Одной из самых важных и главных частей ноутбука, безусловно, является процессор, а остальные устройства занимаются его обслуживанием и вводом или выводом информации. Поэтому температура процессора играет крайне важную роль в нормальной работе ноутбука. Под температурой процессора понимается температура внутри интегральной схемы. Она определяет температуру внутри корпуса ноутбука. Сильный разогрев его повышает температуру внутри устройства, и в конечном итоге приводит к поломке.
В ноутбуке контроль за температурой реализован путем применением термодатчиков, расположенных непосредственно на процессоре. Термодатчик представляет собой полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от температуры. Датчик программно доступен компьютеру при помощи интерфейса. Обращаясь с определенным интервалом к датчику, компьютер считывает величину сопротивления и переводит ее в температуру. Процесс контроля над температурой процессора любого типа необходим для того, чтобы при сильном нагреве ноутбук не вышел из строя.
В ноутбуках используются различные процессоры, с различной температурой работы. Отчего зависит температура процессора? В первую очередь от его вида. Классифицировать процессоры можно по различным признакам: тип технологии, архитектура процессора, быстродействие. Все эти признаки непосредственно влияют на температуру процессора. Одним из главных видов классификации для ноутбуков является деление на мобильные и немобильные процессоры.
Применение мобильного или немобильного процессора оказывает решающее влияние на систему охлаждения ноутбука. Мобильность процессора обозначается буквой М в маркировке. Разница между ними очень существенная. Мобильные процессоры специально конструируются для ноутбуков. Задачи при конструировании таких устройств состоят в уменьшении размера процессора и снижении его нагрева, при сохранении производительности компьютера в целом. Решается это путем новых технологий изготовления и применением новой архитектуры.
Мобильные технологии
Говоря о мобильных процессорах для ноутбуков, нельзя промолчать о технологии Centrino от Intel . Название это очень популярно и широко разрекламировано. В этой технологии используются мобильные процессоры типа Pentium M и Celeron M, созданные специально для ноутбуков. Они обеспечивают низкое тепловыделение и высокую производительность, за счет применения новой архитектуры без повышения тактовой частоты. В результате эти процессоры по производительности можно приравнивать к процессорам Pentium4 при решении большинства задач.
Еще одним достижением этих процессоров является использование модернизированной функции SpeedStep. Ранее частота работы процессора изменялась только в зависимости от типа питания, в этих моделях она меняется при изменении нагрузки на процессор. Это снижает разогрев и повышает длительность работы в автономном режиме. Применение многоядерных процессоров усложняет проблему повышения температуры процессоров. В этом случае, труднее осуществить контроль над температурой. В многоядерных процессорах необходимо контролировать температуру каждого ядра, поскольку они работают с разной интенсивностью, соответственно обладают разной температурой.
Очевидно, что такой процессор получается дороже, чем стационарный. Часть производителей пошла другим путем, и стала устанавливать немобильные процессоры в ноутбуки, пытаясь увеличить мощность системы охлаждения. Это позволило им сделать относительно дешевые, но мощные устройства. Но сложности заключаются в том, что в корпусе мобильного компьютера очень мало места для установки высокоэффективной системы охлаждения с большой мощностью рассеивания тепла. И малейшее снижение эффективности системы охлаждения приводит к нагреву процессора и остановке работы компьютера.
Процессоры производства AMD все чаще и чаще применяются в ноутбуках. AMD разработала процессоры серии Mobile для ноутбуков. При сильном нагреве эти процессоры теряют стабильность работы, в отличие от интеловских, которые в этих случаях снижают производительность. Основное преимущество у них это более низкая цена.
Критическая температура процессора
Независимо от того, какой процессор установлен в ноутбуке, любой пользователь должен непременно знать, какие температуры считаются критичными или предельными при разогреве процессора. Но стоит заметить, что критическая температура и температура разрушения кристаллов процессора – это не равносильные понятия. Сам кристалл может выдержать гораздо более высокую температуру, чем критическая. А вот интегральная схема выдерживает уже меньший нагрев, так как в ней помимо кристаллов содержатся и более слабые к воздействию температуры элементы. Критической же температурой считается та температура, при которой процессор уже не в состоянии работать стабильно длительное время. При температурах выше 90 градусов по Цельсию в кристалле процессора начинают активно протекать электрохимические процессы, которые нарушают стабильную работу и приводят в итоге к полному отказу. Хотя для некоторых моделей ноутбуков 90 градусов это нормальная рабочая темпиратура , но таких ноутбуков очень мало и это в основном премиум ноутбуки от Sony конца двухтысячных годов.
Значение критических температур разных процессоров разное и зависит от типа интегральной схемы. Обычно оно указывается в паспорте изделия. Для стандартных процессоров диапазон рабочих температур составляет 40±5°C в холостом режиме и 55±15° при нагрузке. Ноутбуки с двухядерными процессорами имеют диапазон температур выше 45±5°C при холостом режиме и 60±5° во время нагрузки.
Защита от перегрева
В целях предотвращения перегрева ноутбука, необходимо проводить чистку ноутбука, а именно чистить радиатор и вентилятор системы охлаждения процессора. Дело в том, что в случае засорения или забивания пылью кулера, ухудшается теплоотдача системы охлаждения и происходит перегрев процессора. Срабатывает защита и снижается производительность устройства. Периодически надо проверять и состояние термопасты, если она высохла, то последствия могут быть также крайне плачевными. Если после очистки вентилятор все же издает шум, вибрирует – процедуру следует повторить. В некоторых случаях вентиляторы уже не могут справляться с прежней нагрузкой и их просто заменяют.
Также при работе на ноутбуке необходимо следить за тем, чтобы отверстия охлаждения в корпусе ноутбука не были закрыты различными предметами. Эти меры позволят продлить срок нормальной эксплуатации устройства.
Контроль за температурой процессора
Существуют специальные программы, которые позволяют выводить на дисплей температуру процессора. Это программы: Intel Thermal Analysis Tool (TAT) Core Temp, RMClock, Lavalys Everest, SpeedFan, MobileMeter CPUID. Все они отличаются друг от друга своими возможностями и целями.
Так программа Core Temp используется для двухядерных и четырёхядерных процессоров и позволяет видеть температуру каждого ядра. Программа Lavalys Everest представлена наиболее мощной компонентой и дает возможность тестировать практически все элементы ноутбука с операционной системой Windows. С помощью специального нагрузочного теста можно определить максимальную температуру разогрева процессора.
Для того чтобы использовать эти программы, надо знать как устроена защита ноутбука от перегрева. В ноутбуках с процессорами Интел используются две системы предохраняющие процессор от перегрева Программа TM1 (Thermal Monitor 1) можно сказать, что это первая ступень защиты. При определенной температуре, получив сигнал с термодатчика, запускается специальный режим - троттлинг. В таком режиме процессор пропускает часть тактов и не работает в этот момент. Во время этих тактов нагрев соответствует холостому ходу, в результате дальнейший нагрев останавливается и процессор охлаждается. При этом процессор продолжает выполнение задачи, но с меньшей скоростью.
ПрограммаТМ2 (Thermal Monitor 2) работает при наличии технологии EIST. Принцип ее функционирования заключается в управлении множителем и напряжением питания процессора. При достижении критической температуры срабатывает термодатчик, запускается ТМ2, уменьшается множитель процессора, напряжение питания снижается, в результате падает частота и нагрев уменьшается.
Для слежения за критическими температурами нужно запустить программу мониторинга и нагрузочный тест процессора одновременно и наблюдать за показателями. Как только сработала защита, стоит засечь температуру. Срабатывание защиты определяют по падению производительности и снижению множителя для процессора. Это температура, на которую настроена защита. Значение ее максимально для этого типа ноутбука с точки зрения производителя.
