浅谈CPU缩肛之我见

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防掉压一直被超频玩家誉为黑魔法，使得CPU以较低的电压运行在较高的频率著称。

Intel12代以及以上的CPU型号把核心供电转移到CPU内部，外部供电统一1.8v

至于Intel内部从的防掉压性能如何以及会不会产生缩肛问题还需要长时间测试测试。

至于各大论坛反馈来看还是缩



我认为缩肛的来源因素：防掉压



华硕主板的防掉压等级越高越激进，其他的板厂BIOS设置相反。

具体测试办法就是打开CPUZ，跑一下Cinebench R23看看CPUZ电压掉不掉，有掉压就是正常，没掉压就是防掉压开的太积极

有些板厂出厂自带一些防掉压，其实是不建议的。我还是建议关掉防掉压的好。（很可能是默认设置就缩肛的罪魁祸首）



至于防掉压会让CPU寿命减少的原因在于

CPU的峰值功耗大概200~400瓦，静置只有20瓦，如果以 0.2v 的浮动电压来讲，中间相差了1000个安培的电流。CPU突然从高峰转到静置状态的时候，CPU供电是需要反馈时间来响应的。

CPU从高负载转为静置状态，这一瞬间突然不吃这些电流了。而在这一瞬间，通过什么方法去释放从主板供电到CPU之间这一段的能量？

所以CPU高负载或压力测试下的掉压完全是一种自然现象，当CPU从负载转移到闲置状态下会自然的通过增压来吸收这部分能量，你可以认为CPU的掉压和增压是一个很好的弹性保护区间，开启防掉压相当于把这个弹性区间抹杀了

如果你开启了非常激进的防掉压，在CPU高负载状态转为静置状态的一瞬间，这200瓦的瞬时能量将会转化为超过CPU承受能力的一个电压尖峰，而你的CPU峰值功耗越高，这个尖峰就会越高，这种瞬时尖峰是无法在软件上显示出来的，长此以往你的CPU晶体管就会受到这种电压毛刺的摧残。


之前有些玩家还声称降压也会导致CPU缩肛，我认为其实就是防掉压开的太激进。



至于1.4v是不是高压，Intel官方白皮书Datasheet volume 1 of 2

VCCcore最近几代给的核心参考供电都非常高，12代开始最高电压可以为1.72v，

而且AMD和Intel这边睿频闲置状态下笔记本电压基本上都是1.4v，

至于所谓的超频高手说1.4v是高压，intel那么大出货量笔记本台式机都是1.4v起步，难道他们比intel和AMD还懂得多？

补：最新Intel CPU规范改为1.6v电压，不超过100度



以下是国外评测室关于外部LLC过冲电压图，使用的9900K，因为12代将供电转移到CPU内部所以无法测得。（个人认为过冲的高度应该和功耗相关）

大概就是1级防掉压，掉多少就能过冲多少。我感觉如果1.4v大概能过冲到1.6v，但是如果功耗越高，比如13900这样，应该会过冲更高

无防掉压

LV2

LV3

LV4

LV5

LV6

LV7

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CEP官方叫法是电流墙，
但是我实际感觉就是，如果CPU电压不足可能会导致计算出错的时候，CPU会主动降频的一个功能

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sad1111 发表于 2024-6-8 10:56
标题应该是 浅谈CPU缩肛，或 CPU缩肛之我见

语法有点儿BUG

有道理

sad1111

标题应该是 浅谈CPU缩肛，或 CPU缩肛之我见

语法有点儿BUG

yehaku

10nm 晶元集成电路电压高于 1.1V 都会缩短物理标准使用寿命。
所以按照传统的5年物理标注质保寿命。10NM CPU吧电压控制在1.1V以内
是最安全的。7NM 晶元集成电路 电压控制在1.0V 以内。
这也是为什么对稳定性要求高的服务器领域不很少用超过物理规则电压的CPU的原因。

星辰柯博文

楪蘭楓 发表于 2024-6-7 14:12
有一点我不太明白，定频定压是怎么实现的？
目前定频定压的功耗不是固定的，瞬时加大负载显然会功耗突增， ...

固定电压是指vrm输出电压固定，但CPU和vrm的内阻不是固定的，所以CPU核心吃到的电压也不是固定的（掉压）

JP_ToKyo

ITNewTyper 发表于 2024-6-8 09:21
这个你可以想象成CPU 里边有很多门。CPU空闲时 很多门都是关着，电流过不去。CPU满载时这些门都开了，电 ...

應該是理解為....

沒有人動的門..不用電(或微痕的量去維持)..
你運算需要不斷的開關門..這就需要電去驅動了..
越高的頻率...同步要求就越高(越不穩...)  電力要求也越大(功耗飛天)

ITNewTyper

楪蘭楓 发表于 2024-6-7 14:12
有一点我不太明白，定频定压是怎么实现的？
目前定频定压的功耗不是固定的，瞬时加大负载显然会功耗突增， ...

这个你可以想象成CPU 里边有很多门。CPU空闲时 很多门都是关着，电流过不去。CPU满载时这些门都开了，电流都过去了。
如果是恒压模式 cpu供电只需要固定电压输出 只要电压输出功率满足CPU正常工作就行。至于你说的CPU电流骤然变小的情况下，这时候供电电源如果没有及时反馈，会导致储能电感电压瞬间抬高，这个电压可能是原先供电的几倍电压值。这个主要还是看电路如果去吸收 以及 电源瞬间响应来解决。防掉压等级高的情况下 个人感觉会影响CPU满载到轻载时的瞬间会抬高更高的电压。

还有一个问题就是CPU电流很大的情况下，线损也会很大。可能会有0.1V的电压损耗在PCB线上。防掉压也是为了补偿这部分损耗在原先的恒压基础上加了一点电压进去。

johnash

我的14900k已经用253w的intel默认设置了，不折腾了，下次自己配肯定不考虑intel了

niqian6666163

电路里面的很多高级原理咱不懂，咱也不敢多说多评价。但是大家应该也理解，不管是牙膏厂还是AMD，以及这些板厂，他们一定比玩家更加清楚很多东西，预设一定是有道理的（当然了也会有这群人犯浑出现错误的时候，但是总归比普通人要强）。打个比方，一颗5.0只需要1.25V的126K，很多人会设定个1.2V防掉压拉到最高，实际高负载的时候加压到1.25V使用。如果设定一个默认防掉压，要维持稳定工作需要的1.25V电压，需要设定1.35V的电压才可以。其实高防掉压的设定我看下来也就两个原因，要么是不想看到超过1.35V的待机电压，要么是因为懒，不想一个个去试每一个防掉压等级，因为这东西真的很麻烦，同样的型号的同样的防掉压级别，具体到每一张板子上，都不一样，这张板子最高防掉压可能加压0.05V，另外一张一样的板子可能只加压0.02V

niqian6666163

其实从板厂的预设来看，比如华硕，4级防掉压按照板厂的描述是针对OC的模式。这个级别的防掉压从软显上看，高负载CPU工作电压会比BIOS设置电压掉接近0.1V。而实际超频中绝大多数人为了不在软件上看到超高的待机电压，都会设置到比较高的防掉压，只掉0.01，甚至还会加压的级别。。。。归根结底其实是大家接受不了看到那么高的待机电压。。。

楪蘭楓

有一点我不太明白，定频定压是怎么实现的？
目前定频定压的功耗不是固定的，瞬时加大负载显然会功耗突增，停止负载显然会功耗锐减
那定频定压下、功耗锐减的瞬间，是不是也会形成类似llc8的过冲？毕竟电脑软显电压没显著变化，而供电模块的物理特性又客观存在

ITNewTyper

bigeblis 发表于 2024-6-7 13:30
1us一次会不会太慢了？这还只是采样速度，后继还要运算。。。
另外， 就完全不担心程序跑飞的情况吗？虽 ...

电脑cpu供电不是很熟悉，目前车载充电机 电脑服务器电源 一些LLC、DCDC开关电源都采用类似的方案。1us完全满足需求。dsp也有类似小核的进程，一般浮点计算都是单独计算的。如果程序跑飞了这个还真不好说哈。说实话 模拟芯片未必就是模拟芯片可能也是MCU固话了特定的程序后 拿出来卖。

05q4

我感觉还是官超是根本，149k baseline跑分差不多3.8w，正常4.1w+，中间就差了8%左右的性能，之前87k 99k这些u超频后大概也差不多是这么多提升（基本盘体质）其余的什么高温 防掉压都是来源于官超

ITNewTyper

bigeblis 发表于 2024-6-6 14:53
哦
你看看这个：https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ltm4681.pdf
这 ...

现在DSP芯片可以做数字处理的PID算法。adc采样速率可以达到1us一次。开关电源每输出一个脉冲，就能检测到反馈。模拟也有，相对来来说 没有数字的可控，成本方面也省下不少，方案也更加成熟。

fycmouse

ITNewTyper 发表于 2024-6-5 16:39
总觉得你这个说法有点矛盾，一般电压越高 电流也会越大。反之电压越低 电流也越小。这里电流小了（满载情 ...

别一般两般的，功率不变的情况下，电压小幅波动，电流波动有多大，特别是所谓的防掉压情况下。牙膏家晶体管的热量主要就是来自于大电流！这个你可以去参考一下电流跟电压的功率放大电路的特点。

jiangjiejjjjjj

ghgfhghj 发表于 2024-6-6 11:44
非手动电压（vf point）+acll+tvb电压优化，牙膏默认规定也是这么用的
你非要手动电压还想待机低电压那确 ...

待机电压高低其实无所谓，主要就是一个轻载一个重载状态的电压比较关键，前者涉及游戏主频高低和电压过高缩缸风险，后者主要其实就是跑分和散热功耗优化了，反正都不重要了，最近天热全默认，统统auto，等年底新品了。

ghgfhghj

“所以CPU高负载或压力测试下的掉压完全是一种自然现象”这个不准确的
其实掉不了多少，这个掉压是llc主动产生来补偿undershoot的，
通常意义上的高防掉压实际指的是低llc阻值
在“满载平均电压”相同时，llc的阻值越低就掉越少，undershoot最多，overshoot也最多，
而因llc以及物理原因产生的掉压是通过acll去补偿的，手动电压下acll会被禁用，因此只能使用较高的待机电压
因此高功耗的13-14代我是不推荐手动电压的

以你所举的ElmoreLab为例

llc8的阻值为0.01，可以看到最低值远低于负载平均电压，而最高值则远高于待机电压
llc3的阻值为1.1（intel标准），最低值稍低于负载平均电压，最高值也只是略高于待机电压，显然是更好的
而待机电压和负载平均电压的差距，则是通过acll去补偿抵消的

另外掉压和过冲的大小都和电流正相关，13代cpu尤其是i9的电流远超之前的msdt平台cpu，因此才有更多的人去提及

ghgfhghj

jiangjiejjjjjj 发表于 2024-6-5 11:17
那意思是拉高电压 开低防掉压 比较稳是么，待机1.6v大概谁看了都不开心吧

非手动电压（vf point）+acll+tvb电压优化，牙膏默认规定也是这么用的
你非要手动电压还想待机低电压那确实做不到

136185925

bigeblis 发表于 2024-6-6 11:01
没有人规定处理器硅晶片里不能做模拟电路。模拟数字混合芯片技术早就烂大街了，没道理Intel不会用。在这 ...

是这样的，

但是问题在于，反馈电路可以做成模拟的，但是只有数字电路才能采取调整动作

横竖都要用到数字电路，所以必然存在响应时间，那就必然存在能量溢出导致的电压尖峰。

其实道理很简单，从检测能量溢出 -> 通知数字电源芯片 -> 数字电源芯片开始调整PWM信号周期，这个过程一定会有延迟

你可以前两步用模拟电路，但是最后一步还是无法绕开

gartour

jiangjiejjjjjj 发表于 2024-6-5 11:17
那意思是拉高电压 开低防掉压 比较稳是么，待机1.6v大概谁看了都不开心吧

思路是这样的，而且这样还能有效防止低载掉压死机。但肯定不会高到1.6v

kozaya

bigeblis 发表于 2024-6-5 19:46
这过冲是典型的DCDC转换电路反馈速度不够快引发，以前CPU核心供电在主板上，还喜欢堆一大堆电容，反馈速度 ...

问一下
如果  Default设置 (PL1 253 / PL2 253 / IccMax 307)
只把AC load line改成0.8 (原本0.5 / Intel默认1.1 的折衷设置)
是否还是有 游戏闪退 / 用久缩缸 的问题 ?

136185925

bigeblis 发表于 2024-6-5 19:46
这过冲是典型的DCDC转换电路反馈速度不够快引发，以前CPU核心供电在主板上，还喜欢堆一大堆电容，反馈速度 ...

是这个道理

但是，我坚持认为数字电路的反馈系统通常都是取决于你里面的微控制器的响应速度。模拟电路的反馈是非常快的，因为不包含数字芯片的响应时间。

所以基于这个想法，我认为即使你把反馈电路安排在CPU内部，他依旧是数字反馈，那么必然就存在电压过冲。虽然响应时间越快，溢出的能量带来的尖峰越少，可总是会有能量溢出。

所以既然总会有能量溢出，那么就只能用电容进行补偿了。溢出的能量的多少是随机的，而CPU上面的几颗电容根本无法吸收这些溢出能量带来的电压尖峰