鳥哥私房菜 - CPU 溫度過高的過渡解決方式

最近更新時間： 2024/09/24

問題發生的狀況說明

在鳥哥的研究當中，我們經常用叢集電腦或者是好多核心的系統來執行平行運算。平行運算執行過程中，會同時調用好多個核心同步運算，而且 CPU 的使用率都超級高！現今的 CPU 都會具有自己內建超頻 (boost) 的功能，為了達到自動超頻的功能，一般來說，伺服器或桌機等硬體，都會自動幫 CPU 或者是整個平台進行加強電壓的行為，而這個加壓讓 CPU 高速運作的過程，可能就會讓 CPU 產生高熱！如果你 CPU 上面的散熱器來不及散熱，那麼你的 CPU 可能就會隨時在高檔溫度！在鳥哥的工作當中，CPU 的熱當真的很常發生...快氣死了！

操作問題發生

要讓系統的負荷增加，其使用 bc 去算 pi 的數據就可以了！相當簡單～鳥哥以自己的多核心系統來跑 bc 的計算，然後使用 & 的方式，讓 terminal 可以跑多隻 bc 計算這樣！如果是最小安裝，請使用 yum 去安裝 bc 以及 lm_sensors 軟體即可！

[root@localhost ~]# yum install bc lm_sensors
[root@localhost ~]# echo "scale=100000; 4*a(1)" | bc -l &
[root@localhost ~]# echo "scale=100000; 4*a(1)" | bc -l &
[root@localhost ~]# sensors
coretemp-isa-0000
Adapter: ISA adapter
Package id 0:  +58.0°C  (high = +84.0°C, crit = +100.0°C)
Core 0:        +42.0°C  (high = +84.0°C, crit = +100.0°C)
Core 1:        +41.0°C  (high = +84.0°C, crit = +100.0°C)
Core 2:        +58.0°C  (high = +84.0°C, crit = +100.0°C)
....

只要重複上面的 echo 那一行，系統就會有好多好多的運算發生！之後執行 sensors 這個軟體，你的 CPU 溫度，應該就會展示出來！如果你瘋狂的丟 bc 指令，那麼最終你的 CPU 負載就會達到 100%...如果你都不做任何事，過不多久，你的 CPU 溫度就會緩慢的提昇啦！那麼，我們能不能在同時去看一下 CPU 的時脈設定？可以的！這樣做：

[root@localhost ~]# cpupower frequency-info
analyzing CPU 6:
  driver: intel_pstate
  CPUs which run at the same hardware frequency: 6
  CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 6
  maximum transition latency:  Cannot determine or is not supported.
  hardware limits: 800 MHz - 4.50 GHz
  available cpufreq governors: performance powersave
  current policy: frequency should be within 800 MHz and 4.50 GHz.
                  The governor "performance" may decide which speed to use
                  within this range.
  current CPU frequency: Unable to call hardware
  current CPU frequency: 4.49 GHz (asserted by call to kernel)
  boost state support:
    Supported: yes
    Active: yes

[root@localhost ~]# cpupower monitor
    | Nehalem                   || Mperf              || RAPL                      || Idle_Stats
 CPU| C3   | C6   | PC3  | PC6   || C0   | Cx   | Freq  || pack | dram | core | unco  || POLL | C1_A | C2_A | C3_A
   0|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.09| 99.91|  3611||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  0.33|  2.14| 97.44
   6|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.10| 99.90|  4251||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  0.00|  0.00| 99.87
   1|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.35| 99.65|  4091||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  0.28|  1.31| 98.03
   7|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.63| 99.37|  3057||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  1.71|  3.40| 94.18
   2|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.58| 99.42|  3736||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  1.35|  3.56| 94.48
   8|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.75| 99.25|  3310||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00| 10.49|  1.66| 87.04
   3|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.48| 99.52|  4011||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  9.15|  2.29| 88.02
   9|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.34| 99.66|  3986||3458609|1065976|2856927|     0||  0.01|  0.50|  9.40| 89.67
   4|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.72| 99.28|  2434||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  6.67|  2.80| 89.71
  10|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.16| 99.84|  3977||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  0.59|  0.30| 98.92
   5|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.64| 99.36|  3113||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  2.56|  3.84| 92.90
  11|  0.00|  0.00|  0.00|  0.00||  0.50| 99.50|  3500||3458609|1065976|2856927|     0||  0.00|  0.69| 10.54| 88.22

鳥哥用手邊簡單的 i5 14500 做說明～你可以從你的系統去找到相關的結果～如果 CPU 溫度居高不下...久了，可能就會 CPU 溫度太高，最終就...你知道的～

問題解決的方針

使用 BIOS/UEFI 環境的設定

中高階主機板，大部分都有自動超頻設定，在 AMD 的系統中，預設的超頻設計都會偷偷加壓 (增加電壓)，鳥哥不清楚是否真的如此，不過，網友們大多認同這樣的說法...如果能夠將這個 CPU 的供電做個設計，那就搞定。不過，詳細的設定其實頗麻煩，對於鳥哥這種只是需要讓 CPU 降溫的人來說，好像不用去做這樣的調整...太過麻煩！AMD 晶片的主機板當中，有個有趣的設定項目，稱為 AMD PBO (Precision Boost Overdrive)，在該設定中，有個名為『Platform Thermal Throttle Limit』的設定值，這個設定值可以指定 CPU 的最高溫度喔！鳥哥將這個設定值限制在 70 度C，鳥哥以 ASUS UEFI BIOS 的環境來示意，如下圖：

下次重新開機，絕了！ CPU 的溫度就會被限制在 70 度囉！相當簡單！

那麼系統運作的結果，效能的情況如何？鳥哥跑同樣的模式去測試，沒有限制溫度時，AMD 7590x 溫度大多在 88 度左右，運作的時間大約是 184 秒，而有限制溫度到 70 度時，運作的時間大約是 188 秒～誤差非常小！不過，溫度差異非常大！而且，如果之前的當機確認是 CPU 溫度過高，那麼加上這個設定之後，鳥哥的系統應該不會再次當機了！

鳥哥持續做了個測試，鳥哥有一部 AMD 3990x 系統，這個系統現在也設計 CPU 溫度限制在 70 度，這部系統比較有趣的地方，在於之前沒有進行限制時，溫度會亂飄，明明是 64 核心的 CPU，隨便丟一隻 bc 去運算，其 CPU 溫度總體來說，可能會衝到 80 度以上！然後...就當機了！檢查過水冷系統，沒問題～在系統剛買的前 3 年也沒問題～是去年開始發生瘋狂當機的問題！鳥哥的處理方式非常蠢！使用 cpupower 軟體，將 CPU 的機制設定為 powersave 之外，還限制時脈無論如何只能跑 2.2G....所以，系統效能變很差！不過，至少不會當機了...只是，操作任何模式...都好慢～

今日發現這個主機板的設定值 (不要笑鳥哥！鳥哥確實是不知道可以這樣做...我不是高手...)，將溫度限制在 70 度，然後我丟了 64 個 bc 計算 pi 的指令，讓 CPU 滿載 100% ！以前不敢這樣做測試，因為大概 10 個 bc 運算，系統就會熱當... 今天沒有喔～系統溫度還是只有 70 度！只是 CPU 的時脈，會從 2.6G 慢慢往下降...最後降到大約 2.4G 左右！當然，還是比 powersave 的 2.2G 好！而且 CPU 溫度更涼快！

所以，你的系統散熱方式越好，讓你的 CPU 可以維持在比較低的溫度時，那麼使用 CPU 溫度限制，你的 CPU 運作時脈當然就會比較高！鳥哥因為沒有錢，我的主機放置的地點並沒有全天空調，晚上只能透過抽風扇去散熱...因此晚上的時間點，非常容易當機... 現在透過這個機制，我主機運算時，晚上時脈慢一點沒有關係！CPU 能夠持續運算就好！大家都開心！