最近网友提问关于CPU电压:
让我想起了一个关于CPU超频的旧账。今天我们一起来探讨一下，英特尔的CPU超频是什么原理？超频的时候为什么要提高电压？并回答网友关于电压和CPU寿命的问题。
CPU超频的原理自从Intel抛弃了FSB，CPU的频率计算就很简单了:
CPU主频=基频倍频
基准时钟(BCLK)是来自PCH南桥PLL的基本时钟信号:
它一直传递到CPU，为内核和许多非内核部分(内存控制器、GPU等)提供基本的时钟信号。):
这个基频默认为100MHz，但可以提高到200MHz甚至更高。因为它不仅为CPU内核提供基频信号，还服务于CPU中的很多小伙伴。提高一下吧，还有内存频率，缓存频率，GPU频率等等。会加倍，所谓“牵一发而动全身”。正因为如此，对其进行改进会整体提高CPU的运输速度，但也容易造成某些部分的不稳定。
有了基频，CPU里的每个器件都不工作在100MHz，所以后面跟着一个乘法器为自己服务。如内核、GPU、缓存和内存控制器等。，都有自己的倍频器。
比如标称3.5GHz的CPU，它的基频是100MHz，核心的倍频是35，计算如下
100 35 = 3500 MHz = 3.5 GHz
很简单，不是吗？在超频中，我们分别调整各个部分的倍频，提高其速度。例如，如果我们将内核的倍频设置为45，那么我们就有了一个4.5GHz的CPU。倍频调节的好处是可以单独调节，而不是像调节基频一样一下子调高。撞车后很难判断出了什么问题。
超频有经验的玩家往往会先测试基频的极限，然后单独调整内核的倍频，找到高于这个的倍频极限。对于初学者来说，调整倍频往往就够了。
提高频率这么简单，只要我们有K结尾的CPU，在BIOS里调几个数字就行了:
超频真的那么简单吗？
情况要复杂得多。超频后，系统经常开始出现百特网络不稳定。只要知道它哪里不稳定，增加它的电压供应，往往就能让它重新稳定。为什么提高电压会提高高频的稳定性？
为什么要提高电压？我们举个例子。CPU结构如Kabylak，包含超过80亿个场效应晶体管FET，非常复杂。每个FET的简单原理图如下:
当输入低电平时，CL被充电，我们假设电容中存储了一焦耳的电能。当输入变为高电平时，电能被释放，并且一焦耳的能量被释放。因为CL很小，所以这个A也很小，几乎可以忽略不计。但如果我们以1GHz的频率翻转这个FET，能耗就是一个10^9，不可忽略。再加上CPU中有几十亿个fet，能耗变得相当可观。
这里我们将介绍门延迟的概念。简单来说，组成CPU的FET充放电需要一定的时间，这个时间就是门延迟。只有在百特网络充放电完成后，采样才能保证信号的完整性。这个充放电时间与电压负相关，即电压高时充放电时间短。就越能保证信号的完整性。
如果超频后频率上升，本来可以满足门延迟的电压慢慢就不能保证信号完整了。此时，通过增加电压，可以减少门延迟，从而再次满足信号完整性。这就需要我们找出哪个部分不能满足信号完整性，从而改善它的电压供应。
例如，如果CPU内核超过Baxter网络频率，则CPU内核电压称为Vcore。每个CPU都有一个VID(电压识别码)，可以通过主板的电压调节模块(VR)或CPU内置的VR(硅基电压调节器)来识别，以设置内核在运行时的电压:
默认VID对应的电压只能保证标称核心频率的正常工作。根据每个CPU的好坏，频率超过一定范围后，往往需要提高Vcore以满足稳定性的需要:
Vcore往往是auto，超频的时候要单独设置。
这里对某个频率没有统一的电压要求，必须慢慢试错。例如:
这是某个Skylake的电压和稳定频率的关系。
当然，不管怎样，一下子设置爆炸电压也不是不可能，但是高电压往往意味着高功耗:
一般没人会这样。
高电压/低电压对CPU有害吗？CPU最大的敌人不是电压，而是温度。超频对CPU寿命的影响也是因为温度，但是电压的影响很小。其实CPU的电压是时刻变化的，在CPU的EIST中每一个降频或者超频状态下，VR提供的电压都是不一样的。CPU的能效管理模块会根据CPU的频率要求VR提供不同的电压，从而省电。如果能提供有效的散热，超频对CPU寿命影响不大。
现在回到网友的问题，低电压不会损害CPU寿命，反而会增加。现在的问题是，什么情况下应该手动降低CPU电压？
我们前面提到过，VID，各种CPU都不一样，但是同一种CPU(步进，SKU)是一样的，也就是说它对应的Vcore是Intel测试过的，适用于这种CPU的电压。熟悉本专栏的用户都知道:
"所有的CPU生来都是平等的，但有些CPU比其他CPU更平等."(猜猜分机从哪里来？)
CPU质量参差不齐。VID默认的Vcore，也就是Auto，不一定对你的CPU是最优的。资深玩家可以尝试降低Vcore来省电。绿色，利国利民，何乐而不为？
结论CPU超频很麻烦。首先你要有一个带K的CPU，升级你的散热设备(原来自带的小风扇板完全没用)。然后建议慢慢增加倍频，不稳定后增加电压，再增加倍频，再增加电压，直到你觉得满意，不能再增加，温度过高。调整BCLK或者留给资深玩家。
本文地址:http://www.diemang.com/post/24527.html
