最近网友提问关于CPU电压:

这让我想起我还欠着一笔关于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？超频为什么要提高电压？并回答用户关于电压和CPU寿命的问题。

CPU超频原理

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)是来自南桥PCH锁相环的基准时钟信号；

在CPU中一路传输到深圳生活网，为内核和很多非核部分(内存控制器、GPU等)提供基本的时钟信号。):

这个基频默认为100MHz，可以提高到200MHz甚至更高。因为它不仅为CPU核提供基频信号，还服务于CPU中的很多小伙伴。如果改进的话，内存频率，缓存频率，GPU频率等。会成倍增加，也就是说整个身体都会受到一次性动作的影响。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里的每一个器件都不是工作在100MHz，所以后面有一个乘法器为自己服务。比如内核、GPU、缓存、内存控制器都有自己的倍频。

例如，3.5GHz的标称CPU的基频为100MHz，内核中的倍频器为35，计算公式如下

100 35 = 3500MHz=3.5GHz

很简单，不是吗？在超频中，我们独立调节各部分的倍频，提高其速度。例如，如果我们将内核的倍频调整为45，那么我们就有了一个4.5GHz的CPU。调整倍频的好处是可以独立调整，而不是像调整基频一样往上走。撞车后很难判断出了什么问题。

超频资深玩家往往会先找出基频的极限，然后再单独调整内核的倍频，找到高于它的倍频极限。对于初学者来说，调整倍频往往就够了。

提高频率就是这么简单，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，系统往往开始出现不稳定。只要我们知道它不稳定在哪里，并改善它的电压供应，它往往可以再次稳定。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。像Kabylak这种包含80多亿FET的CPU结构非常复杂。每个FET的简单原理图如下:

当输入电平较低时，CL带电，我们假设电容中存储了一焦耳的电能。当输入变高时，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。但是如果我们在1GHz频率翻转这个FET，能耗就是一个10^9，不能忽略。此外，CPU中有数十亿个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，这个时间就是栅极延迟。只有在充放电完成后进行采样，才能保证信号的完整性。这个充放电时间与电压负相关，即电压越高，充放电时间越短。信号就越完整。

如果超频后提高频率，原本可以满足门延迟的电压会慢慢无法保证信号的完整性。此时，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。

以CPU核超频为例，CPU核电压称为Vcore。每个CPU都有一个VID(电压标识)，它会被主深圳生活网板的电压调节模块(VR)或者CPU内置的VR(硅基电压调节器，FIVR)识别，以设置内核运行时的电压:

默认VID对应的电压只能保证标称核心频率正常工作。根据每个CPU的质量不同，频率超过一定范围后，往往需要对Vcore进行改进，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，需要慢慢的一点点试错。例如:

这是某个Skylake的电压和稳定频率的关系。

当然，不管什么情况，设置爆发电压也不是不可以，但是高电压往往意味着高功耗:

一般没人会这样。

高/低压对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，而电压的影响很小。事实上，CPU的电压一直在变化。对于CPU EIST中的每一个降频或超频状态，VR提供的电压是不同的。CPU的能效管理模块会要求VR根据CPU的频率提供不同的电压，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CPU寿命。现在的问题是，什么情况下应该手动降低CPU电压？

前面提到过VID，VID有不同的CPU，但是同一个CPU(步进，SKU)是一样的，也就是说它对应的Vcore是Intel测试过的电压，适用于这种CPU。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.\"(猜猜它来自哪里？)

CPU质量参差不齐。VID默认为Vcore，也就是Auto不一定最适合你的CPU。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超频比较麻烦。首先你要有一个带K的CPU来升级你的散热设备(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，直到你满意，不能再增加，温度过高。为有经验的球员调整BCLK。

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