對於遊戲玩家來說，「智能溫控調頻系統」這個詞開始逐漸走進更多人的視野。本期《Fami 通》雜誌硬體專欄就這一技術進入了深度介紹和解析。
CPU 和 GPU 為什麼會「熱失控」？
嚴格意義上來說，遊戲主機也是電腦的一種形態。只要是電腦，其內部就一定裝有多個由半導體構成的處理器。在上世紀 90 年代前推出的遊戲機，主板上的晶片都是裸露在外部的，因此幾乎不會遇到過熱的情況。直到 2000 年以後，遊戲機內部才開始加裝專門用來散熱的電動風扇。從這個時間點開始，即便是遊戲主機也不得不與「熱失控」這個詞扯上關系。那麼，熱失控到底是個什麼東西呢？
如上文所述，以 CPU 和 GPU 作為代表的一系列處理器都是由數量龐大的半導體構成的。更准確的說，應該是由「半導體組成的電晶體」構成的。那電晶體又是什麼呢？用最簡單的方式進行說明，就是能通過開關決定電流是否通過以及如何通過的電路控制元件。大部分物質都具備電阻，半導體也不例外，這意味著只要電流通過半導體，或多或少都會產生發熱的現象。隨著溫度的上升，導體的電阻會越來越大，電流將更難通過，進而導致陷入過熱狀態的電晶體無法正常發揮原先的控制效果。受此影響，對應的處理器設備也會無法正常工作，這就是所謂的「熱失控」現象。為了避免這種情況的發生，散熱是必不可少的。
目前最常見的散熱手段，通常是加裝名為「散熱器」的熱傳導金屬元件，或是像風扇一樣的電動散熱風扇。這些散熱設備可以有效避免處理器溫度的過量上升，從而保證半導體能夠正常工作。
電動散熱風扇
為迴避「熱失控」而進行自主調節的 CPU 與 GPU
實際上，不同處理設備因為工作環境的差異，其發熱方式也會有所不同。即便是炎炎夏日，只要在開著空調的室內，那麼處理器哪怕長時間工作溫度也不容易升高。而如果是沒開空調的房間，那情況就完全相反，處理器可能會很快抵達「熱失控」的閾值溫度。
在最新型號的遊戲機和電腦中，主板或者處理器本身都搭載有溫度監控系統，可根據當前設備的發熱情況自動調節電動散熱風扇的轉速，加速將熱量從機器內部排出。但即便如此，有時還是會出現溫度上升過快，散熱性能不足的問題。這個時候該怎麼辦呢？
答案是下調對應處理器的電壓和工作頻率。因為處理器發熱量的計算公式，就是「電壓（V）的平方」×「工作頻率（Hz）」。
這意味著只要稍稍下調電壓，就能降低對應平方級別的發熱量。然而如果降低提供的電壓，處理器就將很難以較高的工作頻率運行，從而不得不降頻。
換言之，最近推出的 CPU 和 GPU 等處理器為了規避「熱失控」，將會自主監控當前的溫度情況，一旦出現過熱的風險，就會智能調節電壓和工作頻率。那麼降低工作頻率又意味著什麼呢……沒錯，就是處理器自身性能的下降。
而這種用來處理「熱失控」的技術，則被稱作「智能溫控調頻系統（Thermal Throttling）」。
SSD 散熱器
控制溫度就能發揮更強性能
與之相對的，如果我們為主機加裝足以抗衡處理器發熱量的強力散熱系統，又會發生什麼呢？此時部分規格的產品甚至能以超出標準的電壓和工作頻率來運行，因此性能也會得到一定的提升。對於無需關注電池續航時間的桌上型電腦和家用主機來說，這應該是一種最理想的運行狀態。
在 CPU 和 GPU 等設備的配置欄描述中，該狀態往往會被稱作「Boost Clock」模式。值得注意的是，該模式與傳統意義上的「超頻」並不完全一致，是設備製造商認可並提供保障的運行模式，因此大可放心起用。
在「Boost Clock」模式下，處理器的發熱量會進一步提升。如果一直維持這個狀態，導致溫度上升到接近「熱失控」的數值，上文所提到的「智能溫控調頻系統」就會發揮功效，將工作頻率自動調回正常水平（根據情況可能還會降至標準頻率之下）。反過來說，如果你的散熱系統足夠強大，或是運行環境本身能夠提供強力的降溫效果，讓處理器難以抵達危險溫度，那便可以長時間維持「Boost Clock」狀態。
盡管在硬核的電腦玩家圈子里，有著為 CPU 和 GPU 等設備加裝以水冷為首的一系列高性能散熱系統的做法。但在接觸這些玩法之前，為了能夠最大程度地發揮設備的性能，先確保電腦或遊戲機能在一個相對涼爽的環境下運行才是更應該做的第一步。
Switch 底座散熱器
編譯：Bluestoon
來源：篝火
