Updated on 2021.3.28:
特别提示:微软通过固件更新禁止了XTU和Throttle Stop对CPU核心的调节,降压相关的设置不再可用。但依旧可以限制频率。


这是网站转型后写的第一篇文章,希望大家喜欢。(本文仅基于个人经验做出介绍,对于可能造成的包括硬件损坏在内的损失概不负责,如有介意请关闭本页面)

写在前面:本文中部分图片较小,需要看的话请在新标签页中打开图片查看

Surface是微软出品的二合一电脑,十分轻薄便于携带功能多样,对于OIer其实是个不错的选择,既可以用来记笔记,又能敲代码,还可以颓(MC、CSGO足矣)。对于记笔记和敲代码,Surface都能轻松地胜任,可是颓却不一定。

Surface Pro6和Pro7的性能十分强大,比起前几代,核心数量翻翻就是实例的象征,但是这也同样带来了功耗和发热的问题。例如我的Surface的i5-8250U,专业人员对这款CPU的测试结果得出,它需要25W甚至更高的功耗,才能跑出满血的性能,而UHD620也需要大约15W以上的功耗才能发挥出完整的性能,加起来40W的功耗,对于一个被动散热的电脑来说就是暴毙。微软将Surface的封装功耗(CPU+GPU)限制在了18W,长时间功耗限制在了14~15W,即便如此,长时间高负载还是会让电脑达到烫手的70℃,使得电脑性能大大折损。但这是硬伤,我们能做的就是尽量减少性能的损耗。

例如像我们一样的CSGO机房,没有主动散热的i5配上UHD620可能欠些火候,体验就不是特别好了,这需要我们对Surface进行大量的操作。(本教程对于大多数轻薄本都有效,不过但凡是个主动散热的笔记本,这些优化都不是刚需)

设备介绍

我的Surface配置如下:
CPU:i5-8250U 4C8T 1.6~3.4GHz L3:6M 14nm++
GPU:UHD620 300MHz~1100MHz 24EU 共享内存
内存:LPDDR4 1866MHz 双通道封装内存
硬盘:海力士128GB NVMe SSD
屏幕:12.6吋LG屏幕
散热:(被动散热)

可以看到我的Surface是丐中丐版的😅如果你手持采用了锐炬核心显卡的CPU或者主动散热的笔记本或者i7版的Surface,其实这些优化是不必要的(i7版Surface是主动散热,我酸了)

正 文 开 始

硬件优化

Surface优化的需要,很大程度上是因为它没有主动散热,只能靠着温差来散热,所以补上这个短板,就可以很大程度上减小问题。

解决方案零:冰袋

巴 沙 鱼 散 热

用几个冰袋来回换着贴在电脑后面,效果显著,但是麻烦,不优先考虑。不过如果妈妈让你帮忙解冻点什么东西,比如巴沙鱼?那这还是个不错的选择,因为它真的很高效!(实验结果:可以稳定在21W的功耗下,而且温度从来没有超过过55℃,可以说效果确实很好)

解决方案一:小风扇侧吹

可以看到,Surface周围一整圈都有小小的散热孔,那么买一个小USB风扇放在桌边,侧向对着Surface吹风,让气流从散热孔穿过,就可以带走热量。简单粗暴。

但是有一点缺点,空气的导热系数并不高,所以效果可能并不太好,见效也不迅速,有什么办法可以让热量更快地导出?

解决方案二:加装风扇

这里说的加装当然不是在Surface内部加装啦,Surface的拆解难易度是众人皆知的(不过根据前人拆解的经验,没有风扇的Surface内部是留有风扇的空间的,理论上是可以在内部加装的,但是操作难度大,很难实现。内置不行,就外挂呗。不同于小风扇侧吹,外挂一个直接与平板接触的风扇是一个很高效的方案。

不难发现,淘宝上有很多例如“半导体手机散热器”“平板水冷”之类的散热装置,我没有对它们进行一一评测,但是不难用已有的知识分析出他们的散热性能的优劣。可以将他们简单的分为以下三类:

  1. 纯吹风型:这个本质上和小风扇侧吹没啥区别,甚至会因为风扇大小较小而导致效果反而不如侧吹风扇。
  2. 半导体导热+吹风:这个效果比起纯吹风要好一些,半导体导热将电脑一侧作为冷面,将热量传递到另一侧热面,再由风扇对热面散热。但是这种散射受到两方面因素的制约:①半导体导热功率不足,这样会导致电脑产生的热量无法及时的传递到热面去,从而导致热量积压,无法有效散热。②风扇功率不足,不能及时为热面散热,也会导致热量积压,无法有效散热。就我对市面上这一类散热器的观察,只有那种采用了显卡风扇改装出来的专为平板设计的散热器才能满足Surface的散热需求,但是价格令人害怕。
  3. 平板水冷:市面上有两类平板水冷:较便宜的——只有一套冷头+导管+水箱+泵,较贵的——与一体水冷相同的设计。其中前者与后者最大的差别是,前者没有风扇,本质上还是被动散热,短时间内可能有效,一段时间后长了冷却液温度也会逐渐升高,影响效果,但毕竟水的比热容还是很大的,所以这里的“一段时间”应该是一段不短的时间。而后者那就是真真正正的一体水冷了,效果无话可说,绝对的王者,但是价格也是绝对的亡者。

以上三点我只是就我个人的看法来说,具体的选择我不做推荐,你可以自己斟酌。

DIY散热

如果你觉得上面的都不好,那你可以试试DIY一个散热风扇加装上去:如图,这是我自己改装的,需要的材料:刀卡风扇、粘性导热硅垫(粘性石墨烯片更好)、USB转风扇小4pin转接线。把导热硅垫裁剪好贴在散热器的散热面上,然后粘在电脑后面,插上电源,大功告成了,没有任何操作难度。

Updated on 2021.3.38
推荐淘宝上买的那种小风扇比我这样子改要好得多,因为4PIN本该是12V,但USB转过来只有5V,电压不足散热性能是很差的。我现在用的这个效果真心好,功耗限制在18W,打LOL只有打团和小龙坑帧率下60FPS,能维持在不到70度的温度,效果极好!
这里附上购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.30ed2e8dY698yN&id=587148684816&_u=s33bdktd516c
希望店家结一下广告费/doge

上面说的这些,就是我想到的所有硬件上的散热方式了,具体的选择视个人而定。但我不妨概括一下:效果最好最方便的是一体水冷,但是贵;效果第二好的是冰袋,便宜但麻烦;其他的选项各有千秋;纯吹风型坚决不要。

软件优化

通过上面的分析可以看出来,从硬件角度上去考虑散热真的很麻烦,要么贵要么效果不好……所以从软件角度出发是个很好的选择。

功耗控制

XTU

XTU屏幕截图

这个软件是Intel官方出的CPU调校软件,对于几乎所有Intel处理器都适用(771/775之类的老古董除外),酷睿处理器几乎可以调整里面的所有选项;K/X结尾的酷睿系列处理器可以调整所有的选项,包括超频;至强系列可调整的选项有限。在嘤特尔更新的新版本里,Surface使用的低压处理器不再受支持,目前只有本文附件中的这个版本及更早的版本可用。

Surface在这个软件中可以调整的选项有CPU核心电压、CPU缓存电压、GPU核心电压、GPU缓存电压、多核心倍频限制、最大睿频时间限制、睿频功耗限制等功能,同时还可以监控各个组件的功耗、温度、电压等信息。毕竟是官方的,所以功能是很强大的。美中不足的是它和Surface快速启动技术有兼容性问题:如果使用了XTU,那么在开启了快速启动的情况下,关机后电脑会自动重启,而且电脑睡眠也会自动重启。挺令人头疼,所以不太推荐使用。下面这个软件更好一些。

Throttle Stop

https://www.techpowerup.com/forums/threads/throttle-stop-explanation.240047/

上面的链接是官网下载地址。这个软件包含了所有XTU的功能,还有一些XTU没有的。例如调整CPU和GPU的功耗分配(众所周知,CPU和GPU抢电是很毒瘤的),解除温度墙等。

特别提示:以下内容中的参数由我在我的设备上测试得到,不保证在所有设备上通用,所有如果在操作过程中出现了蓝屏、死机等现象,请重启并减少降低的电压,直到找到一个可以让电脑稳定的电压值。

这里我给出XTU和TS的优化参数(两者的设置参数是一样的,其中TS的参数取不到精确的整数,只要于目标参数差别不大即可)

  • CPU Core Voltage(CPU核心电压):-100mV
  • CPU Cache Voltage(CPU缓存电压):-100mV
  • GPU Core Voltage(GPU核心电压):-50mV
  • GPU Unslice Voltage(TS)/GPU Media Voltage:-50mV
  • TS独有:System Agent:-15mV

TS特有的一些参数分配,参见这里的图片:标题为Turbo FIVR Control的是主界面中FIVR中的设置,标题为Options的就是Options,标题为Turbo Power Limit的是主界面中TPL中的设置。
注释几个设置:
BD PROCHOT:解除功耗限制
Disable Turbo:禁用睿频
SpeedShift:系统的调速器,其后数值越小,越偏向于性能;数值越大,越偏向于节能
SpeedStep:处理器自带的调速器,比系统的调速器反应更快一些,但是一般比系统调速少一点合理
C1E:处理器休眠功能,应该保持打开
Intel Power Balance:平衡CPU和GPU功耗分配

小结

基于小学二年级的知识,我们知道处理器的功耗\(P=CU²f\),所以适当的降低电压可以有效降低CPU的功耗,同时包括在功耗当中的热功耗也会相应降低。之所以可以这样做,是因为CPU的性能于电压没有线性关系,也就是说适当降低电压对性能不会造成影响,这也是很多人降压超频的原因。(降低过多会导致无法维持较高频率运行,原理略)

虽然理论上\(Q=I²R\),降低电流可能对发热的改善更明显,但是日常使用的情况下,其实CPU撞在电流墙的情况很少见,所以对于电流没有必要进行限制。而且根据我实际测试,限制电流对CPU性能影响较大,甚至导致蓝屏等问题,强烈不建议改动。

由此我们就可以在保持电脑性能几乎不变的情况下降低功耗,进而降低发热,从而可以让电脑运行在最高性能上更长的一段时间,同时如果你加装了散热器,那么这个操作也会减小对散热器的要求。通过这两个操作,我们可以让Surface更省电、更轻量、更快速。如果你要打游戏,那么可能需要进一步优化,请往下看。

分配性能

Process Lasso

这个软件可以调整一个对程序的性能分配。例如CSGO这种几乎没有多核优化的游戏,可以将他限制在一个或者两个物理核心上运行,就可以在几乎不影响性能的同时大幅降低发热。操作方式:运行程序→在PL中该游戏的进程上右键→CPU亲和力→总是→仅勾选两个逻辑处理器。这里特别注意,不可以同时勾选CPU 2n和CPU 2n+1,例如可以同时勾选CPU4、CPU6,但不可以勾选CPU4、CPU5,因为CPU 2n和CPU 2n+1是一个物理核心的两个逻辑处理器,这样勾选,最终相当于是只用了一个核心,有可能会影响性能。当然这里我设置的配置只是针对于CSGO来说,如果你要玩其他游戏,这还是需要自己满慢摸索,多次更换设置,最终找到合适的选择。

降低需求

英特尔®显卡控制面板

游戏的分辨率对于游戏的性能影响是非常大的,有时候为了流畅的游戏,我们不得不降低屏幕分辨率,但是Surface由于具有独特的3:2比例的屏幕,所以很多游戏没有内置合适的分辨率,更低的分辨率会给屏幕留下黑边,影响显示效果。在 英特尔显卡控制面板-显示器-分辨率-自定义 处,你可以自己定制一个可以维持游戏流畅的分辨率,例如我就添加了\(1368×912、1624×1080、1920×1280\)这三个分辨率,可供参考。

总结

经过上面的这么多优化,最终我们给Surface的性能有了巨大的提升:

我的优化选择:无任何外置散热(懒得)、CPU/GPU调校参数如上图所示、1368×912分辨率、CSGO使用双核双逻辑处理器、全中画质、关闭抗锯齿、关闭多核渲染、关闭动态模糊

我的优化结果:5v5人机荒漠迷城地图:最高帧率91、最低帧率49、平均帧率72。处于养眼,启用了三级缓冲垂直同步,几乎稳定60帧。完美的优化!

顺遍晒一下娱乐大师和CPU-Z上的战绩,Benchmark的话……嘿嘿!
//不得不提,Intel同频性能还是有提升的,我的E5-2667v2运行在3.8GHz时的单核性能为385,而这个i5-8250U则在3.4GHz的时候就得到了这个成绩,不错不错。

2020/04/09:我针对日常使用和游戏性能进行了进一步的优化测试,提升还是很大的,请小伙伴们务必看一下Surface优化拓展篇

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