Przegrzewanie i chłodzenie laptopa - wszystko, co musisz wiedzieć

Wielu ludzi bagatelizuje kwestie związane z chłodzeniem notebooka. Mało kto monitoruje temperatury podzespołów. Tymczasem coraz więcej laptopów przegrzewa się. I nie mówimy tutaj tylko o starych, zdezelowanych maszynkach. Zbliża się lato, temperatury otoczenia rosną i problem może dotyczyć również Ciebie. Jak go zdiagnozować i jak sobie z nim poradzić?

Nowy laptop nie zawsze jest bezproblemowy

Do poruszenia tego tematu skłonił mnie jeden z nowszych laptopów Lenovo. Cena na poziomie około 2500 zł sprawia, że jest on obiektem zainteresowania wielu osób, które poszukują taniego i uniwersalnego komputera przenośnego, który sprawdzi się w typowych zadaniach.

Notebook miał trójrdzeniowego Phenoma II X3 N830 na pokładzie, więc chciałem sprawdzić, na co można liczyć ze strony AMD. Ku mojemu zaskoczeniu wynik w CineBench R10 x-CPU (64-bit) był na poziomie procesora Intel Atom D525 (2 x 1,8 GHz) - czas renderingu sceny wyniósł 8 minut 17 sekund.

Jak się okazało, układ chłodzenia zwyczajnie nie radził sobie z odprowadzaniem ciepła z jednostki centralnej. Częstotliwości pracy poszczególnych rdzeni oscylowały przez większą część testu na poziomie 900-1200 MHz (screen poniżej), choć zdarzało się, że spadały chwilowo do 400 MHz.

Równoczesne obciążenie dedykowanej karty graficznej powodowało dalsze obniżenie zegarów. Ostatecznie czas renderingu przekraczał 10 minut. Krótka diagnostyka wystarczyła aby stwierdzić, że laptop się przegrzewa. Otwarcie na oścież okna (temperatura na dworze wynosiła 8 stopni Celsjusza) sprawiło, że sprzęt odzyskał werwę, choć w dalszym ciągu zdarzały się spadki taktowania.

Jednak nie o mrożenie się tutaj chodzi. Jeśli bowiem wentylator pracuje na najwyższych obrotach (a przynajmniej takie odniosłem wrażenie), a nowy laptop zaczyna działać ociężale to znaczy, że problem jest i nie należy go bagatelizować. Przy okazji uzasadnia to sensowność przeprowadzania wielogodzinnych testów obciążeniowych.

Najczęstsze objawy przegrzewania laptopa

Typowymi symptomami, które mogą sygnalizować problemy z temperaturami są:

• wolniejsze działanie notebooka - odczuwalny spadek wydajności (np. nagłe zauważalne załamanie liczby FPS w grze, wydłużenie czasu wykonywania typowych czynności, opóźnienie reakcji na wydawane polecenia);
• zawieszanie się laptopa oraz chwilowe \zamrażanie;
• niespodziewane restarty i wyłączanie się komputera;
• pogorszenie kultury pracy - częstsza i bardziej intensywna praca układu chłodzenia;
• przekłamania w wyświetlanym obrazie (artefakty) np. podczas grania,
• nadmierne nagrzewanie się obudowy.

Oczywiście występowanie wyżej wymienionych czynników wcale nie musi być spowodowane zbyt wysokimi temperaturami podzespołów. Winnymi mogą być system operacyjny, program działający w tle (najczęściej złośliwe/szkodliwe oprogramowanie), a także wadliwe lub niskiej jakości komponenty komputera.

Jak sprawdzić temperatury podzespołów?

Aby sprawdzić, czy rzeczywiście nasz laptop się przegrzewa, należy posłużyć się odpowiednim oprogramowaniem. Oczywiście nie brakuje płatnych programów, lecz najlepiej jest rozpocząć diagnostykę wykorzystując do tego celu darmowe, ogólnodostępne aplikacje. Najpopularniejsze z nich to:

• Core Temp (CPU);
• GPU-Z (GPU);
• HWMonitor (CPU, GPU, HDD, MB);
• HWInfo (CPU, GPU, HDD, MB);
• SIW (System Information for Windows);
• SpeedFan - (CPU, GPU, HDD).

W przypadku starszych komputerów z czystym sumieniem mogę polecić również darmową wersję Everesta (2.20) i Notebook Hardware Control. Na potrzeby diagnostyki można również wykorzystać najnowszą edycję Everesta, która mimo ograniczeń wersji trial do tego celu jak najbardziej się nadaje.

Może się zdarzyć i tak, że żaden z programów nie odczyta temperatury danego komponentu. Taka sytuacja dość często występuje w przypadku zintegrowanych układów graficznych, gdzie producent nie zainstalował diody termicznej. Oczywiście nie jest to regułą, ponieważ niektóre dedykowane GPU (głównie starsze) również nie mają czujników ciepła.

Brak możliwości odczytu może wynikać z winy programu, dlatego zawsze warto używać najnowszej wersji, a gdy i ona zawiedzie spróbować za pomocą innej aplikacji. Sprawdzając temperatury np. podczas gry warto przed uruchomieniem tytułu zostawić działającą w tle aplikację, logującą najwyższe temperatury podzespołów (np. HWMonitor zapisuje minimalną i maksymalną wartość temperatur).

Temperatura procesora

Podczas spoczynku lub niezbyt intensywnego użycia temperatura jednostki centralnej nie powinna, moim zdaniem, przekraczać 60 stopni Celsjusza, a podczas maksymalnego obciążenia 90. Niektóre mobilne procesory są w stanie pracować stabilnie nawet z temperaturami dochodzącymi do 100-105 stopni Celsjusza.

Jednak tak wysoka ciepłota wpływa negatywnie zarówno na żywotność CPU (w perspektywie czasu), jak również na kulturę pracy laptopa, ciepłotę jego obudowy i zużycie energii, a tym samym czas pracy komputera na baterii.

Maksymalne, bezpieczne temperatury dla chipów Intela łatwo znajdziemy na stronie ark.intel.com. W przypadku procesorów AMD trzeba nieco pogoogle'ować, bowiem producent chyba ani myśli udostępnić na wzór Intela czytelnej, łatwej do znalezienia strony ze wszystkimi istotnymi danymi technicznymi.

Obecna jest skrajnie uboga w informacje i niejednokrotnie więcej można się dowiedzieć z newsów o laptopach niż z niej. Warto pamiętać, że CPU desktopowe i laptopowe zazwyczaj znacznie różnią się dopuszczalnymi temperaturami pracy.

W tym miejscu warto nadmienić, że wszystkie nowoczesne CPU mają wbudowane zabezpieczenia chroniące je przed przekroczeniem granicznych dla nich temperatur. Dlatego często zdarza się, że gdy temperatura jednostki zbliża się do maksymalnej, obniża ona taktowanie do niskich wartości do czasu, aż ciepłota chipu zmaleje (tzw. throttling).

Gdy to nie pomaga i temperatura dalej rośnie najczęściej interweniują mechanizmy zabezpieczające komputera np. wyłączając go i uniemożliwiając rozruch do czasu schłodzenia podzespołów. Niektóre laptopy umożliwiają konfigurację w ustawieniach BIOSu wartości temperatur, przy których notebook ma alarmować sygnałem dźwiękowym oraz wyłączyć się. Nie jest to jednak zbyt często spotykany feature w mainstreamowych komputerach przenośnych.

Temperatura karty graficznej

O ile w przypadku zintegrowanych GPU raczej zjawisko przegrzewania układu nam nie grozi, o tyle dedykowane karty potrafią solidnie się nagrzać. Choć trudno dotrzeć do jakichkolwiek źródeł jasno określających jakie temperatury dla danego mobilnego chipu są bezpieczne, moim zdaniem alarmująca dla nas powinna być ciepłota przekraczająca 90 stopni Celsjusza.

Podobnie jak w przypadku CPU, chipy graficzne również mają swoje zabezpieczenia, a niektóre z nich stabilnie pracują z temperaturami dochodzącymi do 100 stopni (np. mój były Radeon HD 4650 dobijał do 102 stopni, ale już powyżej 90 dało się zauważyć klatkowanie w grach). Temperatury w idle'u powinny kształtować się w granicach 55 stopni.

Temperatura dysku twardego

Tutaj wiele zależy od konkretnego modelu laptopa i dysku. W jednym notebooku dysk będzie miał 40 stopni, w innym nawet 60. Tak duże dysproporcje są często powodowane przez słaby obieg powietrza w obudowie i umieszczenie pamięci masowej w sąsiedztwie mocno nagrzewających się podzespołów. Np. podczas gry na Acerze Aspire 5740G temperatura dysku 5400 RPM doszła do 59 stopni.

Tymczasem mój hybrydowy Momentus XT (7200 RPM) nie nagrzewa się powyżej 41 stopni. Ciepłota dysku twardego przekraczająca 50 stopni Celsjusza wpływa niekorzystnie na jego żywotność. Znacznie lepiej w tej kwestii wypadają dyski SSD, które nie dość, że są chłodniejsze, to bez problemu mogą pracować w temperaturach nawet 85 stopni Celsjusza.

Jak prawidłowo sprawdzić temperatury? Najczęściej popełniane błędy

Ważne jest, aby temperatury w tzw. stresie monitorować właściwie. Błędy w metodologii mogą bowiem skutkować niewłaściwymi odczytami i tym samym nasz laptop dalej będzie się przegrzewał, a my nie będziemy świadomi przyczyny problemów. Najczęściej popełniane błędy:

• Często zdarza się, że użytkownicy zamykają grę, następnie uruchamiają program typu Everest i stwierdzają, że temperatury są w normie.

Nowoczesne laptopy w czasie pomiędzy zakończeniem gry, a uruchomieniem programu diagnostycznego i przejściem do odpowiedniej zakładki (czyli de facto paru sekund) potrafią zbić temperaturę o kilka, a nawet kilkanaście stopni Celsjusza.

• Obciążanie tylko jednego podzespołu - CPU lub GPU.

Wiele laptopów ma tylko jeden wentylator i radiatory procesora oraz karty graficznej połączone systemem heat-pipe'ów. W tej sytuacji gdy obciążymy np. Furmarkiem kartę graficzną, a procesor będzie pracował "na pół gwizdka" (np. jeden rdzeń z 4) temperatura GPU może być niższa o kilka, a nawet kilkanaście stopni niż w sytuacji, gdy jednocześnie w pełni obciążymy CPU i GPU.

Dla przykładu: podczas obciążenia samego GPU w laptopie Compal KHLB2 z procesorem Core 2 Duo T9600 (TDP 35W) i Radeonem HD 4650, chip graficzny osiągał temperatury 88-90 stopni. Jednoczesne obciążenie CPU powodowało wzrost ciepłoty karty graficznej do 102 stopni Celsjusza.

Owszem, to nie jest regułą. Np. testowany przeze mnie Alienware M17x R2 miał odrębne wentylatory dla CPU i każdej z dwóch kart graficznych. Tutaj obciążanie CPU nie miało praktycznie wpływu na uzyskiwane przez GPU temperatury.

• Zbyt krótki czas testów.

Czasami wystarczy 5-10 minut, aby laptop osiągnął graniczne temperatury podzespołów i zaczął sprawiać problemy. Wtedy przeciąganie próby obciążeniowej nie ma sensu. Są jednak komputery, które nagrzewają się znacznie wolniej. Krótki test obciążeniowy nie pozwoli wtedy na zdiagnozowanie problemu, który wyjdzie podczas kilkugodzinnej sesja z GTA 4.

• Źle dobrane oprogramowanie.

Mało wymagające aplikacje nie nadają się do diagnozowania problemów z temperaturami. Dlatego jeśli laptop wiesza się podczas gry w takie Metro 2033, a my do sprawdzenia temperatur zapuścimy 3D Marka 2006, nie uzyskamy miarodajnych rezultatów.

Chcąc sprawdzić jak laptop radzi sobie z odprowadzaniem ciepła pod obciążeniem, wykorzystajmy specjalistyczne oprogramowanie, np. duet Prime95 i Furmark (tryb Xtreme Burning).

Jest gorąco. Zbyt gorąco. Dlaczego?

Przyczyn przegrzewania laptopa (nawet takiego, który zaraz po zakupie się nie przegrzewał), jest co najmniej kilka. Zdarza się, że winny jest zbyt mało efektywny układ chłodzenia. Co prawda ograniczona przestrzeń w obudowie laptopa skutecznie uniemożliwia w większości przypadków znaczącą ingerencję w chłodzenie, ale i tutaj mamy pewne pole manewru.

Najczęstszymi przyczynami są:

Najlepiej jednak nie doprowadzać do zbytniego nagromadzenia nieczystości i od nowości, co miesiąc fundować laptopowi solidną wentylację. Użytkownicy z zacięciem majsterkowicza mogą pokusić się o rozkręcenie obudowy i ręczne przeczyszczenie układu chłodzenia. Jest to nieco trudniejsze, ale daje zdecydowanie lepsze efekty.

Mając rozkręconą obudowę niektórzy nie oprą się możliwości demontażu układu chłodzenia i wymiany pasty termoprzewodzącej na lepszą. Dobrymi opiniami wśród użytkowników cieszą się pasty:

• IC Diamond 7 Carat;
• Coollaboratory Liquid Pro;
• Arctic Silver;
• OCZ Freeze;
• Zalman STG1.

Planując wymianę warto poszukać opinii o najnowszych produktach znanych producentów i liczyć się z tym, że najlepsze pasty mogą sporo kosztować. Na chip nakładamy cienką warstwę pasty i równomiernie ją rozprowadzamy po całej powierzchni stykającej się z radiatorem. Warto użyć do tego celu szpatułki.

Należy przemyśleć również inwestycję w porządną podkładkę chłodzącą. Moim zdaniem najlepszym wyborem na chwilę obecną są produkty Zalmana. Szczególnie godny polecenia wydaje się model ZM-NC3000U z dużym (220 mm) niskoobrotowym wentylatorem i hubem USB. Ma on bardzo dużą powierzchnię chłodzącą i dobrze sprawdza się z laptopami o przekątnej do 17".

Dlaczego polecam tylko jedną podkładkę? Po prostu w większości przypadków konkurencyjne produkty nie spełniają dobrze swojej funkcji. Miałem kilka podkładek - Cooler Mastera NotePala Infinite, coś Akasy, Chiefteca, Thermaltake'a oraz Targusa i... moim zdaniem szkoda czasu i pieniędzy. Może są efektowne i dobrze wykonane, ale efekty ich działania są niewspółmiernie małe w stosunku do hałasu i zainwestowanych środków.

Zawsze jednak należy pamiętać o w miarę dobrej wentylacji pomieszczenia i nie zakrywaniu otworów wentylacyjnych laptopa. Jeśli często zdarza się nam pracować w łóżku dobrym pomysłem jest zainwestowanie w specjalny, wygodny i funkcjonalny stolik pod laptop. Nie jest to duży wydatek, a poprawia komfort pracy i mamy pewność, że nic nie utrudnia przepływu powietrza w laptopie.

Popularne są również metody programowe, do których zalicza się tzw. undervolting, czyli obniżanie napięcia zasilania np. procesora oraz underclocking (downclocking), czyli obniżanie zegarów taktujących np. CPU i/lub GPU. Decydując się na wykonanie tych czynności musimy się liczyć (głównie w 2. przypadku) ze spadkiem wydajności.

Jednak umiejętnie przeprowadzone zabiegi undervoltingu/underclockingu skutkują zmniejszeniem wydzielania ciepła, poboru energii i poprawą kultury pracy laptopa. Aby tego dokonać możemy zazwyczaj posłużyć się programami używanymi powszechnie do overclockingu. Musimy jednak pamiętać, by po obniżeniu napięcia zasilającego sprawdzić stabilność pracy systemu.

Zdiagnozuj, napraw, przetestuj, monitoruj

Jaką taktykę obierzemy w walce z temperaturami zależy tylko i wyłącznie od nas. Warto jednak być świadomym, że nawet jeśli problem przegrzewania laptopa jeszcze nas nie dotyczy, niewykluczone, że w przyszłości będzie. Jeśli więc nasz notebook ma objawy wskazujące na problemy z chłodzeniem, dobrze jest poświęcić chwilę na diagnostykę, aby w porę podjąć odpowiednie kroki.

Nie zawsze oznacza to dodatkowe koszta, a odrobina dobrych chęci wystarczy, by uniknąć nieprzyjemnych sytuacji, przepychanek z serwisem i cieszyć się chłodnym, pracującym cicho i wydajnie laptopem.