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对于游戏玩家来说，「智能温控调频系统」这个词开始逐渐走进更多人的视野。本期《Fami 通》杂志硬件专栏就这一技术进入了深度介绍和解析。

CPU 和 GPU 为什么会「热失控」？

严格意义上来说，游戏主机也是电脑的一种形态。只要是电脑，其内部就一定装有多个由半导体构成的处理器。在上世纪 90 年代前推出的游戏机，主板上的芯片都是裸露在外部的，因此几乎不会遇到过热的情况。直到 2000 年以后，游戏机内部才开始加装专门用来散热的电动风扇。从这个时间点开始，即便是游戏主机也不得不与「热失控」这个词扯上关系。那么，热失控到底是个什么东西呢？

如上文所述，以 CPU 和 GPU 作为代表的一系列处理器都是由数量庞大的半导体构成的。更准确的说，应该是由「半导体组成的晶体管」构成的。那晶体管又是什么呢？用最简单的方式进行说明，就是能通过开关决定电流是否通过以及如何通过的电路控制元件。大部分物质都具备电阻，半导体也不例外，这意味着只要电流通过半导体，或多或少都会产生发热的现象。随着温度的上升，导体的电阻会越来越大，电流将更难通过，进而导致陷入过热状态的晶体管无法正常发挥原先的控制效果。受此影响，对应的处理器设备也会无法正常工作，这就是所谓的「热失控」现象。为了避免这种情况的发生，散热是必不可少的。

目前最常见的散热手段，通常是加装名为「散热器」的热传导金属元件，或是像风扇一样的电动散热风扇。这些散热设备可以有效避免处理器温度的过量上升，从而保证半导体能够正常工作。

电动散热风扇

为回避「热失控」而进行自主调节的 CPU 与 GPU

实际上，不同处理设备因为工作环境的差异，其发热方式也会有所不同。即便是炎炎夏日，只要在开着空调的室内，那么处理器哪怕长时间工作温度也不容易升高。而如果是没开空调的房间，那情况就完全相反，处理器可能会很快抵达「热失控」的阈值温度。

在最新型号的游戏机和电脑中，主板或者处理器本身都搭载有温度监控系统，可根据当前设备的发热情况自动调节电动散热风扇的转速，加速将热量从机器内部排出。但即便如此，有时还是会出现温度上升过快，散热性能不足的问题。这个时候该怎么办呢？

答案是下调对应处理器的电压和工作频率。因为处理器发热量的计算公式，就是「电压（V）的平方」×「工作频率（Hz）」。

这意味着只要稍稍下调电压，就能降低对应平方级别的发热量。然而如果降低提供的电压，处理器就将很难以较高的工作频率运行，从而不得不降频。

换言之，最近推出的 CPU 和 GPU 等处理器为了规避「热失控」，将会自主监控当前的温度情况，一旦出现过热的风险，就会智能调节电压和工作频率。那么降低工作频率又意味着什么呢……没错，就是处理器自身性能的下降。

而这种用来处理「热失控」的技术，则被称作「智能温控调频系统（Thermal Throttling）」。

SSD 散热器

控制温度就能发挥更强性能

与之相对的，如果我们为主机加装足以抗衡处理器发热量的强力散热系统，又会发生什么呢？此时部分规格的产品甚至能以超出标准的电压和工作频率来运行，因此性能也会得到一定的提升。对于无需关注电池续航时间的台式电脑和家用主机来说，这应该是一种最理想的运行状态。

在 CPU 和 GPU 等设备的配置栏描述中，该状态往往会被称作「Boost Clock」模式。值得注意的是，该模式与传统意义上的「超频」并不完全一致，是设备制造商认可并提供保障的运行模式，因此大可放心起用。

在「Boost Clock」模式下，处理器的发热量会进一步提升。如果一直维持这个状态，导致温度上升到接近「热失控」的数值，上文所提到的「智能温控调频系统」就会发挥功效，将工作频率自动调回正常水平（根据情况可能还会降至标准频率之下）。反过来说，如果你的散热系统足够强大，或是运行环境本身能够提供强力的降温效果，让处理器难以抵达危险温度，那便可以长时间维持「Boost Clock」状态。

尽管在硬核的电脑玩家圈子里，有着为 CPU 和 GPU 等设备加装以水冷为首的一系列高性能散热系统的做法。但在接触这些玩法之前，为了能够最大程度地发挥设备的性能，先确保电脑或游戏机能在一个相对凉爽的环境下运行才是更应该做的第一步。

Switch 底座散热器

编译：Bluestoon