Qu’est-ce que le Thermal Throttling du CPU, GPU, SSD et les solutions

Lorsque l'on commence à s'intéresser au fonctionnement et aux performances de son PC, on peut rencontrer les termes CPU Thermal Throttling ou GPU Thermal Throttling.
Les gamers ou les utilisateurs confirmés qui font de l'overclocking sont rapidement confrontés à ces phénomènes notamment pour le CPU ou GPU.

Mais qu'est-ce le Thermal Throttling ?
Et en quoi cela joue sur les performances de votre PC.

Cet article vous dit tout ce qu'il faut savoir sur le thermal throttling.
Dans la seconde partie, vous trouverez des solutions pour résoudre les problèmes de thermal throttling.

Qu'est-ce que le Thermal Throttling du CPU, GPU, SSD et les solutions

Qu'est-ce que le Thermal Throttling

En informatique, l'ennemi des composants électroniques est la chaleur.
Lorsque ces derniers sont en fonctionnement, il dégage de la chaleur.
Si ce dernier surchauffe trop, cela peut l'endommager ou avoir un impact sur sa durée de vie.

Pour limiter cela, les composants hardware embarquent une fonctionnalité : le Thermal Throttling.

Il s'agit d'une mise à l'échelle de la fréquence d'un composant.
Lorsque les températures sont basses, la fréquence augmente.
Si le composant atteint une certaine température, et dépasse un seuil, le Thermal Throttling réduit la fréquence d'horloge.

Cela a deux buts :

  • Réduire la chaleur surtout en cas de surchauffe
  • Limiter la consommation énergétique

Pour les processeurs, le seuil de température est le TJMax (Thermal Junction Maximum).
Le TJMax du processeur dépend de la génération et du modèle.
Mais en général, pour un processeur Intel c'est autour de 100 degrés.
Pour un processeur AMD, c'est autour de 95 degrés.
Ces températures sont indiquées dans les spécifications techniques du processeur.
Par exemple ci-dessous, T Junction sur un Intel Core i7-9700KF.

La TJMax (Thermal Junction Maximum) du processeur

Ainsi pour un CPU, il s'agit de baisser la fréquence d'horloge de quelques GHz afin de réduire la chaleur.
De même le processeur graphique (GPU) peut aussi réduire sa vitesse.
Enfin les SSD vont limiter la bande passante et débits en lecture ou écriture.

Cela a plusieurs conséquences, si votre PC est la refroidit.
La première et le plus important est que votre CPU, GPU ou SSD n'atteindra jamais sa vitesse maximale et sera toujours limité.
Ainsi cela provoque une une baisse générales des performances du PC

Pour les gamers, durant les paries de jeux, le Thermal Throttling peut être un responsable :

  • des mini-freez ou bégaiements désagréables à cause d'un effet yoyo de la fréquence
  • dans le cas d'un Throtlling du GPU, cela peut aller jusqu'à des écrans noirs durant les jeux

Cela est indépendant du système d'exploitation.
Par exemple sur une machine en Linux, cela peut générer des messages :

Mar 30 17:55:08 nsxxx kernel: [764782.580922] CPU4: Package temperature above threshold, cpu clock throttled (total events = 2613952)
 Mar 30 17:55:08 nsxxx kernel: [764782.593895] CPU4: Package temperature/speed normal
Package temperature above threshold, cpu clock throttled sur Linux

Comment savoir si le CPU, GPU et SSD Thermal Throtlling sur Windows 10

Si vous pensez que le CPU, GPU est limité, vous pouvez le vérifier en gardant un œil sur l'utilisation du CPU.

Pour savoir et vérifier si votre PC subit du Thermal Throtlling, il faut :

  • Vérifier ensuite si la fréquence du processeur baisse ou et limitée
  • Cette vérification peut se faire dans des phases normales d'utilisation du PC ou Utiliser un logiciel de stress CPU, SSD ou GPU pour faire monter la charge

CPU Thermal Throtlling avec le moniteur de ressources de Windows 10

Le moniteur de ressources de Windows 10 permet de vérifier très facilement si votre PC fait du CPU Throtlling.

  • Appuyez sur le raccourci clavier Win + R pour ouvrir la boîte d'exécution.
  • Puis dans la zone d'exécution, entrez: perfmon.exe /res et appuyez sur la touche Entrée.
  • Utilisez votre système comme vous le faites normalement
  • La valeur de la fréquence maximale indique la consommation électrique actuelle du processeur. Si la valeur ne dépasse pas un certain point, cela signifie que le processeur est limité
Utiliser le moniteur de ressources systèmes de Windows 10 pour savoir si votre le CPU fait du Thermal Throtlling

Mais il existe des logiciels de monitoring beaucoup plus poussé.

Stress test et surveillance CPU et GPU

Pour effectuer un stress de votre PC, utilisez des logiciels comme OCCT, AIDA54, Prime95, MSI Afterburner ou Furmark.
Ce lien vous guide pour cela :

Il faut aussi installer un logiciel qui mesure les températures et surveille l'activité du GPU ou CPU.
Vous trouverez une liste complète sur cette page :

HWinfo64 est certainement le moyen le plus simple pour savoir si votre CPU ou GPU fait du Thermal Throtlling sur Windows 10.
En effet, Il affiche directement l’informatiquement. De plus il donne la distance jusqu'à la TJMax.

HWinfo64 : savoir si votre le CPU fait du Thermal Throtlling

OCCT est assez intéressant aussi puisqu'il permet à la fois de lancer un stress test tout en suivant les température et l'alimentation du PC.
Mais il n'indique pas clairement si un effet de Thermal Throtlling se produit.

OCCT stress test pour vérifier si votre le CPU fait du Thermal Throtlling

Enfin côté processeur Intel, le logiciel Intel XTU est très pratique pour effectuer tous ces tests en surveillant le système.
Lors d'un stress test, il vous indique si le CPU subit du Thermal Throtlling.

Intel XTU pour savoir si votre le CPU fait du Thermal Throtlling

Quelles sont les solutions pour éviter le Thermal Throtlling ?

Votre PC souffre de thermal throtlling, voici quelques solutions pour résoudre cela.

Nettoyer son PC pour retirer les poussières

Première chose, votre PC peut s'encrasser de poussières qui obstruent les aérations ou les ventilateurs.
Le refroidissement du PC est alors moins efficace, ce qui est propice au phénomène de thermal throtlling puisqu'il va chauffer plus rapidement.

Assurez-vous aussi de placer votre PC pas trop prêt du mur pour que l'échappement d'air puisse se faire correctement.

Enfin pour les PC portables, on peut opter pour un refroidisseur de PC :

Ventirad et pâtes thermique pour le CPU

Pour limiter le CPU thermal throttling, il faut en général à remplacer le ventirad du processeur.
C'est à dire le dissipateur de chaleur et le ventilateur par un plus puissant.
En effet le Thermal Throttling peut aussi survenir avec des ventirads de première gamme et peu efficace.

Ensuite, si votre PC a quelques années, la pâte thermique peut ne plus remplir son rôle, il faudra alors la remplacer.

Dissipateurs de chaleur pour les SSD

Si votre carte graphique chauffe trop et que vous subissez des freez durant vos parties de jeux, vous pouvez tente de la refroidir avec un dissipateur de chaleurs.

Il existe plusieurs fabricants comme entière (Hybrid Cooling Modding, EK Water Blocks, Eluteng, Bitspower, ...)

Par exemple pour votre SSD M.2 :

9 façons de garder son PC froid

Enfin suivez le tutoriel complet pour garder son PC froid et ainsi optimiser les performances :