2023年11月24日发(作者：)

微星主板中如何设置CPU风扇的调整规则

本⼈最近为了实现较⾼的单核性能（AMD R5 3600X的单核性能⾮常⾼（别那么贵的情况下），所以我没选Intel的处理器）+想初步玩⼀玩深度

学习（所以必须是N卡）

3600X是我这个家境贫寒之⼈能够负担得起的单核性能最强的CPU，后来该⽹站改了算法，单核性能排名靠前的变成了

Intel的处理器。。。

组装了⼀台电脑，配置如下：

组件品牌与型号价格（元⼈民币）

CPU+主板AMD R5 3600X；MSI B450M Mortar Max1848.58

散热器利民AS120单风扇109.61

内存ADATA XPG DDR4 3000MHz 8G 2条535.85

显卡Gigabyte Nvidia GeForce GTX 1660 Super Gaming OC 6G1687.25

固态硬盘Plextor M9PeG 256G321.57

组件品牌与型号价格（元⼈民币）

⽆线⽹卡128.36DIEWU TX083（Intel AX200）带散热⽚

机械硬盘267.26WD10EZEX 1T 3.5⼨ 64MB缓存 7200RPM

主机237.7先马塞恩3（赠5个风扇）（其中40元为邮费）

电源340.28振华HX500W

合计5476.46

但是遇到了⼀个问题：

在主板的设置中，需要对CPU风扇设置⼀个转速⾃动调整的规则，以实现静⾳和散热的平衡：

⼀、风扇转速的调节，是怎么个规则

微星的主板允许⽤户设置的规则，是如何根据CPU的温度传感器⽰数（以下简称CPU传感温度）来调节CPU散热风扇的转速。⼀共有连续的四档

CPU传感温度和风扇转速的调节规则绘如下图：

风扇转速规则

经反复测试，规则的设定具有以下限制或特点：

1. 规则是根据传感温度(记为)调节CPU风扇转速(风扇转速的负荷率记为)

2. 转速与温度条线段的斜率为（的对应关系，画成函数图像，是⼀条折线，由4条线段和1条射线组成。记从左向右数第

）

3. ⽤户可以调节的只有图上那4个“×”的位置（即温度-转速数对），记为，

4. 最低温那个“×”与原点相连，最⾼温那个“×”的右侧的线是⽔平的。

5. 每个叉之间温度⽅⾯⾄少要相差1度

6. 任何⼀段线均不能是竖直的，即任意

7. 整条线必须是单调不减的，即任意。为了充分利⽤这四个叉，下⽂将要求折线中任意⼀条线段的斜率都⼤于0（即）

⼆、直觉下设置的规则

既然默认的是这样，那就⼤概微调⼀下就好了。由于CPU报警的温度是70度，因此我就把最⾼档的温度调整为70度，其他的就没怎么调。

所以，设置这个调节规则，⽬标是：

在CPU发热⼀定的情况下，最优规则能够使风扇的转速很低，且CPU的温度也很低。

2 问题模型化

模型的基本想法是：CPU温度的变化来⾃于⾃⾝发热和风扇的散热。把它翻译成微分⽅程是：

其中表⽰CPU的温度，是CPU发热量，是风扇转速的负荷率，界于0-100%，是CPU风扇的散热系数（此处合理假定风扇转速

与散热量呈正⽐关系）。

另外，温度与风扇转速还满⾜调节规则：

将上式代⼊，得到⼀元常微分⽅程

3 模型的特点

a 当CPU发热量“不太⼤”时，⽅程存在唯⼀且稳定的解

i 存在与唯⼀性

当时，⽅程存在唯⼀且稳定的解。

由于连续，且满⾜利普希茨条件（取风扇规则曲线中最⼤的斜率再乘以），因此⽅程存在唯⼀解，记为。

ii 稳定性及稳定的状态

当初始温度在第4个叉以上（即）时，为定值100%。若，则此时已达到稳定状态；若，

则，解得，则温度将随时间⼀路下降⾄第4个叉以下。

当初始温度在第4个叉以下（即）且时，对于稳定解的任意⼩的⼀个邻域外，总有

，且与异号，从⽽在有限时间内，将进⼊该邻域。且由于在

，存在邻域中，温度-转速存在连续的负反馈机制，因⽽当温度进⼊该邻域后，不会再跳出该邻域。因此，对于任意⼩的

，当时，成⽴，因此。

当初始温度在第4个叉以下（即）且时，，且当在任意⼀个的左邻

域外时，有，因此在有限时间内，温度将进⼊该邻域。当温度不会超过进⼊该邻域时，温度

（是上确界，因为不会稳定于任何低于的温度），因此收敛于（）。

综上所述，

1. 当CPU发热刚好等于风扇散热的能⼒时

1.1 当初始温度时，最终温度将稳定在

1.2 当初始温度时，温度将不再改变，稳定在

2. 当CPU发热时（多数情况），不论初始温度处于何值，最终都将趋于稳定，其中风扇转速稳定于，温度稳⼩于风扇散热的能⼒

定于，满⾜

b CPU温度稳定时，风扇转速不随规则⽽改变

当CPU温度稳定时，，从⽽有，即。

四、模型告诉了我什么

嗯，模型告诉我们，CPU发热⼀定的情况下，风扇的噪⾳与你设置的规则⼏乎⽆关！

所以，根据模型来看，将第1个叉拉到（室温+1，100%转速），其他叉放到100%转速，应当为最优的解，即规则曲线应尽可能地“上凸”。由

于风扇转速（即噪⾳）只取决于风扇的散热性能（固定）和CPU的发热量，因此只要调速规则能够达到100%的转速，那么CPU最终的噪⾳都是

⼀样的，⽆论规则如何设置。⽽且，这样还能使CPU保持在最低的温度。

但是，实际中还有以下问题：

CPU的温度测量存在误差

也就是说，如果真的直接将第1个叉拉到（室温+1，100%）的话，由于CPU温度传感器存在测量上的误差，那风扇其实绝⼤多数时候就⼀直在以

100%的速度运⾏。反⽽噪⾳更⼤。如果将四个叉的位置摆放得开⼀些，能够容纳下测量误差的话，即可实现最优的配置（让CPU的温度尽可能地

降低）。

第⼀列为室温+2n个测量误差，第⼆列为由0%起⾄100%的各个档位。

所以设置的时候就⾮常好设置了：

第1个叉：（室温，0%）

第2个叉：（上表最后⼀项温度值68℃，100%）

第3、4个叉：100%

2 参数的设置

上述举例中，涉及到3个参数：

CPU温度传感器的测量误差

想让风扇有多少个档位

室温

a CPU温度传感器的测量误差

这个如果能找到⼚家直接问到的话，最好。找不到的话，那就只好⾃⼰测了。测量的⽅法是：先将CPU风扇功率调⾄恒定值，然后给出恒定负荷

的CPU计算量（通常是⽤烤机软件），查看温度在多少的范围内变动。范围上限减范围下限再除以2，即为CPU温度传感器的误差。需要注意的

是，这需要让CPU稳定在不同温度下进⾏测试，以获取平均值。如果各个温度下温度传感器的测量误差不同且存在⼀定规律性，则需要根据这个

⾄于如何测量，可以到BIOS⾥⾃⼰去试，⼀档⼀档地试。由于⼤多数CPU风扇都是PWM调节模式的，因此对于精确度的把握应当是⼗分准确

的，不像DC调节的风扇那样不准确。

c 室温

其实，这个温度更贴切的讲法，应该是风扇的启动温度。由于⼀般⼈⽤的散热最终⽬标是接近室温（有⼀些⽤液氮的另说。。。），因此当CPU

低于室温时，开启风扇反⽽会使其加热，因此不太建议将此温度设定得过低，如18度（除⾮你家室温能达到18度。。。）；建议设置为家中室温

波动的上限，如28度~30度。