Vous étiez en train de profiter de votre titre de jeu préféré lorsque vous avez remarqué quelque chose qui sort de l'ordinaire: les ventilateurs de votre système faisaient plus de bruit que d'habitude.
Pour comprendre le problème, vous avez ouvert votre application de surveillance de la température de confiance, pour découvrir que la température du CPU et du GPU était hors de contrôle.
Mais pourquoi les unités de calcul de votre système étaient-elles si grillées? Était-ce parce que votre jeu avait trop poussé votre système ou était-ce quelque chose à voir avec V-Sync ?
Pourquoi le CPU et le GPU de votre machine chauffent-ils ?
Le CPU et le GPU d'une machine de jeu moderne peuvent faire beaucoup. Qu'il s'agisse d'exécuter des jeux avec des graphismes réalistes ou de rendre des vidéos haute résolution en quelques secondes, il n'y a rien qu'un ordinateur moderne ne puisse faire. Cela dit, tout comme les humains, un ordinateur a besoin d'énergie pour effectuer ces tâches, mais contrairement à nous, les ordinateurs dépendent de l'électricité pour effectuer des opérations.
Ainsi, pour exécuter un jeu à 60 FPS (Frames Per Second), le CPU et le GPU canalisent l'électricité via interrupteurs électroniques appelés transistors. Cela provoque l'activation ou la désactivation des commutateurs en fonction de la fréquence d'horloge du CPU ou du GPU. C'est ce fonctionnement répété des transistors dans le CPU et le GPU qui donne vie à votre ordinateur. Cela dit, cette électricité même fait chauffer votre système.
Mais pourquoi la chose qui alimente vos jeux fait-elle chauffer votre machine ?
Eh bien, vous voyez, selon la loi d'échauffement de Joules, la chaleur générée dans un conducteur est proportionnelle au carré du courant qui le traverse. Par conséquent, à mesure que la consommation de courant d'une unité de calcul augmente, la chaleur qu'elle génère augmente également.
Pourquoi les jeux rendent-ils fous les fans de votre système ?
Maintenant que nous avons une compréhension de base de la raison pour laquelle votre système chauffe, nous pouvons voir pourquoi le jeu est une tâche si intensive pour votre machine.
Vous voyez, le jeu peut sembler simple à première vue, mais le processeur, le processeur graphique et les systèmes de mémoire fonctionnent à plein régime pour offrir ces fréquences d'images élevées. Pour comprendre pourquoi le jeu est si exigeant, regardons ce que votre système doit faire pour rendre les jeux.
Lorsque vous ouvrez le jeu, le processeur entre dans l'image et les données du programme du jeu sont déplacées vers la RAM système à partir du disque dur. Après cela, le CPU traite les données et les envoie à la VRAM, mémoire dédiée pour le traitement des données d'affichage. Ensuite, le GPU traite les données, crée la scène en fonction de votre jeu et stocke les informations de rendu dans la VRAM. L'écran extrait ensuite ces données régulièrement en fonction de son taux de rafraîchissement.
Cela peut sembler trivial, mais le GPU doit traiter les données 60 fois par seconde et les envoyer à l'écran pour offrir une expérience fluide à 60 FPS. De plus, si vous avez un écran Full HD, votre GPU doit traiter les informations de rendu pour 2 millions de pixels. D'un autre côté, si vous avez un écran 4k, le GPU doit traiter les données pour peindre plus de 8 millions de pixels.
Par conséquent, pour résumer, votre GPU doit traiter les informations de couleur, d'ombre et de texture pendant 8 millions de points et le livrer à l'écran toutes les 16 millisecondes pour offrir un jeu fluide expérience.
Cela fait beaucoup de calculs; il ne fait aucun doute que votre GPU et votre CPU chauffent lorsque vous jouez à des titres exigeants.
Comprendre les fréquences d'images, les taux de rafraîchissement et les déchirures d'écran
Comme expliqué précédemment, le GPU génère des images et les stocke dans la VRAM. La vitesse à laquelle le GPU peut effectuer cette tâche est connue sous le nom de fréquence d'images, qui est proportionnelle à la complexité de la scène.
Par conséquent, si vous jouez à un jeu qui n'est pas complexe en termes de calcul, le GPU peut restituer des images à des vitesses plus rapides et envoyer des données à la VRAM 100 fois par seconde, offrant une fréquence d'images de 100 FPS. Cela dit, si vous jouez à un jeu avec le lancer de rayons activé, le GPU devra traiter beaucoup plus de données, ce qui réduira le FPS.
La fréquence de rafraîchissement du moniteur, quant à elle, fait référence à la fréquence à laquelle le moniteur collecte les données de la VRAM. Par conséquent, si vous avez un panneau qui offre un taux de rafraîchissement de 60 Hertz, le moniteur accédera aux informations de la VRAM toutes les 16,6 millisecondes (1/60 secondes).
Ainsi, si vous le regardez, le taux de rafraîchissement de votre moniteur est constant, tandis que la fréquence d'images du GPU est variable. C'est cet écart qui provoque le déchirement de l'écran; Voici comment.
Disons que votre GPU traite des données pour créer une image à afficher à l'écran, et comme le visuel n'est pas complexe, il crée la scène instantanément. Maintenant, pour que tout fonctionne correctement, le moniteur doit récupérer l'image de la VRAM et afficher le image en même temps, mais comme le GPU fonctionne plus vite que l'écran, les données de la VRAM ne sont pas récupéré.
Tant que l'image à l'écran n'est pas mise à jour, le GPU traite les données pour créer l'image suivante affichée à l'écran et écrit dans la VRAM. À ce moment, l'affichage récupère les données de la VRAM.
Pour cette raison, l'image sur votre écran apparaît avec une déchirure au milieu, car les images proviennent de deux cadres différents. Pour résoudre ce problème, nous avons V-Sync.
Que se passe-t-il lorsque V-Sync est activé ?
Personne n'aime le déchirement d'écran, et pour résoudre ce problème, l'industrie du jeu est venu avec la technologie V-Sync. Abréviation de synchronisation verticale, V-Sync synchronise l'affichage et le GPU afin que le déchirement de l'écran n'apparaisse pas dans l'image.
Pour ce faire, V-Sync limite la fréquence d'images du GPU à une fréquence constante. Pour cette raison, l'écran collecte les données de la VRAM au même rythme que le GPU pousse les données dans la VRAM, empêchant ainsi le déchirement de l'écran.
De plus, lorsque V-Sync est activé, votre GPU ne se pousse pas à la limite car il traite les données d'image en fonction du taux de rafraîchissement du moniteur.
Pourquoi les températures du CPU et du GPU augmentent-elles lorsque V-Sync est désactivé ?
Lorsque V-Sync est désactivé, la fréquence de rafraîchissement de l'écran et la fréquence d'images du GPU ne sont pas synchronisées. Par conséquent, le GPU se pousse à la limite et envoie des données à la VRAM en fonction de la complexité de la scène. Cela met beaucoup de charge sur le GPU et le CPU car plus de données doivent être traitées et gérées.
Cette augmentation des charges GPU et CPU amène les unités de calcul à consommer plus de courant, ce qui augmente la température de votre système.
Activez V-Sync pour refroidir votre CPU et votre GPU
La désactivation de V-Sync peut entraîner un réchauffement de votre système, mais plusieurs raisons peuvent expliquer les températures élevées du système. Donc, si l'activation de V-Sync ne refroidit pas votre GPU, vous pouvez examiner d'autres facteurs susceptibles de chauffer votre système.
