Какую проблему решает статья

Решение проблемы с резким падением производительности в играх, когда спустя некоторое время начинается просадка FPS (в моём случае это было замечено в GTA V, а FPS падал со 120 до 25 к/с).

Для тех, у кого нет времени: знаю, что иногда хочется быстро найти решение сформулированное в 2 предложениях вместо того, чтобы читать много текста, так что, кому не интересен анализ, прошу сразу пройти в раздел "Решение" и нижеследующий. В любом случае, всем спасибо за внимание.

Дисклеймер: всё, что вы делаете с вашим железом и софтом, вы делаете на свой страх и риск. Это ваша ответственность, не моя! =)

Зачем было писать и в чём новизна

Описанный способ не очевидный, но он оказался крайне эффективным и, видимо, единственно работающим в данном случае. Ни на форумах, ни в статьях, ни в многочисленных видео на Ютюб про троттлинг и повышение производительности ноутбука, я нужного совета не нашёл (но это не помешает привести эти советы тут списком, вдруг кому поможет). Описанный же способ может помочь как владельцам тонких ноутбуков Dell с выделенной видеокартой и процессором Intel, так и, вероятно, владельцам тонких ноутбуков других брендов. Вероятно, аналог описанных ниже настроек есть во многих моделях, особенно одной из них, напрямую связанной с процессором.

Краткая предыстория

Недавно, наконец, решил приобрести новый ноутбук взамен любимого старичка 2011 года, который я некогда просто проапгрейдил, добавив RAM и SSD и которого до некоторых пор мне вполне хватало. Но всё меняется и наконец настал момент, когда пришлось признать, что старый ноут уже не вполне актуален, 2023 год на дворе всё-таки... После чего встал вопрос замены, а вместе с ним и определения критериев выбора.
Поскольку про игрушки я забыл уже много лет назад: семья, работа, как-то нет на них времени, выбирали новый ноут с женой (т.к. предполагалось, что она тоже будет им пользоваться) преимущественно по другим критериям, основные:

• Компактность

• Вес

• Автономность

• Удобная клавиатура с подсветкой клавиш

Но несмотря на это я решил, что если уж и будем брать компактный лэптоп, то возьмём не с одним лишь интегрированным, а с выделенным видеоадаптером (ей может потребоваться работа с 3D графикой, а мне... вдруг всё-таки захочется часок-другой побегать в ГТА 5?). Так что пришлось добавить в критерии ещё один:

• Высокая производительность в 3D-приложениях (и в частности, в играх)

Разумеется, это уже само по себе подразумевает выделенный видеочип, как следствие, пришлось поискать среди возможных конфигураций что-то с видеочипом помощнее, но так, чтобы не в ущерб тонкости корпуса, а это, безусловно, уже непростая задача.

Итоги выбора и конфигурация

Изучив рынок тонких ноутбуков на момент Июня 2023 года, выяснил, что лучшее, что можно найти из выделенных видеокарт под данный форм фактор - это GeForce MX570, 2 Gb GDDR6.
Что это такое по производительности? На самом деле, довольно неплохо. Согласно сводной таблице, представленной в рейтинге мобильных видеокарт 2023 на одном из сайтов, данная - относится пусть и не к топовой категории, но к GPU с высоким уровнем производительности (что воодушевляло).

В итоге, выбор пал на Dell Inspiron 14 5420 со следующей конфигурацией:
RAM: 16 Gb
CPU: 12th Gen Core i5-1235U, 1.30 GHz
Dedicated video: GF MX570, 2Gb
SSD M2 512 Gb

Проблема

Ну и конечно же, первое что я сделал после завершения начальной настройки, это поставил GTA5 + MSI AfterBurner (FRAPS показался не таким удобным), чтобы протестировать максимальную производительность данного агрегата, имея возможность контролировать температуры GPU, CPU и FPS который выдаёт игра на разрешении 1920x1080 и на приблизительно средних настройках графики (что-то средне поставил, что-то низко, а что-то очень высоко). Всё шло прекрасно, FPS был порядка 120 и я уже было решил пойти настройки, чтобы добавить качества, но... меня ждал неприятный сюрприз. Спустя 20 минут игры FPS стал проседать и в какой-то момент упал до критически низких 25-30 каров / сек. При этом было не вполне понятно что происходит, ведь только что, в такой же сцене, он был космическим!

Анализ

Сначала я подумал, что всему виной малый объём видеопамяти и что со временем она просто забивается, проверил расход, её оказалось достаточно. А потом было замечено, что если поставить игру на паузу и минут через 10 её возобновить, то мы снова получаем FPS в заветные 120 кадров! Правда минут на 15... Также, я заметил, что и без паузы есть некоторые бесконечные циклы подъём - спад. И вот тогда подозрение пало уже на троттлинг, поскольку оказалось, что есть взаимосвязь между снижением FPS и температуры. Вот вроде всё хорошо при температурах ЦП и ГП в районе 69°С, а потом вдруг начинается просадка и температуры падают синхронно, вплоть до 64°С

В процессе выполнения стресс-тестов в AIDA64 и бенчмарка в проприетарной программе Intel Extreme Tuning Utility и последующего анализа результатов, я увидел, что при достижении температуры в 85°C. проц тотально сбрасывает частоты с 3,9 ГГц аж до 1,2 ГГц и сразу охлаждается. Это заставило меня задаться двумя вопросами:

1. Как заставить его НЕ сбрасывать частоты так сильно с одной стороны и...
2. Как заставить его НЕ нагреваться так сильно с другой стороны. Понятно, что это опасно и, в моём понимании, ЦП просто не нужно работать постоянно на максимальной частоте, это избыточно.

Решение

В общем, попробовав почти всё из советов с форумов и роликов про троттлтнг на Ютюбе (лично мне ничего не помогло), я полез в последнее пристанище, в BIOS. Надежды на то, что я там что-то найду было мало, но я ошибся. БИОС моего бука оказался богатым на настройки и именно там я нашёл то, что искал, конкретно, следующие настройки:

1. Во вкладке Power есть параметр Thermal management имеющий несколько режимов. По дефолту он был установлен в Optimized (что в теории должно обеспечивать баланс между температурами и производительностью, а на практике - больше бережёт кулер, срезая performance). Также, там же можно выбрать пункт Cooling, но вероятно, это будет ещё хуже, поэтому я выбрал режим Ultra Performance и сразу же после перезагрузки произошло чудо: с производительностью стало прям ОЧЕНЬ хорошо!
   Там где в ГТА5 начинались просадки до 25 каров через 15 минут игры, теперь держался стабильный FPS 60 кадров. Фактически он мог бы быть даже больше, но ранее я ограничил FPS до 60 в настройках приложения NVIDIA в надежде, что это поможет с перегревом. Логика была такая: зачем нагружать видюху прорисовкой лишних кадров, если глаз всё равно уже не видит разницы? И хотя это логично (поэтому настройку я оставил), рассчёт всё же не оправдался, ситуацию с троттлтнгом это не особо изменило, а вот изменение в Thermal management в BIOS изменило всё кардинально. Но... появилась другая проблема. Под нагрузкой сильно поднялись температуры, что довольно опасно:
   - ЦП 95°С
   - ГП 80°С.

   

   

   
   2. С этим помогла другая настройка и снова в BIOS: во вкладке Performance есть пункт Turbo boost, по сути, это верклокинг в случае высокой нагрузки. Да, это позволяет выжать лишние 10 FPS там, где и так 110, но во первых, это не особо нужно, а во вторых, довольно остро стояла проблема нагрева, поэтому Турбо буст был просто выключен. И каков же итог?
   После перезагрузки FPS в игре был всё ещё на приличном уровне (55-60) кадров, при этом, температуры поднимались 65-70 градусов, что вполне приемлемо как для ЦП, так и для ГП. И да, друзья, в моей ситуации это была победа!

Ещё советы

Ну а здесь я добавлю остальные советы по борьбе с падением производительности (в т.ч. из-за тротлинга), с которыми я когда-либо сталкивался. Если что-то забыл - буду рад увидеть дополнение в комментах.

• Режим High Performance в настройках батареи в Windows.
  Штука очевидная, как и то, что не нужно пробовать играть когда ноут работает от батареи, ТОЛЬКО когда он подключен к сети, иначе о какой-то производительности не будет и речи.

• Подъем ноутбука над поверхностью стола (думаю, про то, что не стоит им пользоваться на мягкой поверхности вроде кровати, и так всем понятно).
  Подъём действительно даёт профит в пару градусов. Самый простой способ осуществить - подложить под низ пару ластиков. Дёшево и эффективно.

• Охлаждающая подставка для ноутбука (англ. Cooling pad)
  На мой взгляд, действительно может снизить температуры, но судя по тестам разных подставок, как правило, на 4-6 градусов. В моём случае этого было не достаточно. К тому же, если надумаете брать, будьте осторожны, рынок заполнен совершенно бесполезными моделями, которые не делают даже этого. В частности, даже просто подъём ноута над столом иногда делает больше, поэтому если уж тратить на это деньги, нужно выбирать хорошую подставку, которая реально делает свою работу. В этой нише есть исключения и есть пара моделей которые могут снизить температуру градусов на 10-15 (хотя сам их пока не тестил).

• Снижение максимального FPS до 60 кадров в настройках приложения видеокарты
  (e.g. Nvidia Control Panel)
  Можно снизить в игре, но лучше сделать в настройках видеоадаптера в проприетарной программе, которые напрямую влияют на видеодрайвер. Лично моё мнение - вещь правильная, т.к. большинство людей всё равно не улавливают разницы между 60 и 120 кадрами. Мне кажется, что начиная с 60, просто физически невозможно увидеть разницу. Зачем же тогда нагружать видеокарту бесполезными расчётами? Как - можно погуглить или прочитать тут

• Best performance в настройках видеодрайвера.
  Там же есть настройки качества:

  

• Адекватные настройки графики в игре
  Поставьте программу, показывающую FPS в реальном времени (самая простая - это FRAPS) и поэкспериментируйте отдельно с каждой настройкой, взвешивая то, как изменение её влияет на ФПС и насколько для вас критично влияние этой настройки на графику.

• Андервольтинг процессора (CPU undervolting)
  Даёт уменьшение температур. Идея в том, что если нет троттлинга - нет тотального снижения производительности.
  Можно выполнить в программах Intel Extreme Utility / AMD Ryzen master).
  Не эксперт в этом (и лучше проверьте дополнительно), но как я понял, общий принцип такой, сразу понижаем вольтаж на -100 mV, делаем тест, смотрим что всё стабильно, ничего не виснет, никаких синих экранов. Если всё в порядке, потом понижаем с шагом в 5-10 mV с тестированием после каждой итерации.  

• Снижение частот работы процессора
  Операция противоположная разгону. Можно использовать софт из предыдущего пункта. Прежде чем делать, тоже обязательно ознакомьтесь с тем как это выполняется правильно!

• Снижение частот видеокарты и напряжения видеокарты
  Иногда имеет смысл, когда видеокарта перегревается.

• Есть программа Stop Throttling
  Так, кстати, тоже можно убрать Boost на процессоре.

• Патчи
  У многих игр (в частности, у GTA 5) есть как патчи повышающие производительность, так и специальные патчи повышающие её для слабых ПК.  

• BIOS
  Продублирую тут найденный мной способ (гвоздь это статьи):
  1. Thermal management устанавливаем в Ultra Performance
  2. Если температуры после этого слишком высокие (обязательно проверьте, это может быть опасно!), то Turbo Boost - отключаем.