Schwerwiegende Leistungsprobleme bei Verwendung von Expose in Catalina

Es klingt sehr wahrscheinlich, dass Sie einen Hardwarefehler haben, wie z. B. nicht funktionierende Lüfter, Wärmeleitpaste nicht richtig aufgetragen, Lüftungsschlitze blockiert oder ähnliches.

Ein Lastdurchschnitt von 3-4 im Leerlauf ist definitiv nicht normal. Ihr Computer ist ein Dual-Core-Computer - HyperThreading macht es nicht wirklich sinnvoll, dies als 4 Kerne zu zählen (es ist nicht annähernd so gut wie separate Kerne). Eine Last durchschn. von 3-4 bedeutet, dass der Computer stark ausgelastet ist.

Der hohe Lastdurchschnitt könnte von thermischer Drosselung herrühren (entweder über kernel_task, die die CPU in den Ruhezustand zwingt, oder einfach durch Frequenzdrosselung). Es könnte auch von anderen Quellen stammen, wie z. B. einer fehlerhaften Festplatte - obwohl Sie dann höchstwahrscheinlich auch andere Probleme haben würden.

Ich empfehle, im Internet-Wiederherstellungsmodus zu booten, um zu überprüfen, ob Sie dort immer noch eine hohe durchschnittliche Auslastung und eine langsame Leistung haben. Wenn ja, dann ist es kein Softwareproblem.

Ergriffene Maßnahmen

Meine Lösung sah folgendes vor:

1. Lüfter und Luftwege reinigen
2. Ersetzen der Wärmeleitpaste
3. Hinzufügen von Überwachung für Temperatur und Lüftergeschwindigkeit
4. Erhöhen der Gesamtlüftergeschwindigkeiten mithilfe benutzerdefinierter Regeln über die Systemstandardwerte

Reinigung der Hardware

Ich nahm mein MacBookPro auseinander und stellte fest, dass sich im Lüfter selbst etwas Staub angesammelt hatte und etwa 10 % der Lamellen des Kühlkörpers mit fusseligem Staub verstopft waren. Es gab auch einige Staubhäschen und zufällige Flecken auf dem Brett und in Taschen des Chassis. Es schien nicht viel Staub zu sein, aber ich habe es trotzdem mit Dosenluft abgeblasen.

Ebenso freute ich mich, dass ich noch eine neue Tube Wärmeleitpaste in meinem Computer-Werkzeugkasten hatte. Nachdem ich die Kühlkörperplatte vom CPU-Kern abgeschraubt hatte, sah ich, dass die alte Paste so gut wie ausgetrocknet und sehr anämisch war. Ich benutzte ein trockenes Tuch, um beide Oberflächen sauber zu wischen und frische Paste aufzutragen und wieder festzuziehen. Allerdings habe ich möglicherweise zu viel Paste verwendet, da etwas Überschuss an den Seiten herausgedrückt wurde. Der Cinch war so fest wie möglich, ohne zu fest anzuziehen und zu riskieren, dass entweder die Köpfe abgezogen, die Schrauben abgeschert oder das Gewinde herausgerissen werden. Das Ziel bestand darin, sicherzustellen, dass in der Paste eingeschlossene Luftblasen keine Möglichkeit haben, sich zu erhitzen und den Oberflächenbereich zu verringern, in dem die Paste beide Oberflächen berührt.

Software

Bevor ich mich mit der Kühlung befasste, habe ich drei Dienstprogramme hinzugefügt und konfiguriert:

Lüfter-/Temperaturmesswerte und -steuerung: iStat-Menüs / Macs-Lüftersteuerung

Beide Dienstprogramme können die Lüftergeschwindigkeit und die CPU-Temperatur messen, beide haben eine Testversion, aber iStat Menus liest etwa zwei Dutzend andere Temperatursensoren im gesamten System, während MFC nur die CPU-Kerntemperatur liest. Während ich zuerst MFS verwendete, stellte ich später fest, dass iSM insgesamt die bessere Wahl ist, da es einen Nutzen hat, der weit über die Temperatur- und Lüfterverwaltung hinausgeht, also zahlte ich die 10 US-Dollar, um es als Anzeige für Gesamtmetriken zu verwenden.

MFC hat im Testmodus eine eingeschränkte Lüftersteuerung, während iStat Menus voll funktionsfähig ist, wo Sie benutzerdefinierte Lüftergeschwindigkeitsregeln erstellen können, damit Sie es vor dem Kauf ausprobieren können, um zu sehen, ob es für Sie geeignet ist. Um fair zu sein, sind iSM und MFC im Umfang nicht wirklich vergleichbar, da iSM es Ihnen ermöglicht, umfangreiche anpassbare Diagramme für fast jede erdenkliche Systemmetrik zu erstellen.

Darüber hinaus scheint iSM Statistiken zu messen, die bereits gemeldet werden, ähnlich wie /procbei Linux. Zum Testen habe ich beim Ausführen mit und ohne iSM nur geringe Leistungsunterschiede festgestellt (unter Verwendung des Aktivitätsmonitors, den ich nicht empfehle, auf unbestimmte Zeit zu laufen, da er relativ viele Ressourcen verbraucht). Sogar der Speicherbedarf der UI-Elemente von iSM beträgt nur 35 MB – weniger als 1/4 des Aktivitätsmonitors, was auch die CPU-Last erhöhen kann, was ihn als Vollzeitmonitor wie iSM ungeeignet macht.

Obwohl ich MFS immer noch installiert habe, verwende ich es nicht wirklich zugunsten von iSM. Ich behalte es für den Fall, dass ich eine möglicherweise leichtere Lüftersteuerung/Tachometer als iSM brauche, aber ich hatte noch keinen Bedarf dafür.

CPU-Taktmessung: Intel Power Gadget

Zusätzlich zu iSM bietet Intel Power Gadget Sichtbarkeit der variablen CPU-Geschwindigkeit, die tatsächlich ständig je nach Systemanforderung schwankt. Ich bin mir nicht sicher, ob dieses Tool "Clipping" als Folge von Überhitzung registrieren würde, aber ich kann mir nicht vorstellen, warum es das nicht tun würde. Wie iSM bietet es auch umfangreiche Grafikfunktionen. Darüber hinaus bietet es eine neue Metrik der CPU-Geschwindigkeit als Datenpunkt, die iSM jetzt in die CPU-Metriken einfügt und die zur einfachen Verfolgung direkt neben der CPU-Kerntemperatur aufgeführt ist! Das Tool muss nicht einmal ausgeführt werden, um dies zu lesen – es wird zu den restlichen Systemmetriken hinzugefügt, die iStat lesen kann! Dies war ein großartiger Fund und fügte eine entscheidende Metrik hinzu, die mir zuvor gefehlt hatte.

Ergebnisse

Um einen Geschwindigkeitsbenchmark zu erstellen, habe ich Geekbench 5 verwendet, um eine Baseline vor und nach der Kühlreinigung und dem Tuning zu erhalten. Ich habe es auch im abgesicherten Modus sowie im normalen Modus ausgeführt (mit so wenig Laufen wie möglich, obwohl dies kein reiner Test war, da Dinge wie Fotoanalyse oft trotzdem im Hintergrund tuckerten). Was ich jedoch herausfand, war sehr überraschend: Während die Leistung drastisch verbessert wurde, wenn die Hitze gezähmt wurde, zeigten Messungen nach der Reinigung tatsächlich, dass die CPU bei Spitzen höhere Temperaturen erreichte. Ich habe jedoch eine Hypothese, warum.

Leistungsverbesserungen

Bevor ich das Kühlsystem gereinigt und frische Paste hinzugefügt habe, zeigten Bench-Tests Single/Multi-CPU-Ratings von etwa 700/1775 beim Start sowohl vor als auch nach der Reinigung. Das ständige Betreiben der Lüfter auf Maximum im Vergleich zum Reinigen der Kühlung hat die Leistung nicht messbar verändert. Außerdem liegt dieses Maß tatsächlich knapp über dem von Geekbench angegebenen Durchschnitt für meine Maschine. (Tests im abgesicherten Modus waren tatsächlich etwa 5-10 % langsamer.)

Während ich darauf wartete, dass meine Maschine entweder durch Hitze oder das Aufblähen der Swap-Nutzung und das Schleifen von Seiten ein und aus träge wurde, schien die Tatsache, dass ich mit iSM aggressivere Regeln für die Lüftergeschwindigkeit auferlegt hatte, Hitzespitzen ganz von selbst in Schach zu halten. Darüber hinaus konnte ich nach der Reinigung – selbst wenn ich die Lüftergeschwindigkeitsregeln wie zuvor auf die Systemstandards zurücksetze – die Absturzprobleme nicht reproduzieren, obwohl die CPU-Temperatur bei anhaltend hoher Last 100 ° C gemeldet hat. Es scheint, dass die CPU heißer werden kann als der vorherige Gedanke, damit die CPU abgeschnitten wird, weil ich sehen konnte, dass meine CPU-Geschwindigkeit im „Turbo“-Modus bei spritzigen 3,4 GHz war, als ich einen GB-CPU-Test durchführte. Selbst unter extremer Belastung mit Lüftereinstellungen, die die CPU für mehr als 30 Sekunden auf Temperaturen über 100 °C bringen, Die allgemeinen Leistungsverbesserungen waren tiefgreifend und die Maschine nur anekdotisch benutzerfreundlich. Die fiesen Probleme mit Expose/Mission Control traten nicht wieder auf.

Scheinbare hohe Temperaturspitzen

Zugegeben, es gibt eine Anomalie, die zunächst keinen Sinn ergab. Bevor ich es gereinigt und den Lüfter nur mit maximaler Geschwindigkeit betrieben habe, hatten die CPU-Temperaturen selbst im Ruhezustand einen hohen Wert von 65 ° -75 ° C, aber die maximal gemessene Temperatur schien nie heißer als 90 ° C zu werden. Nach der Reinigung war das Messverhalten sehr unterschiedlich. Während die Bodentemperatur im Ruhezustand mit Lüftervorgaben im Leerlauf niedriger war (manchmal so niedrig wie 40 ° C), bemerkte ich, dass sowohl die CPU-Kerntemperatur mit der Last (und der CPU-Geschwindigkeit) stark schwankte, als zuvor die Messungen eine viel allmählichere zeigten ändern, obwohl Abfrage und Aktualisierung der Messung identisch waren. Abgesehen vom schnelleren Aufheizen und Abkühlen der Sensoren erreichten die maximalen Messwerte gelegentlich Spitzenwerte von über 100 °, wenn sie noch nie zuvor als so heiß gemeldet wurden.

Schlussfolgerungen

1. Es ist klar, dass schlechte Kühlung der Hauptfaktor für die schlechte Leistung meiner Maschine war, obwohl die Aussage, nur das zu sagen, eine grobe Vereinfachung der Ergebnisse ist, die ich gesehen habe. Zum einen glaube ich, dass die Messungen, die ich vor dem Reinigen und Kleben vorgenommen habe, aufgrund von Staubansammlungen weder genau noch präzise waren. Es ist möglich, dass die stark ansteigenden Temperaturen, die den sich ändernden CPU-Geschwindigkeiten entsprechen, die mit der Arbeitslast des Computers variieren, die Leistungsverbesserungen nicht mit dieser Möglichkeit verfolgen. Da die Temperatursensoren das sind, was die Maschine verwendet, um die CPU zu regulieren, ist es möglich, dass die Ungleichheit einige Probleme verursacht hat. Sobald die Sensoren genau und präzise berichten konnten, war die Gesamtleistung näher am beabsichtigten Design.
2. Zusätzlich zur physischen Reinigung wirkte der Betrieb mit schnelleren Lüftergeschwindigkeiten Wunder für die Verbesserung der Kühlung, genau wie man es vor der Reinigung erwarten würde, aber mit einem gereinigten Kühlkanal waren die Auswirkungen umso deutlicher. Während es scheint, Hitzeprobleme in Schach zu halten, die vor der Reinigung fast ständig auf Hochtouren laufen, konnte ich nach der Reinigung die Regeln erheblich lockern, und die Zähmung der Hitze war viel einfacher zu bewerkstelligen, da ich wusste, dass die tatsächlichen und gemessenen Temperaturen nicht ungleich waren.
3. Daher ist meine laufende Hypothese für die Temp-Volatilität, dass die Messwerte der CPU-Temp-Sensoren außerhalb des CPU-Codes liegen und durch Staubansammlung getrübt wurden. Nach der Reinigung konnten sie dadurch möglicherweise präziser und genauer arbeiten. Es kann sein, dass höhere Temperaturspitzen einfach nicht lange genug aufrechterhalten wurden, um vorher gelesen zu werden, da der Staub die Sonden isolierte. Da ich nicht weiß, wo sich die Sensorsonden befinden, die die CPU-Temperaturen physisch messen, kann ich nicht sagen, ob dies Wasser hält oder nicht.
4. Schließlich, nach dem Reinigen und Anpassen der Lüfterregeln, war die Systemlast - obwohl sie immer noch oft bis zu 30 oder 40 ansteigt, nicht so schlimm, dass sie die Maschine zum Stillstand brachte. Hohe Lastspitzen sind auf älteren Macs einfach eine Tatsache, aber ich weiß jetzt, dass sie nicht lähmend sein müssen. Bevor ich gereinigt und gekühlt habe, sah es so aus, als ob Expose/Mission Control-Animationsprobleme auftraten, als die Last über 100 lag. Jetzt können Lasten bis zu 40 erreichen, wenn ich sie zusammendrücke, und es blättert wie verrückt, aber selbst wenn die Maschine eingeschaltet ist 3,4 GHz und Lüfter sind bei großen CPU- und E/A-Lasten ausgereizt, und wenn es mit einer Rate von 8 MB/Sekunde blättert, lassen Leistungseinbußen meinen Computer immer noch brauchbar, wenn auch ein wenig träge auf der Benutzeroberfläche.

TL;DR: Das Kühlsystem abzustauben und die Lüftergeschwindigkeiten als spezifische Temperaturschwellenwerte zu erhöhen, war das, was es brauchte, um meine Maschine wieder zu ihrem gesunden Selbst zu bringen. Außerdem verfügt die i7-CPU über eine variable Taktrate, die eine Stromsparfunktion darstellt und nicht nur eine Drosselung bei Hitzespitzen darstellt - zumindest nicht unter normalen Betriebsbedingungen. Das Hinzufügen einiger guter Metriken, die das System nicht belasten, ist entscheidend, um etwas anderes als eine anekdotisch bemerkenswerte Verbesserung zu sehen, und iState Menus scheint eine gute Wahl zu sein, wenn Sie datenhungrig sind. Für Puristen gibt es leichtere Open-Source- und Befehlszeilen-Tools.

Ich hoffe, diese lange Aufschlüsselung war hilfreich. Ich fand es wert, auf alle Details einzugehen, auch wenn es einige Redundanzen gab.