Problemas graves de rendimiento al usar Expose en Catalina

Es muy probable que tenga un error de hardware, como que los ventiladores no funcionen, la pasta térmica no se haya aplicado correctamente, las rejillas de ventilación estén bloqueadas o similar.

Un promedio de carga de 3-4 cuando la máquina está inactiva definitivamente no es normal. Su máquina es una máquina de doble núcleo: HyperThreading realmente no hace que sea sensato contar eso como 4 núcleos (no es tan bueno como los núcleos separados). Una carga promedio. de 3-4 significa que la computadora está muy cargada.

El promedio de carga alto podría provenir de la limitación térmica (ya sea a través de kernel_task que obliga a la CPU a dormir, o simplemente a la limitación de frecuencia). También podría provenir de otras fuentes, como un disco que funciona mal, aunque lo más probable es que también experimente otros problemas.

Recomendaré arrancar en el modo de recuperación de Internet para verificar si todavía tiene un promedio de carga alto y un rendimiento lento allí. Si lo hace, entonces no es un problema de software.

Acciones tomadas

Mi solución involucró lo siguiente:

1. Limpieza de ventiladores y vías respiratorias
2. Sustitución de la pasta térmica
3. Agregar monitoreo de temperatura y velocidad del ventilador
4. Aumentar las velocidades generales de los ventiladores usando reglas personalizadas sobre los valores predeterminados del sistema

Limpieza del hardware

Desarmé mi MacBookPro y descubrí que había un poco de polvo acumulado en el ventilador y aproximadamente el 10 % de las aletas del disipador de calor estaban bloqueadas con pelusa. También había algunas motas de polvo y puntos al azar en el tablero y en los bolsillos del chasis. No parecía mucho polvo, pero lo exploté con aire comprimido de todos modos.

Del mismo modo, estaba encantado de que todavía tuviera un nuevo tubo de pasta térmica en el juego de herramientas de mi computadora. Después de desatornillar la cincha de la placa del disipador de calor del núcleo de la CPU, vi que la pasta vieja estaba casi seca y muy anémica. Usé un paño seco para limpiar ambas superficies y apliqué pasta fresca y la volví a apretar. Sin embargo, es posible que haya usado demasiada pasta ya que había un exceso exprimido por los lados. La cincha estaba lo más apretada posible sin apretar demasiado y correr el riesgo de pelar las cabezas, cortar los tornillos o arrancar la rosca. El objetivo era garantizar que no hubiera forma de que quedaran burbujas de aire atrapadas en la pasta que pudieran calentarse y reducir el área de la superficie donde la pasta entraba en contacto con ambas superficies.

Software

Antes de abordar el tema del enfriamiento, agregué y configuré tres utilidades:

Lecturas y controles de temperatura/ventilador: Menús iStat / Control de ventilador de Mac

Ambas utilidades tienen la capacidad de medir la velocidad del ventilador y la temperatura de la CPU, ambas tienen una versión de prueba, pero iStat Menus lee alrededor de dos docenas de otros sensores de temperatura en todo el sistema, mientras que MFC solo lee la temperatura del núcleo de la CPU. Si bien primero usé MFS, luego descubrí que iSM es la mejor opción en general, ya que tiene una utilidad mucho más allá de la administración de temperatura y ventiladores, por lo que pagué $ 10 para usarlo como una pantalla de métrica general.

MFC tiene un control de ventilador limitado en el modo de prueba, mientras que los menús de iStat son completamente funcionales, donde puede crear reglas de velocidad de ventilador personalizadas para que pueda probarlo antes de comprarlo para ver si es para usted. Además, para ser justos, iSM y MFC no son realmente comparables en alcance, ya que iSM le permite crear gráficos personalizables extensos para casi todas las métricas imaginables del sistema.

Además, iSM parece medir estadísticas que ya se informan de forma muy similar /proca Linux. Para probar, al ejecutar con y sin iSM, vi poca variación en el rendimiento (usando el Monitor de actividad, que no recomiendo ejecutar indefinidamente ya que usa muchos recursos en términos relativos). Incluso la huella de memoria de los elementos de la interfaz de usuario de iSM es de solo 35 MB, menos de 1/4 del Monitor de actividad, que también puede aumentar la carga de la CPU, lo que lo hace inapropiado como un monitor de tiempo completo como lo es iSM.

Si bien todavía tengo MFS instalado, realmente no lo uso a favor de iSM. Lo guardo en caso de que necesite tener un controlador de ventilador/velocímetro potencialmente más liviano que el iSM, pero aún no lo he necesitado.

Medición del reloj de la CPU: Intel Power Gadget

Además de iSM, Intel Power Gadget brinda visibilidad de la velocidad variable de la CPU, que en realidad fluctúa constantemente según la demanda del sistema. No estoy seguro de que esta herramienta registre "recorte" como resultado del sobrecalentamiento, pero no puedo imaginar por qué no lo haría. Al igual que iSM, también proporciona amplias funciones gráficas. Además, proporciona una nueva métrica de la velocidad de la CPU como un punto de datos que iSM ahora incluye en las métricas de la CPU y aparece justo al lado de la temperatura del núcleo de la CPU para facilitar el seguimiento. Ni siquiera es necesario que la herramienta esté ejecutándose para leer esto: ¡se agrega al resto de las métricas del sistema que iStat puede leer! Este fue un gran descubrimiento y agregó una métrica crucial de la que carecía antes.

Resultados

Para establecer un punto de referencia de velocidad, utilicé Geekbench 5 para obtener una línea de base antes y después de la limpieza y el ajuste del sistema de refrigeración. También lo ejecuté en modo seguro y en modo normal (con la menor ejecución posible, aunque esto no fue una prueba pura, ya que cosas como el fotoanálisis a menudo funcionaban en segundo plano). Aún así, lo que encontré fue muy sorprendente: si bien el rendimiento mejoró drásticamente cuando se controló el calor, las mediciones después de la limpieza mostraron que la CPU alcanzó temperaturas más altas en los picos. Tengo una hipótesis de por qué, sin embargo.

Mejoras de rendimiento

Antes de limpiar el sistema de enfriamiento y agregar pasta fresca, las pruebas de banco mostraron clasificaciones de CPU simple/múltiple en alrededor de 700/1775 al inicio, tanto antes como después de la limpieza. Hacer funcionar los ventiladores al máximo en todo momento en lugar de limpiar el enfriamiento no cambió el rendimiento de manera apreciable. Además, esa medida en realidad está justo por encima del promedio declarado de Geekbench para mi máquina. (Las pruebas de modo seguro en realidad fueron entre un 5 y un 10 % más lentas).

Mientras esperaba que mi máquina se ralentizara por el calor o la hinchazón del uso de intercambio y el desgaste de las entradas y salidas de página, el hecho de que había impuesto reglas de velocidad de ventilador más agresivas con iSM parecía mantener los picos de calor bajo control. Además, después de la limpieza, incluso si devuelvo las reglas de velocidad del ventilador a los valores predeterminados del sistema como antes, no pude recrear los problemas de bloqueo a pesar de que la temperatura de la CPU informaba que era de 10°C para una carga alta sostenida. Parecería que la CPU puede calentarse más que el pensamiento anterior para que la CPU se corte porque pude ver que la velocidad de mi CPU estaba en modo "turbo" a 3,4 GHz cuando ejecuté una prueba de CPU de GB. Incluso bajo coacción extrema con configuraciones de ventilador que permiten que la CPU alcance temperaturas de más de 100 °C durante más de 30 segundos, las mejoras en el rendimiento general fueron profundas y la máquina solo en una usabilidad anecdótica. Los desagradables problemas con Expose/Mission Control no se repitieron.

Picos aparentes de alta temperatura

Es cierto que hay una anomalía que inicialmente no tenía sentido. Antes de limpiarlo y simplemente hacer funcionar el ventilador a la velocidad máxima, las temperaturas de la CPU tenían un piso alto incluso en reposo de 65°-75°C, pero la temperatura máxima medida nunca parecía superar los 90°C. Después de la limpieza, el comportamiento de la medición fue muy diferente. Si bien la temperatura del piso en reposo era más baja con los valores predeterminados del ventilador cuando estaba inactivo (a veces tan bajo como 40 °C), noté que la temperatura del núcleo de la CPU fluctúa enormemente con la carga (y las velocidades de la CPU) donde antes las mediciones mostraban una temperatura mucho más gradual. cambiar a pesar de que el sondeo y la actualización de la medición fueron los mismos. Además, aparte del calentamiento y enfriamiento más rápido de los sensores, las lecturas máximas ocasionalmente alcanzaron un máximo de más de 100 ° cuando nunca antes se informó que estaba tan caliente.

Conclusiones

1. Está claro que el enfriamiento deficiente fue el factor principal en el bajo rendimiento de mi máquina, aunque decir eso es una simplificación excesiva de los resultados que vi. Por un lado, creo que las medidas que tomé antes de limpiar y pegar no fueron exactas ni precisas debido a la acumulación de polvo. Es posible que las temperaturas extremadamente altas que son proporcionales a las velocidades cambiantes de la CPU que varían con la carga de trabajo de las máquinas, las mejoras de rendimiento no coincidan con esta posibilidad. Dado que los sensores de temperatura son los que usa la máquina para regular la CPU, es posible que la disparidad esté causando algunos problemas. Una vez que los sensores pudieron informar con precisión y precisión, el rendimiento general estuvo más cerca del diseño previsto.
2. Además de la limpieza física, el funcionamiento con velocidades de ventilador más rápidas hizo maravillas para mejorar el enfriamiento tal como cabría esperar antes de la limpieza; sin embargo, con un canal de enfriamiento limpio, los efectos fueron mucho más evidentes. Si bien parece mantener a raya los problemas relacionados con el calor funcionando a toda velocidad casi constantemente antes de la limpieza, después de la limpieza pude relajar las reglas sustancialmente y controlar el calor se logró mucho más fácilmente sabiendo que las temperaturas reales versus las medidas no estaban en disparidad.
3. Por lo tanto, mi hipótesis de ejecución para la volatilidad de la temperatura es que las lecturas de los sensores de temperatura de la CPU están fuera del código de la CPU y se han enturbiado por la acumulación de polvo. Después de ser limpiados, esto puede haberles permitido ser más precisos y precisos. Puede ser que los picos de temperatura más altos simplemente no se mantuvieran lo suficiente como para leerlos de antemano, ya que el polvo aisló las sondas. Sin saber dónde están las sondas del sensor que miden físicamente las temperaturas de la CPU, no puedo decir si esto retiene el agua o no.
4. Finalmente, después de limpiar y ajustar las reglas del ventilador, la carga del sistema, aunque a menudo alcanzaba picos de 30 o 40, no era tan terrible como para detener la máquina. Los picos de carga elevados son solo una realidad en las Mac más antiguas, pero ahora sé que no tienen por qué ser paralizantes. Antes de limpiar y enfriar, parecía que los problemas de animación de control de Expose/Mission se activaban cuando la carga era superior a 100. Ahora, las cargas pueden llegar a 40 si lo empujo y está paginando como loco, pero incluso cuando la máquina está en 3,4 GHz y los ventiladores están al máximo bajo grandes cargas de CPU y E/S y donde se pagina a una velocidad de 8 MB/segundo, los impactos en el rendimiento dejan mi máquina todavía utilizable aunque un poco lenta en la interfaz de usuario.

TL;DR: Sacar el polvo del sistema de enfriamiento y aumentar las velocidades del ventilador como umbrales de temperatura específicos es lo que se necesitó para que mi máquina volviera a su estado saludable. Además, la CPU i7 tiene una frecuencia de reloj variable que es una característica de ahorro de energía, no solo un acelerador para cuando el calor aumenta, al menos no en condiciones normales de funcionamiento. Agregar algunas buenas métricas que no gravan el sistema es crucial para ver algo más que una mejora anecdóticamente notable e iState Menus parece una excelente opción si tiene hambre de datos. Existen herramientas de código abierto y de línea de comandos más livianas para los puristas.

Espero que este extenso desglose haya sido útil. Descubrí que valía la pena entrar en todos los detalles, incluso si había alguna redundancia.