Vychutnávali ste si svoj obľúbený herný titul, keď ste si všimli niečo nezvyčajné – ventilátory na vašom systéme robili viac hluku ako zvyčajne.
Aby ste pochopili daný problém, otvorili ste svoju dôveryhodnú aplikáciu na monitorovanie teploty, len aby ste zistili, že teplota CPU a GPU bola mimo kontroly.
Ale prečo boli výpočtové jednotky vo vašom systéme také štipľavé? Bolo to preto, že vaša hra príliš tlačila na váš systém, alebo to malo niečo spoločné s V-Sync?
Prečo sa CPU a GPU na vašom stroji zahrievajú?
CPU a GPU na modernom hernom stroji dokážu veľa. Či už ide o spustenie hier s realistickou grafikou alebo vykresľovanie videí vo vysokom rozlíšení v priebehu niekoľkých sekúnd, nie je nič, čo by moderný počítač nedokázal. To znamená, že rovnako ako ľudia, počítač potrebuje energiu na vykonávanie týchto úloh, ale na rozdiel od nás sa počítače pri vykonávaní operácií spoliehajú na elektrinu.
Ak chcete spustiť hru s rýchlosťou 60 FPS (snímok za sekundu), CPU a GPU vedú elektrinu elektronické spínače známe ako tranzistory
. To spôsobí, že sa prepínače zapnú alebo vypnú na základe taktovacej frekvencie CPU alebo GPU. Práve táto opakovaná činnosť tranzistorov v CPU a GPU oživuje váš počítač. To znamená, že práve táto elektrina spôsobuje, že sa váš systém zahrieva.Ale prečo to, čo poháňa vaše hry, spôsobuje zahrievanie vášho počítača?
No vidíte, podľa Joulesovho zákona o zahrievaní je teplo generované vo vodiči úmerné druhej mocnine prúdu, ktorý ním preteká. Preto so zvyšujúcim sa odberom prúdu výpočtovej jednotky sa zvyšuje aj teplo, ktoré vytvára.
Prečo hry spôsobujú, že fanúšikovia vo vašom systéme šalejú?
Teraz, keď už máme základné informácie o tom, prečo sa váš systém zahrieva, môžeme sa pozrieť na to, prečo je hranie hier pre váš počítač takou náročnou úlohou.
Vidíte, hranie môže vyzerať jednoducho na povrchu, ale systémy CPU, GPU a pamäte bežia na plný úväzok, aby poskytovali tieto vysoké obnovovacie frekvencie. Aby sme pochopili, prečo je hranie hier také náročné, pozrime sa, čo musí váš systém urobiť pri vykresľovaní hier.
Keď hru otvoríte, do obrazu sa dostane CPU a programové dáta pre hru sa presunú do systémovej RAM z pevného disku. Potom CPU spracuje dáta a odošle ich do VRAM, vyhradená pamäť na spracovanie zobrazovaných údajov. Potom GPU spracuje údaje, vytvorí scénu podľa vašej hry a uloží informácie o vykreslení do pamäte VRAM. Displej potom tieto údaje pravidelne extrahuje na základe obnovovacej frekvencie.
Môže sa to zdať triviálne, ale GPU musí spracovávať dáta 60-krát za sekundu a odosielať ich na displej, aby poskytoval plynulý 60 FPS zážitok. Navyše, ak máte full HD displej, váš GPU musí spracovať informácie o vykreslení pre 2 milióny pixelov. Na druhej strane, ak máte 4k displej, GPU musí spracovať dáta na vymaľovanie cez 8 miliónov pixelov.
Preto, aby som to všetko zhrnul, váš GPU musí spracovať informácie o farbách, tieňoch a textúre pre 8 miliónov bodov a doručiť ich na displej každých 16 milisekúnd, aby ponúkli plynulé hranie skúsenosti.
Teraz je to veľa čísel; pri hraní náročných titulov sa nepochybne zahrieva váš GPU a CPU.
Porozumenie snímkovým frekvenciám, obnovovacím frekvenciám a trhaniu obrazovky
Ako bolo vysvetlené vyššie, GPU generuje obrázky a ukladá ich do VRAM. Rýchlosť, s akou môže GPU vykonávať túto úlohu, je známa ako snímková frekvencia, ktorá je úmerná zložitosti scény.
Preto, ak hráte hru, ktorá nie je výpočtovo zložitá, GPU dokáže vykresľovať obrázky vyššou rýchlosťou a odosielať dáta do VRAM 100-krát za sekundu, pričom ponúka snímkovú frekvenciu 100 FPS. To znamená, že ak hráte hru s povoleným sledovaním lúčov, GPU bude musieť spracovať oveľa viac údajov, čím sa zníži FPS.
Obnovovacia frekvencia monitora sa na druhej strane vzťahuje na rýchlosť, s akou monitor zhromažďuje údaje z pamäte VRAM. Ak teda máte panel, ktorý ponúka obnovovaciu frekvenciu 60 Hz, monitor bude pristupovať k informáciám vo VRAM každých 16,6 milisekúnd (1/60 sekundy).
Takže, ak sa na to pozriete, obnovovacia frekvencia vášho monitora je konštantná, zatiaľ čo obnovovacia frekvencia GPU je variabilná. Práve tento nesúlad spôsobuje trhanie obrazovky; tu je postup.
Povedzme, že váš GPU spracováva údaje na vytvorenie obrazu, ktorý sa má zobraziť na obrazovke, a keďže vizuál nie je zložitý, scénu vytvorí okamžite. Teraz, aby všetko fungovalo správne, monitor by mal načítať obraz z pamäte VRAM a zobraziť ho obraz súčasne, ale keďže GPU pracuje rýchlejšie ako displej, dáta z VRAM nie prinesené.
Zatiaľ čo sa obraz na obrazovke neaktualizuje, GPU spracováva údaje, aby vytvoril ďalší obrázok zobrazený na displeji a zapísal do pamäte VRAM. V tomto čase displej načítava údaje z pamäte VRAM.
Z tohto dôvodu sa obrázok na vašom displeji zobrazuje s trhlinou v strede, pretože obrázky sú z dvoch rôznych snímok. Na vyriešenie tohto problému máme V-Sync.
Čo sa stane, keď je povolená V-Sync?
Nikto nemá rád trhanie obrazovky a na vyriešenie tohto problému herný priemysel prišiel s technológiou V-Sync. Skratka pre vertikálnu synchronizáciu, V-Sync synchronizuje displej a GPU, aby sa do obrazu nedostalo trhanie obrazovky.
Na tento účel V-Sync obmedzuje snímkovú frekvenciu GPU na konštantnú frekvenciu. Vďaka tomu displej zbiera dáta z VRAM rovnakou rýchlosťou, akou GPU tlačí dáta do VRAM, čím zabraňuje trhaniu obrazovky.
Okrem toho, keď je povolená funkcia V-Sync, váš GPU sa netlačí na limity, pretože spracováva obrazové údaje na základe obnovovacej frekvencie monitora.
Prečo sa teplota CPU a GPU zvýši, keď je V-Sync zakázaná?
Keď je V-Sync vypnutá, obnovovacia frekvencia displeja a snímková frekvencia GPU nie sú synchronizované. Preto sa GPU tlačí na limit a odosiela údaje do VRAM na základe zložitosti scény. To značne zaťažuje GPU a CPU, pretože je potrebné spracovať a spravovať viac údajov.
Toto zvýšenie zaťaženia GPU a CPU spôsobuje, že výpočtové jednotky odoberajú viac prúdu, čím sa zvyšuje teplota vášho systému.
Povoľte V-Sync na chladenie vášho CPU a GPU
Vypnutie funkcie V-Sync môže spôsobiť zahriatie systému, ale môže existovať niekoľko dôvodov pre vysoké teploty systému. Ak teda aktivácia V-Sync neochladí váš GPU, môžete sa pozrieť na iné faktory, ktoré by mohli zahrievať váš systém.
