Você estava curtindo seu título de jogo favorito quando notou algo fora do comum - os ventiladores do seu sistema estavam fazendo mais barulho do que o normal.
Para entender o problema em questão, você abriu seu aplicativo confiável de monitoramento de temperatura, apenas para descobrir que a temperatura da CPU e da GPU estava fora de controle.
Mas por que as unidades computacionais em seu sistema eram tão quentinhas? Foi porque seu jogo forçou muito seu sistema ou foi algo a ver com o V-Sync?
Por que a CPU e a GPU da sua máquina estão esquentando?
A CPU e a GPU em uma máquina de jogos moderna podem fazer muito. Seja executando jogos com gráficos realistas ou renderizando vídeos de alta resolução em questão de segundos, não há nada que um computador moderno não possa fazer. Dito isso, assim como os humanos, um computador precisa de energia para realizar essas tarefas, mas, ao contrário de nós, os computadores dependem da eletricidade para realizar as operações.
Assim, para rodar um jogo a 60 FPS (quadros por segundo), a CPU e a GPU canalizam a eletricidade
interruptores eletrônicos conhecidos como transistores. Isso faz com que os interruptores sejam ativados ou desativados com base na frequência do clock da CPU ou GPU. É essa operação repetida dos transistores na CPU e na GPU que dá vida ao seu computador. Dito isso, essa mesma eletricidade faz com que seu sistema aqueça.Mas por que o que está alimentando seus jogos está causando o aquecimento de sua máquina?
Bem, você vê, de acordo com a lei de aquecimento de Joules, o calor gerado em um condutor é proporcional ao quadrado da corrente que flui através dele. Portanto, à medida que o consumo de corrente de uma unidade computacional aumenta, o calor gerado por ela também aumenta.
Por que os jogos deixam os fãs do seu sistema loucos?
Agora que temos uma compreensão básica de por que seu sistema esquenta, podemos ver por que jogar é uma tarefa tão intensa para sua máquina.
Você vê, o jogo pode parecer simples na superfície, mas a CPU, a GPU e os sistemas de memória estão funcionando a todo vapor para fornecer essas altas taxas de quadros. Para entender por que os jogos são tão exigentes, vamos ver o que seu sistema precisa fazer para renderizar jogos.
Quando você abre o jogo, a CPU entra em cena e os dados do programa para o jogo são movidos para a RAM do sistema a partir do disco rígido. Depois disso, a CPU processa os dados e os envia para a VRAM, memória dedicada para processamento de dados de exibição. Em seguida, a GPU processa os dados, cria a cena de acordo com o jogo e armazena as informações de renderização na VRAM. A tela então extrai esses dados regularmente com base em sua taxa de atualização.
Isso pode parecer trivial, mas a GPU precisa processar os dados 60 vezes por segundo e enviá-los para a tela para oferecer uma experiência suave de 60 FPS. Além disso, se você tiver uma tela Full HD, sua GPU precisa processar informações de renderização para 2 milhões de pixels. Por outro lado, se você tiver uma tela de 4k, a GPU precisa processar dados para pintar mais de 8 milhões de pixels.
Portanto, para resumir tudo, sua GPU precisa processar informações de cor, sombra e textura por 8 milhões de pontos e entregá-lo ao visor a cada 16 milissegundos para oferecer um jogo suave experiência.
Agora, isso é muito processamento de números; sem dúvida, sua GPU e CPU esquentam ao jogar títulos exigentes.
Noções básicas sobre taxas de quadros, taxas de atualização e rasgo de tela
Conforme explicado anteriormente, a GPU gera imagens e as armazena na VRAM. A taxa na qual a GPU pode executar essa tarefa é conhecida como taxa de quadros, que é proporcional à complexidade da cena.
Portanto, se você estiver jogando um jogo que não seja computacionalmente complexo, a GPU pode renderizar imagens em velocidades mais rápidas e enviar dados para a VRAM 100 vezes por segundo, oferecendo uma taxa de quadros de 100 FPS. Dito isso, se você estiver jogando um game com ray tracing habilitado, a GPU terá que processar muito mais dados, reduzindo o FPS.
A taxa de atualização do monitor, por outro lado, refere-se à taxa na qual o monitor coleta dados da VRAM. Portanto, se você tiver um painel que oferece uma taxa de atualização de 60 Hertz, o monitor acessará as informações na VRAM a cada 16,6 milissegundos (1/60 segundos).
Portanto, se você observar, a taxa de atualização do seu monitor é constante, enquanto a taxa de quadros da GPU é variável. É essa discrepância que causa rasgos na tela; aqui está como.
Digamos que sua GPU esteja processando dados para criar uma imagem a ser exibida na tela, e como o visual não é complexo, ela cria a cena instantaneamente. Agora, para que tudo funcione corretamente, o monitor deve buscar a imagem da VRAM e exibir o imagem ao mesmo tempo, mas como a GPU está trabalhando mais rápido que o display, os dados da VRAM não são buscado.
Enquanto a imagem na tela não é atualizada, a GPU está processando os dados para criar a próxima imagem exibida no display e gravando na VRAM. Neste momento, o display busca os dados da VRAM.
Devido a isso, a imagem em seu display aparece com um rasgo no meio, pois as imagens são de dois quadros diferentes. Para resolver esse problema, temos o V-Sync.
O que acontece quando o V-Sync está ativado?
Ninguém gosta de rasgos de tela e, para resolver esse problema, a indústria de jogos surgiu com a tecnologia V-Sync. Abreviação de Vertical Synchronization, V-Sync sincroniza a tela e a GPU para que o rasgo da tela não apareça na imagem.
Para fazer isso, o V-Sync limita a taxa de quadros da GPU a uma taxa constante. Devido a isso, o monitor coleta dados do VRAM na mesma taxa que a GPU envia os dados para o VRAM, evitando rasgos na tela.
Além disso, quando o V-Sync está ativado, sua GPU não chega ao limite, pois processa dados de imagem com base na taxa de atualização do monitor.
Por que as temperaturas da CPU e da GPU aumentam quando o V-Sync está desativado?
Quando o V-Sync está desativado, a taxa de atualização da tela e a taxa de quadros da GPU não estão sincronizadas. Assim, a GPU se esforça ao máximo e envia dados para a VRAM com base na complexidade da cena. Isso coloca muita carga na GPU e na CPU, pois mais dados precisam ser processados e gerenciados.
Esse aumento nas cargas de GPU e CPU faz com que as unidades computacionais consumam mais corrente, aumentando a temperatura do seu sistema.
Ative o V-Sync para resfriar sua CPU e GPU
Desativar o V-Sync pode fazer com que seu sistema aqueça, mas pode haver vários motivos para altas temperaturas do sistema. Portanto, se ativar o V-Sync não esfria sua GPU, você pode observar outros fatores que podem estar aquecendo seu sistema.
