卡:GeForce 560Ti

AMD显卡:Radeon HD 5670

为了探寻CPU和GPU的耐热极限,我们特别设置了多种情景来对其进行严苛的考验,可说谓之“满清十大酷刑”也并无过分之处。

测试平台

Intel处理器平台 AMD处理器平台
主板 技嘉GA-P55-UD6-C 斯巴达克黑潮 880G
内存 金邦千禧条DDR3 1333 2GB 金邦千禧条DDR3 1333 2GB
硬盘 WD Caviar Green 3TB WD Caviar Green 3TB
电源 航嘉 X7 900 航嘉 X7 900
散热器 GT lOlOO 5750静音版 GT lOlOO 5750静音版
显卡 迪兰恒进HD5670极致二代 迪兰恒进HD5670极致二代

处理器裸奔测试1:无风扇

我们去掉CPU散热器的风扇,保留散热片进行被动散热测试。该测试可完美模拟测试处理器或显卡散热器风扇由于灰尘等意外原因突然停转之后带来的种种后果。在处理器测试项目的设置上处理器,我们采取了从轻到高逐渐增加负载的测试方法,终的目的是观察系统将于何时死机,以及在裸奔运行负载的过程中处理器和显卡的温度变化曲线。

轻负载设置:运行6个IE(分别开启MSN、163、搜狐、新浪、ZOL和MCPLive6大网站),同时用完美解码软解播放720p的RMVB格式视频《让子弹飞》,直到散热平衡温度稳定或死机。此项目意在模拟大多数普通消费者的日常应用状况,此时处理器资源占用率约12%~15%;

中负载设置:运行5个IE窗口,播放电影,同时运行《街头霸王4》游戏,以模拟游戏玩家的应用状态;此时处理器资源占用率约40%。

高负载设置:运行wPrime 32M和wPrime 1024M,如果处理器能顺利通过测试,则继续运行OCCT,直到系统自动关机或死机。此测试意在检测裸奔的极限所在。

轻负载测试

Intel处理器轻负载测试的温度变化曲线

在先进行的去掉风扇的待机测试中,所有6颗处理器都能稳定运行,而且很容易就在待机抑制温度的继续攀升。其中Intel处理器的温度攀升幅度很小,曲线较为平缓,在不大的幅度内上下波动。AMD处理器温度攀升则呈线性变化,在相对较长的时间内达到新的散热平衡点并继续保持该温度不再变化。

AMD处理器轻负载测试的温度变化曲线

中负载测试

Intel处理器中负载测试温度变化曲线

当加入了游戏部分之后,没有风扇保护的处理器温度进一步得以攀升,此时AMD处理器和Intel处理器的温度都达到了60摄氏度左右,第一位“牺牲者”也在此诞生,AMD 羿龙Ⅱ X6 1075T在游戏运行8分钟之后轰然倒地,终于没能抵挡住迅速攀升至110摄氏度的高温而自动关机。不过AMD的过热保护技术还算不错,在冷却之后重启,羿龙Ⅱ X6 1075T一切正常。从温度变化曲线来看,Intel的曲线仍表现平缓,在较长的时间内波动变化较小,温度幅度变化相对不大。而AMD处理器的温度变化仍有线性趋势,温度提升相对较快。

AMD处理器中负载测试温度变化曲线

高负载测试

Intel处理器wPrime 1024M高负载测试温度变化曲线

高负载的测试部分我们选择的是CPU负载测试wPrime和更为极致的OCCT,这两款测试软件都能迅速将处理器核心负载拉升至100%而且支持多核与超线程技术。在极限测试面前,AMD的三颗处理器都没能挺到后,纷纷倒在了wPrime 1024M和OCCT的残暴折磨之下。而Intel的三款参赛处理器的表现却让我们有些大跌眼镜—全部跑完了wPrime 1024M和OCCT的测试!尽管在整个测试过程中处理器的核心温度都保持在100摄氏度左右,但是却神奇地没有死机或黑屏,直到测试完成。

AMD处理器wPrime 1024M高负载测试温度变化曲线

当本测试进行完之后,我们已经可以对文章开篇的问题得出一些答案:

首先,在风扇停摆之后并非处理器的末日,从测试结果来看,现在无论高中低端得处理器都能在散热片的被动散热下进行普通的日常应用,温度一般会保持在60度左右。

OCCT处理器温度曲线变化对比(上为Intel处理器,下为AMD处理器)

其次,在进行一些100%负载的极限应用时,AMD处理器的核心温度会迅速攀升并终导致保护性关机。而Intel的酷睿i系列处理器则可以在100摄氏度左右完成高负载的测试并达到热平衡。

由此也引出了我们更深层次的思考——AMD处理器和Intel处理器在过热保护机制上到底有何不同?为何一个是高温自动保护关机,而另一个则表现为尽力顶着高温继续工作?

Intel Core i5 655K处理器频率随温度变化曲线图(OCCT测试,上为频率曲线,下为温度曲线)

我们在进行高负载测试时发现,AMD处理器在高负载且无风扇被动散热条件下,温度与负载时间呈绝对的线性变化关系——温度随时间升高,后导致保护关机。而Intel处理器在起始阶段也呈现出这种线性变化关系,不过当处理器核心温度攀升到102~103摄氏度左右时,此时处理器仿佛达到了一个散热的相对平衡,温度不再有变化,处理器在这种高温状态下将持续运行测试程序直到测试结束,参测的三颗Intel处理器无一例外皆如此。难道Intel处理器真的存在一个被动散热的阀值?当核心温度攀升到一定程度时,处理器就会想尽一切办法保持这个阀值温度?在又一次的验证测试中,我们随之开启了TMonitor、SpeedFan和Hardware Monitor这三个软件来观察当处理器运行OCCT时其频率随温度的变化情况。

从Tmonitor记录的频率变化曲线与Speedfan记录的温度变化曲线来看,对于AMD处理器来说,当运行OCCT或wPrime 1024M的时候,处理器一直以高频率运行,由于失去风扇的被动式散热满足不了其需求,温度一路飙升,直至达到临界温度而保护性关机。

AMD 速龙Ⅱ X4 630处理器频率随温度变化曲线图(OCCT测试,上为频率曲线,下为温度曲线)

反观Intel处理器,一个有趣的现象是,在温度达到103度之前,由于满负载工作的存在,处理器也是以高频率运行。但在核心温度超过103度之后,我们发现其处理器的频率变化不再是直线,而是呈波动状态——当温度上升一点,频率就回落一点,温度下降一点,频率再提高一点,如此循环反复,将处理器的核心温度始终控制在103摄氏度左右而不至于保护性关机。以Core i3 530为例,在核心温度到达103摄氏度之前,处理器一直以3GHz的主频运行,当到达103摄氏度时,处理器频率开始上下波动,从1.2GHz到3GHz之间不断变化以保证核心温度不高于103度。10几分钟后,处理器的稳定主频保持在了2.87GHz上下波动,此时核心温度稳定在103摄氏度无任何变化。

所以,我们到此可以得到两个基本结论:

第一,现在的处理器都有过热保护技术,当核心长期处于高温工作状态时会触发自我保护机制,所以,即使在处理器风扇停摆的时候,也不必担心处理器会烧毁。

第二,Intel和AMD的过热保护机制不尽相同。从测试中可以发现,AMD的思路是满负载下放任温度上升,后达到临界值(测试发现AMD处理器的保护临界温度大约为110摄氏度)而保护关机。而Intel似乎更喜欢在过热状态下尽可能地保证正常的工作运行,采用降低频率等手段保证处理器在缺失散热风扇的时候也能稳定工作,除非当散热条件实在不能满足处理器的低运行要求时才会触发保护机制而自动关机。

看得出,Intel和AMD在过热保护机制上还是存在一定的差异,AMD是要让你清楚地知道——系统有故障,散热性能不能满足处理器的运行需求;而Intel则是通过降频等手段尽力保证系统的正常运行,直到实在撑不住时再保护关机。很难说这两种机制到底哪种更好一些,AMD处理器可以让你清楚地知道机箱内除了问题,而Intel则可以尽力在一段时间内保持系统的稳定运行,但由此也可能麻痹用户,让你并不知道机箱内已经出现了风扇停摆的现象。不过可以非常肯定的一点是—现在的处理器,烧不死!

处理器裸奔测试2:纯裸奔

我们在接下来的这部分测试中完全去掉了CPU散热器,这种状态下可模拟CPU上的导热硅脂失效或散热器卡座脱落的实际情况。

即使之前测试表现上佳的Core i3 530,在纯裸奔状态下也有些力不从心。

尽管在现实中消费者几乎不可能遇上纯裸奔运行的情况,但作为“BT”极限测试必不可少的一部分,我们仍然饶有兴趣地取下了散热器,让裸露的处理器将极限进行到底!在完全没有任何散热措施的条件下,AMD和Intel处理器的表现又如何呢?

处理器裸奔极限测试总览表

点击图片查看清晰大图

测试结果有些“惨不忍睹”,在所有6颗处理器中,只有Core i5 655K和Core i3 530成功进入了Windows 7系统,其余四款处理器在Load Windows的界面时即宣告死机,而AMD 羿龙Ⅱ X6 1075T则连BIOS自检画面都无法通过。

对于两颗能顺利进系统的处理器,在开启轻负载A后,Core i3 530坚持了1分钟后倒下了,Core i5 655K也在播放5分钟电影之后步了后尘。至此,CPU的全裸测试宣告全军覆没。

测试建议:处理器“裸奔”可想之而不可把玩焉,远离“裸奔”方为正道。

显卡裸奔测试

在完成处理器的相关测试之后,我们又将裸奔的目标瞄准了显卡—怪不得谁,作为另一发热大户,不拿来折腾一下实在对不起咱这极限的头衔。我们只选择了两款目前较有代表性的显卡,分别是中低端的AMD Radeon HD 5670以及中高端的GeForce GTX 560 Ti。同样,测试也准备在风扇停转和纯裸奔两种情境下进行。

 无风扇显卡测试

在无风扇的状态下,无论是Radeon HD 5670还是GeForce GTX 560Ti,都在进行了大约10分钟游戏后温度迅速攀升至100摄氏度而导致系统死机或自动关机。不过在测试中的收获是—我们发现AMD和NVIDIA的GPU保护机制也不太一样。

测试平台

 主板  技嘉GA-P55-UD6-C
 内存  金邦千禧条DDR3 1333 2GB
 硬盘  WD Carvier Green 3TB
 处理器  Core i3 530

在Radeon HD 5670的测试中,当温度攀升至90摄氏度左右时,整个系统处于假死状态。系统提示“ATI显卡驱动程序错误,并尝试重置”。但此时系统完全处于死机状态,无法进行任何操作。当我们将显卡风扇接上之后,大约1分钟后,GPU核心温度回落到安全线以下,系统继续保持运行,甚至之前还在运行中的程序也未中断。再次拔掉风扇电源,则重复出现上述现象。

NVIDIA显卡的情况略有不同,当核心温度超过100摄氏度时,系统直接保护关机,没有任何提示出现。正如Intel与AMD处理器的保护机制有所不同一样,从现象上来看,AMD似乎倾向于在GPU核心温度过高时切断驱动程序与核心之间的联系从而让核心停止工作来起到保护的作用,这样做的好处是可以不用退出系统,但是我们同时也有点怀疑—紧靠这样的方式让核心在“断-续-断”之间徘徊,会不会让GPU一直保持高温状态而影响其寿命和稳定性呢?当然,这也可能只是我们的杞人忧天而已。后进行了很“悲剧”的纯裸奔测试,两块显卡都在全裸状态下无法进系统,直接关机。

当然,尽管两块显卡都倒在了裸奔测试的“枪口”上,但我们主要的目的还是达到了—事实上,两块显卡在经过极限测试之后均能正常工作。显卡,现在也是烧不死的!至少,一两次的裸奔不会毁灭你的显卡。

测试后记

实话实说,在测试开始之前,我们是怀着一颗“不干掉几颗处理器或几款显卡不罢休”的心态来展开本次极限之旅的。不过,后的测试结果让我们有些“失望”,期待中的烧坏几块显卡或处理器的梦想并未实现。当前CPU与GPU的过热保护技术已经十分成熟,想要靠热量来摧毁它们的梦想已几乎不可实现。而在这些测试完成之后,我们也可以再回到开头的标题—假如风扇停摆,电脑将会怎样?OK,大声说出来,经过我们的裸奔测试之后,即使风扇停摆,电脑也不会怎样—顶多,死机一下而已,仅此而已!不过,我们后也建议大家,如果你的电脑出现了如下症状,请考虑是否你的散热系统出了问题:

1. 运行缓慢,开启程序卡滞;

2. 花屏;

3. 处理器在高负载下仍保持低频率运行;

4. 经常重启;

……

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用户评论

共有评论(6)

  • 2012.07.27 00:00
    6楼

    "AMD处理器:羿龙Ⅱ X6 1075T、速龙Ⅱ X4 630、速龙Ⅱ X2 245"都上了,为什么没有I7 920,有失。。。。。。

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  • 2011.07.12 23:28
    5楼

    CPU裸奔我遇到过,有一次我清洗CPU散热风扇时把散热片上反了,散热片与CPU之间就悬空了,刚开始我也没有注意,只感觉温度检测软件报告的温度有点高(低任务有60多度,看高清电影就有70多度还没有达到报警的温度),有一次转换视频文件的时候温度就升高到90多度了(报警了),我就开始怀疑CPU散热问题,检查后就发现问题了,重新安装散热器就恢复了正常。 CPU为Intei e6500 原装散热器

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  • 2011.06.23 17:25
    4楼

    反正你们也是准备着烧坏了,既然 没坏,就发给我吧。

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  • 2011.06.17 15:09
    3楼

    IU的功耗温度控制确实比AU好

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  • 2011.06.17 08:36
    2楼

    希望以后不用太多考虑温度的问题,使芯片更加的烧不死哦,呵呵

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  • 2011.06.16 20:44
    1楼

    有趣~

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