گلوگاه حرارتی: چیست، چگونه خود را نشان می دهد و چگونه از آن جلوگیری کنیم؟

اگر در دنیای فناوری اطلاعات کاملاً مسلط نیستید، اما همچنان می خواهید افق های خود را گسترش دهید، ممکن است برای شما مفید باشد که دریچه گاز حرارتی چیست. بیشتر اوقات می‌توانید با این اصطلاح عمدتاً در مورد پردازنده‌ها، در دنیای اپل به‌ویژه در مورد MacBook Pro 13 اینچی، و همچنین در MacBook Airs جدیدتر، با این اصطلاح مواجه شوید. با این حال، گلوگاه حرارتی قطعا فقط در لپ‌تاپ‌های اپل اتفاق نمی‌افتد، بلکه در رایانه‌های رومیزی کلاسیک یا نوت‌بوک‌های برندهای دیگر نیز رخ می‌دهد. بیایید در این مقاله دریچه گاز حرارتی را با هم قرار دهیم.

گلوگاه حرارتی چیست؟

درست در ابتدا، خوب است که اصطلاح ترمال را به زبان چکی ترجمه کنید، که مطمئناً به بسیاری از شما در جهت گیری بهتر کمک خواهد کرد. گاز حرارتی را می توان به زبان چکی ترجمه کرد عملکرد "گسست" به دلیل دمای بالا. همانطور که در مقدمه اشاره کردم، خود را در تراشه های مختلف نشان می دهد - به عنوان مثال، در پردازنده اصلی، در تراشه کارت گرافیک یا در سایر قطعات سخت افزاری. اغلب زمانی خود را نشان می دهد که دستگاه خود را با چندین کار مختلف بسیار مشغول می کنید - به ویژه، به عنوان مثال، رندر کردن یک ویدیو، اجرای چندین برنامه به طور همزمان، یا شاید بازی کردن.

منبع: notebookcheck.com

چگونه خود را نشان می دهد؟

برای اینکه پردازنده بتواند تمام این اقدامات را انجام دهد، باید از حالت خواب "بیدار شود" و سخت شروع به کار کند. بنابراین پردازنده فرکانس خود را به حداکثر ممکن افزایش می دهد یا اصطلاحاً Turbo Boost را به کار می گیرد (پایین را ببینید). هنگامی که فرکانس افزایش می‌یابد و زمانی که عملکرد به طور کلی افزایش می‌یابد، پردازنده شروع به گرم شدن می‌کند، به راحتی تا دمایی که به صد درجه سانتیگراد حمله می‌کند. پردازنده ها برای کار در دمای بالا ساخته شده اند، اما آنچه بیش از حد است بیش از حد است. به محض اینکه پردازنده به یک محدوده دمایی خاص رسید، عملکرد آن باید دقیقاً به دلیل دمای بالا کاهش یابد تا از آسیب دائمی به سخت افزار جلوگیری شود - و دقیقاً به این پدیده گلوگاه حرارتی گفته می شود. خنک کننده ها و سیستم های خنک کننده مختلف به کاهش دما کمک می کنند، اما در برخی موارد خنک کننده کمتر است و پردازنده کافی نیست، که در مک بوک های جدیدتر و کوچکتر اینطور است ... اما این یک قانون نیست که همیشه تقصیر آن است. سازنده کامپیوتر (دوباره به زیر مراجعه کنید).

گلوگاه حرارتی در انسان

برای اینکه بتوانید وضعیت دریچه گاز حرارتی را کمی بهتر تصور کنید، می توانیم به راحتی آن را در عمل به شخص منتقل کنیم. هنگام پیاده روی کلاسیک بدون مشکل عمل می کنید، بدن به هیچ وجه گرم نمی شود و کار می کند. با این حال، هنگامی که شروع به کار می کنید (تخصیص وظایف سخت تر)، می دوید و پس از مدتی شروع به عرق کردن و تنگی نفس می کنید. اگر در شرایط خوبی هستید (سیستم خنک کننده)، پس دویدن مشکلی ندارد، در غیر این صورت باید بایستید و نفس بکشید (گسست حرارتی).

اینتل، توربو بوست و گلوگاه حرارتی

ما بیشتر و بیشتر در مورد پردازنده های اینتل با اصطلاح throttling حرارتی مواجه می شویم. این پردازنده ها دارای عملکردی به اصطلاح Turbo Boost هستند که برای نوعی «اورکلاک» پردازنده استفاده می شود. به عنوان مثال، جدیدترین مک بوک پرو 13 اینچی دارای یک پردازنده اصلی چهار هسته ای Intel Core i5 است که با سرعت کلاک 1,4 گیگاهرتز کار می کند، با Turbo Boost سرعت کلاک می تواند تا 3,9 گیگاهرتز برسد. در کلاک پایه پردازنده مشکلی ندارد اما به محض اینکه با Turbo Boost "اورکلاک" شود، عملکرد آن افزایش می یابد، البته دمای آن نیز افزایش می یابد. دستگاه ها اغلب نمی توانند این دماها را خنک کنند، بنابراین فشار حرارتی دوباره وارد عمل می شود. به طور کلی، در مورد مک‌بوک‌های جدیدتر و کوچک‌تر، پردازنده می‌تواند تنها برای چند ده ثانیه در فرکانس ساعت Turbo Boost کار کند. بنابراین در این مورد پیگیری اعداد بهتر روی کاغذ کاملاً بیهوده است.

مک بوک پرو 13 اینچی (2020):

گالری عکس

macbook_pro_13_2020_1

macbook_pro_13_2020_2

macbook_pro_13_2020_3

macbook_pro_13_2020_4

macbook_pro_13_2020_5

macbook_pro_13_2020_6

macbook_pro_13_2020_7

macbook_pro_13_2020_8

macbook_pro_13_2020_9

تولید کننده کامپیوتر همیشه مسئول انقباض حرارتی نیست

با این حال، مشکل در این مورد ممکن است به طور کامل از طرف سازنده کامپیوتر نباشد. اگرچه اپل سعی می کند مک بوک ها را کوچکتر و کوچکتر کند که البته کمکی به تهویه نمی کند، اما همچنان سیستم خنک کننده نسبتاً مدیریت شده ای دارد. متأسفانه، مشکل در این موارد اغلب در سمت اینتل است که آخرین پردازنده‌های آن TDP واقعی (قدرت طراحی حرارتی) بالاتر و بالاتری دارند. TDP پردازنده، عملاً، حداکثر خروجی حرارتی آن است که خنک کننده فرآیند باید بتواند آن را از بین ببرد. طبق آزمایش‌ها، TDP واقعی آخرین نسل دهم پردازنده‌های موبایل اینتل حدود 10 وات است که برای خنک کردن رایانه‌های کوچکی مانند مک بوک پرو 130 اینچی (یا مک بوک ایر) واقعاً زیاد است. بنابراین، اینتل به طور خاص باید دست به کار شود و سعی کند حداکثر TDP پردازنده های خود را کاهش دهد - رقیب AMD نشان می دهد که قطعا آنقدرها هم پیچیده نیست. البته، اپل می تواند خنک کننده خود را نیز بهبود بخشد، به قیمت افزایش جزئی در کل دستگاه. با این حال، اینتل تا حد زیادی در این مورد مقصر است.

سیستم خنک کننده بازطراحی شده برای مک بوک پرو 16 اینچی:

منبع: Apple.com

راه حل؟

مشکلات داغ شدن بیش از حد مک‌بوک می‌تواند به زودی با انتقال اپل به پردازنده‌های ARM خود که مدت‌هاست روی آن کار می‌کرد، حل شود. به نظر می رسد اینتل اخیراً منبع ضعیفی از CPU برای رایانه های اپل است، هم به دلیل TDP ضعیف آنها و هم به دلیل "ناتوانی" آنها در نوآوری. شرکت رقیب AMD تقریباً در همه زمینه ها توانست از اینتل پیشی بگیرد و می توان مشاهده کرد که اینتل قطعاً به محدودیت های سیلیکون نرسیده است. پس بیایید امیدوار باشیم که گرمای بیش از حد رایانه های اپل به زودی حل شود - یا با آگاهی اینتل، خنک سازی بهتر، یا انتقال اپل به پردازنده های ARM، که به احتمال زیاد TDP هیولایی نخواهد داشت.

بحث در مورد مقاله

[کسی]

مقاله آموزنده عالی بود، ممنون

[پاول جلیک]

لذت بخش بود… :)

[هوگو]

با تشکر از شما برای مقاله واضح.
فقط بیشتر شبیهش!!!

[میکال]

و آیا اپل نمی تواند به AMD سوئیچ کند؟ :)

[باک]

خنک کننده با طراحی ضعیف مشکل اینتل نیست، بلکه مشکل اپل است. در کوپرتینو، آنها باید به خوبی بدانند که عملکرد این پردازنده ها با گرمای تابشی چگونه است.