Wir verbinden den Begriff Hot Spot normalerweise mit drahtlosen Netzwerken, die es uns ermöglichen, uns sofort mit dem Internet zu verbinden, und die sich normalerweise an öffentlichen Orten und in Cafés befinden. Diesmal bringen wir Ihnen jedoch eine andere Bedeutung in Bezug auf Grafikkarten und ihre Temperaturen. Und wir werden ein Konzept vorstellen, das Ihnen hilft, nicht nur die Übertaktung, sondern auch die Boost-Geschwindigkeit zu verstehen.
Die Temperatur, mit der die Komponenten unseres Computers arbeiten, ist ein entscheidendes Element, aber wir können sie nicht jederzeit überwachen, und deshalb gibt es integrierte Sicherheitsmaßnahmen, um eine Überhitzung zu verhindern.
In diesem Artikel stellen wir Ihnen das auf Grafikkarten angewendete Hot Spot-Konzept vor. Womit der höchste Temperaturwert gemeint ist, der im Betrieb erreicht werden kann. Dieses Konzept verbirgt jedoch viel mehr als einen Maximalwert, und es ist wichtig, Konzepte wie Übertaktung und die Funktionsweise von Boost-Geschwindigkeit in einer Grafikkarte zu verstehen.
Was ist der Hot Spot auf einer Grafikkarte?
Keine Sorge, dies ist bisher keine unbekannte Komponente, sondern ein Konzept, dessen Verständnis Sie nicht viel kosten wird, sobald wir es Ihnen erklärt haben. Zunächst müssen wir bedenken, dass Grafikkarten mehrere Taktraten haben, die je nach Arbeitslast schwanken, aber eine davon ist die Boost-Geschwindigkeit, die in sehr kurzen Zeitschüben erreicht wird. Der Grund? Eine höhere Taktrate impliziert eine Erhöhung der Temperatur, bei der der Chip arbeitet, die als Sperrschichttemperatur bezeichnet wird. Daher ist es notwendig, dass sie vor dem Erreichen kritischer Werte verringert wird.
Wie funktioniert das GPU wissen, wann es zu heiß ist? Stellen Sie sich für einen Moment vor, dass Sie der Grafikchip sind und eine Aerobic-Übung machen. Plötzlich stellen wir fest, dass wir müde werden und Blähungen auftreten. Haben wir dagegen ein Gerät, das unsere Herzfrequenz misst, können wir unseren Rhythmus rechtzeitig regulieren und größere Übel wie einen Herzinfarkt vermeiden. Nun, die Grafikchips in den Grafikkarten verfügen über eine Reihe von Sensoren, die dazu bestimmt sind, die Temperatur zu jeder Zeit zu messen.
Eigentlich ist Hot Spot oder Hot Spot nichts anderes als der höchste Temperaturmesswert, den eine Grafikkarte zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht. Und hier gehen wir auf ein wichtiges Detail ein. Nicht alle Chips sind gleich, nicht einmal innerhalb desselben Wafers. Tatsache ist, dass unsere Grafikkarte, wenn sie diese Temperatur überschreitet, nicht mehr funktioniert.
Gibt es eine Möglichkeit, den Hot Spot meiner Grafikkarte zu ermitteln?
Ja, es ist so einfach, wie in GPU-Z auf die Registerkarte „Sensoren“ zu gehen, wo Sie sowohl die Temperatur sehen können, die von den verschiedenen auf unserer Grafikkarte installierten Sensoren erreicht wird, als auch in Echtzeit.
Was ist der Unterschied in der Sperrschichttemperatur?
Die Sperrschichttemperatur ist die von einem Chip im Betrieb abgegebene Temperatur, die durch die Temperatur seiner Umgebung bzw. Umgebungstemperatur sowie durch seine Fähigkeit, Wärme aus dem verwendeten Kühlsystem abzuführen, beeinflusst wird. finden Sie es auf dem System installiert. Dies wird durch die folgende Formel definiert:
T J = T a + (S D * O JA )
Wo:
- T J ist die Sperrschichttemperatur und damit die, die in diesem Fall von der GPU sowie ihrem VRAM ausgegeben wird. (Celsius Grad)
- T A ist die Umgebungstemperatur, also in der sich die Box befindet, in der sich unsere Grafikkarte befindet. (Celsius Grad)
- P D ist die Wärmeableitungskapazität pro Watt. (Watt)
- O JA ist der Wärmewiderstand des Kühlsystems (Grad Celsius/Watt)
Es ist nichts anderes als reine Thermodynamik, bei der ein Objekt mit niedrigerer Temperatur die Energie oder Wärme eines anderen, das heißer ist, absorbiert. Letztendlich ist das Ziel eines jeden Kühlsystems in einem Halbleiterbauelement wie einer Grafikkarte nichts anderes, als die Sperrschichttemperatur so weit wie möglich von ihrem Maximum, dem Hot Spot, entfernt zu halten. Und was passiert, wenn diese erreicht ist? Nun, dann kommen die Überhitzungsprobleme.
Im besten Fall schaltet sich das System zum Abkühlen einfach aus und wieder ein, im schlimmsten Fall staut es Wärme an, bis sie sich durch die Veränderung der Chemie durch den Temperaturanstieg auf die Struktur der Kreisläufe auswirkt. Der Punkt, an dem das Kühlsystem seine Betriebsgrenze überschreitet, wird erreicht, und die Folgen davon sind der Betriebstod des Geräts. Komm schon, deine Grafikkarte funktioniert dauerhaft nicht mehr.
Deshalb beziehen die Konstrukteure von Chips mit der Möglichkeit, die Taktrate temporär anzuheben, diese meist auf Temperaturen, die zwischen 10°C und 15°C unter dem Hot Spot oder Hot Spot liegen. Damit das System Zeit hat, durch den entsprechenden Spannungsabfall wieder auf die Grundgeschwindigkeit zurückzukehren. Das heißt, technisch gesehen kann eine GPU Geschwindigkeiten erreichen, die höher als ihre Spezifikationen sind, aber sie sind nicht sicher für die Gesundheit des Chips.
Binning, Flüssigkeitskühlung, kundenspezifische Modelle und Hot Spot
Die Verwendung von Flüssigkeitskühlung in jeder Art von Chip ist der Schlüssel, da sie die Sperrschichttemperatur stark reduziert, da es viel schwieriger ist, die Hot-Spot-Temperatur zu erreichen, wodurch Modelle dieser Grafikkarten viel höhere Taktraten erreichen können. Ein weiterer Punkt ist das Binning der Chips, das auf einer Vorauswahl von Wafer-Chips mit größerer Toleranz gegenüber hohen Temperaturen beruht. Dies ermöglicht den Start viel leistungsfähigerer und fortschrittlicherer Versionen in Bezug auf die Leistung. Allerdings immer mit einem fortschrittlicheren Kühlsystem als Standard-Grafikkarten und daher zu einem viel höheren Preis. Natürlich hoffen die Hersteller, dass die gewonnene zusätzliche Leistung die Einführung eines fortschrittlicheren Modells rechtfertigen wird.
Die Kehrseite der Medaille findet sich bei einigen Custom-Grafikkartenmodellen, bei denen nicht nur das Design der analogen Schaltung, die für die Steuerung der Spannungen und Ströme zuständig ist, millimetergenau ausgelegt ist, sondern auch das Kühlsystem. Dinge wie das im Kühlkörper verwendete Material, die Lüftertypen, die Backplate, der Kühlkörper usw. All dies mit dem Ziel, dass bestimmte Geschwindigkeiten so weit wie möglich vom Hot Spot des Diagramms aus erreicht werden können.
Dass ein Grafikkartenhersteller mit einer GPU aus NVIDIA, Intel or AMD es schafft, aus seinem Grafikkartenmodell eine höhere Taktrate im Vergleich zu den Äquivalenten anderer Marken herauszuholen, ist der Schlüssel. Da es Ihre Grafikkarte viel gefragter machen kann als ihre direkte Konkurrenz und zu einer besseren Wahl für diejenigen wird, die nach roher Leistung gegenüber anderen Werten suchen. Was in einem Nullsummenmarkt wichtig ist.
