Thinkpad E16 如何手工控制风扇转速, 释放笔记本的性能45W
本帖最后由 chenxinyi 于 2024-3-16 19:06 编辑周末写点东西，分享一下。
非常感兴趣Thinkpad E16 Gen 1 i7-13700H这台机器的性释放，但是，作为新机器和本人极差的动手能力（最多拆个壳）,
还是将散热改造暂且搁置一下。
研究了几天，明白了如何手动控制风扇转速！其原理应该和早期使用TPFancontrol的软件来手动调节风扇转速的原理也差不多，
很可惜，TPFancontrol没法在Thinkpad E16上使用，网上也找了很多都未成功。
想到手动控制Thinkapd E16风扇转速，需要准备：
笔电EC监控软件 RWEverything
安装前请在Windows 10/11中关闭“内核隔离 > 内存完整性”(Core Isolotion > Memory integrity) ，并且以管理员权限运行下面命令允许驱动签名测试, 然后重启机。
bcdedit -set TESTSIGNING ON注意：BitLock如果打开，重启后，将会询问密钥进入！（所以，最好先备份BitLock密钥到u盘）
RWEverything装完启动后，点击工具条上EC按钮，开始显示和监控EC当前256个寄存器数值，并且这些寄存器的数值可以手工修改（注意改动有风险，可能造成硬件损坏！），
注意，默认是1.3秒刷新一次（点右上refresh按钮改变监控时间间隔），
现在可以作一些压力测试(比如cpu-z)，让笔记本风扇速度逐渐提高，可以观察到哪些寄存器发生了变化，比如风扇转速值是在寄存器0x84和0x85（2字节表示），
不过很不幸，这个数值虽然可以改变，但很快又被EC固件程序自动更新了，也有可能是BIOS/UEFI固件程序接管自动更新。
那究竟有没有办法让这个风扇转速可以手动控制呢？虽然，RWEverything给出了变化的寄存器，冒着风险去改，都没有结果，
好在没有硬件损坏。
在读了一篇笔电风扇程序开发者写的一篇短文以后（如何分析笔电DSDT表）Analyze your notebook's DSDT,
大概明白了操作系统如何与BIOS/UEFI固件程序进行通讯的原理，这篇文章具有很大的启发性，分析方法类似，
如果你不想费脑阅读控制原理，请直接跳到最后，用我写的一个EC小程序修改风扇转速！
=========== 知其然， 知其所以然 ===============
BIOS/UEFI固件会提供操作系统一个标准的ACPI高级电源管理接口， DSDT（差异系统描述表）是它的一部分，描述了很多硬件设备的信息，
其中，就包括了EC 。但是，这个DSDT表是汇编代码，还要反汇编成ASL可读代码，
幸运的是RWEverything这个工具软件不仅可以读出ACPI > DSDT表，而且已经自动完成了反汇编ASL可读代码:
OperationRegion(ECOR, EmbeddedControl, Zero, 0x0100)
Field(ECOR, ByteAcc, NoLock, Preserve)
{
HDBM, 1,
, 1,
, 1,
......
HFSP, 8
......上面的代码描述了ECOR (EC控制）可操作寄存器的描述表, 表明HFSP这个8位寄存器的偏移位值（这里只截取关键部分），
经过码农计算器16进制计算得到，HFSP寄存器的偏移值是0x2F，
为什么对HFSP寄存器这么感兴趣? 因为，这个寄存器就是Thinkpad E16 的关键EC寄存器用来改变风扇转速的！
看下面继续找到的ASL代码，很明显告诉我们, 如果修改HFSP = 0x40，那就是最大风扇转速！
If(LEqual(HFSP, 0x40))
{
ADBG("MAX FAN speed")
If(And(Arg0, 0x00040000))
{
Store(One, SCRM)
}
Else
{
Store(Zero, SCRM)
}
}
Else
{
ADBG("Allow to change FAN speed")
If(And(Arg0, 0x00040000))
{
Store(One, SCRM)
Store(0x07, HFSP)
}
Else
{
Store(Zero, SCRM)
Store(0x80, HFSP)
}
}
上面代码，表明3个数值可以设置到HFSP寄存器，0x40, 0x07, 0x80 ，
实际结合RWEverything工具软件，修改HFSP寄存器可以调节出手动9档转速，如下：
HFSP = 0x40 / 64 (5800RPM)
HFSP = 0x07 / 7 (4400RPM）
HFSP = 0x06 / 6 (4000RPM)
HFSP = 0x05 / 5 (3700RPM)
HFSP = 0x04 / 4 (3400RPM)
HFSP = 0x03 / 3 (3100RPM)
HFSP = 0x02 / 2 (2800RPM)
HFSP = 0x01 / 1 (2500RPM)
HFSP = 0X00 / 0 (关闭风扇)
如果将HFSP寄存器设置为0x80数值，表示切换为EC控制程序自动调节风扇转速(0~1800RPM~4100RPM)。
有点意思的是，将HFSP寄存器数值设为0x40(64)，能调节出一个默认EC自动控制风扇都没有的最高转速5800RPM !
这个转速的确很厉害，声音和风噪声音达到了极致...
写点多余的，通过手动修改Thinkpad E16 Gen 1 的风扇转速到5800RPM以后, 作了几次Intel XTU压力测试(avx2指令集, 5分钟鸡血测试），可以持续近1分钟保持在45W的性能
随后触及Motherboard VR Thermal throttling (应该是CPU供电过热），另一个EDP电流墙一开始就存在。(EDP电流墙没法破除，但是，VR墙可能通过硬件散热改造有所改进。)
此外，在EC自动调节风扇转速时，相信应该还有一个可以让风扇启动的温度上限阈值(比如CPU或其它传感器温度到了50度，风扇开始启动)，
目前还没有找到如何修改。
=========== 知其然， 知其所以然 ===============
这种结合DSDT + RWEverything工具监控分析出手动修改风扇转速的方法, 相信应该适用于绝大多数Thinkpad甚至Thinkbook / Ideapad /Legion等系列，
甚至绝大多数其它OEM厂商的笔电。
下面放出一个自已写的EC读写程序（站在巨人肩上完成)，在本人的Thinkpad E16 gen 1 (Intel i7-13700H) / Windows 11下测试通过,
免责声明： 如果你用此程序修改EC寄存器造成的任何硬件损坏，本人不承担任何责任！
使用前请打开驱动签名测试，无需关闭内核隔离 > 内存完整性，并重启电脑
bcdedit -set TESTSIGNING ON
注意：BitLock如果打开，重启后，将会问密钥进入！（先备份BitLock密钥到u盘）
不加任何参数，会提示使用方法：
请原谅我的烂英文和写代码的能力，目前也懒得改了。
-dump 显示EC全部可操作寄存器（范围0x00到0xFF)当前数值 (16进制）
-rpm 显示当前风扇转速 (只针对Thinkpad E16 Gen 1 Intel机型，不确定其它机型，主要原理是读出寄存器0x84, 0x85数值）
-r {port} 这里{port}替换为你想读的某个寄存器地址(0x00到0xFF），读出的数据以16进制显示
-w {port} {value} 这里{port}替换为你想写的某个寄存器地址(0x00到0xFF），{value}替换为你想写入的数值(1字节，以16进制表示，范围在0x00到0xFF)
下面举一些实际例子，只针对Thinkpad E16有效，不保证其它笔电有效，请结合本文分析原理，查找自已笔电EC寄存器如何手动控制风扇转速！
老王想把E16风扇转速调节到最高5800 RPM（自动模式下最高也只有4100 RPM) ，执行命令：
ec.exe -w 0x2f 0x40
老王想把E16风扇转速调节到手动档最低1档 2500 RPM，执行命令：
ec.exe -w 0x2f 0x01从1档到7档，改最后一个参数变为0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x05, 0x06, 0x07
老王想把E16风扇关闭，执行命令: (危险！这是手动档，关闭风扇后 ，CPU温度升到100度，EC也不会自动打开风扇，有烧毁CPU风险！）
ec.exe -w 0x2f 0x00
老王想恢复EC自动风扇调节， 执行命令:
ec.exe -w 0x2f 0x80
再次免责声明： 如果你用此程序修改EC寄存器造成的任何硬件损坏，本人不承担任何责任！
注释：
了解到有些笔电的EC控制风扇转速的方式与Thinkpad E16类似，但差异可能是，有独立的寄存器或标志位在自动/手动模式切换。
很棒的技术，很多机器开启风扇最高转速都实在太夸张，这是被联想隐藏的秘笈，基本只是跑分时候用用。{:1_308:} 是不是因为C口的问题导致TPfanctrl无法使用？
可以试试我这个ini，替换根目录里面的
thankdad 发表于 2024-3-16 18:30
很棒的技术，很多机器开启风扇最高转速都实在太夸张，这是被联想隐藏的秘笈，基本只是跑分时候用用。 ...
你说的很对，最高转速是隐藏了的。
其实，这个风扇调节到最高，对鸡血持久没有帮助，我反复测试和对比过了，能让i7-13700H跑满全功率的只有在avx2指令集下进行压力测试才可以，
关于压力测试下VR thermal供电电压调节器过热的问题，我在Techpowerup论坛看到一个玩家也遇到了，
https://www.techpowerup.com/forums/threads/msi-b250m-bd-prochot-and-vr-thermal-core-ring.275696/
不过他是PC主板（微星），这同学很有想法，
最终通过电吹风加热, 万用表测试找到cpu周围的热敏电阻 (第16楼），进行替换，去除了供电过热这道墙。
chenxinyi 发表于 2024-3-16 14:45
周末写点东西，分享一下。
非常感兴趣Thinkpad E16 Gen 1 i7-13700H这台机器的性释放，但是，作为新机器和 ...
纯粹的优质技术贴啊，厉害啦，哦的锅！ 本帖最后由 COCAIN 于 2024-3-17 16:57 编辑
chenxinyi 发表于 2024-3-16 14:45
周末写点东西，分享一下。
非常感兴趣Thinkpad E16 Gen 1 i7-13700H这台机器的性释放，但是，作为新机器和 ...
我来灌水：
温度传感器：可以试试SIV - System Information Viewer这个绿色软件，里面有好多MSR地址；这个软件的层叠菜单很让人崩溃，我就不开截图了；<SPD>选项重点看一圈吧；
（也有11代给定功率/实际功率，蜀山剑侠也可看一眼，修改给定功率能不能降功耗）
官网下载地址：http://rh-software.com/
EDP电流墙：你TS里看到的PowerLimit4=94，就是电流墙吧，AIDA64里CPUID是不是也是这个数值并带单位A；intel白皮书是170A；你应该二者都撞不到；
另外有见过XTU解锁13代HK系列的电流墙成功的，H系列有没有办法绕过CPU检测而运行起来旧版本XTU就不知道了；
风扇+鳍片尺寸：比较了一下你E16和我T480s的尺寸（缩放到比例合理后），E16的风扇直径要大10%（110%*110%=121%风量，简单估算），鳍片则要多出20%；性能释放瓦数超过我的是有可能的，但是，见下文；
(E16机内风扇开口处，可以试着用胶带封一下，动压提升-热风能吹更远，但风噪可能上去了)
“VR墙可能通过硬件散热改造有所改进”，这不会是我说的吧，我要注释一下：慎重；
刚额外增加供电部分散热垫，撞了个头破血流；如图：
（我图片里的1区PR101疑似负温度系数的供电测温电阻，看意思是检测这区域的电路板温度来判断芯片；也没法用导热垫直触，除非裁剪CPU热管伸过去的那个疑似均热片，但有可能会出现石墨层脱落影响周边绝缘，包边又有点吃力；）
T480s的CPU散热器只延伸一块到覆盖1区供电单元，我把1区、2区同时装上导热垫 - 后面已经注意不碰到电容等可能影响其分布参数，厚度与已有导热垫差不多高，竟然开机黑屏（电源灯/ESC灯隔3秒闪一下，风扇也是不断地转一下就停）；按Reset复位都不行，似乎是个EC级别严重的问题，只能拆掉电池和纽扣电池+按开机键放电+Reset；
陆续只上1区导热垫、只上2区导热垫，都是黑屏不开机，来回拆装3-4次电池等来恢复；后来灵异到这2个区都不上导热垫（即最初状态），只把D壳装回去拧紧，也会黑屏，又拆一次电池才恢复；
（分析：如果有虚焊，向下压应该是压实，不应该出现黑屏；不理解了，除非主板变形能解释得通）
开机正常后双烤了下，试试健壮度，以往都在40w释放12-13分钟时CPU供电掉零/核显继续跑- 也不死机，这次居然坚持到了21分钟，我美滋滋刚截完图想关闭的时候，花屏死机了；只有电源键关机起作用；
再开机又复现前面的黑屏现象，拆电池+放电等恢复；系统日志完全没有记录；再次佐证了这是CPU供电级别的错误；
不死心，开机后又单烤FPU 10分钟，似乎是在关闭瞬间，又死机了，但不花屏，也许跟我降压了有关（现象很像，冻死都在睿频骤降的瞬间发生）；再开能直接开机，这次系统日志记录Kernel-Processor-Power “处理器7的速度由于受系统固件限制，已处于低性能状态xx秒”；
再次单烤FPU 15分钟，没再复现；就这样吧，平时根本不会有这么高负载场景；
看意思我这台电脑的供电元件是不让我碰了，我也怯手了；此次经历供参考吧
本帖最后由 chenxinyi 于 2024-3-17 18:28 编辑
COCAIN 发表于 2024-3-17 16:53
我来灌水：
温度传感器：可以试试SIV - System Information Viewer这个绿色软件，里面有好多MSR地址；这个 ...
那些硬件相关的寄存器地址，不要随便动，一定要在阅读前人已有的经验或者标准接口规范文档，充分理解之后。
然后，我觉得我那一句话 - VR散热改进， 确实有所不妥，千万不要在没有产品规范的指导下，轻易尝试去找这个VR散热模块，甚至去改造散热。
你刚试过了？看你的全部描述现象，确实很奇怪，
我觉得导热垫不能直接这么加在mos管上，十分危险，会形成的热量更多，笔记本底部空间窄，空气对流差，除非附近十分靠近风扇。
再回到这个VR电压调节散热，这是CPU电压调节的关键模块，我在网上查到的资料显示，这个VR模块和CPU 每个核VCore(s)是存在通讯的，
而且可不是只有环绕CPU那一圈，可能风扇温控，EC，BIOS/UEFI固件连动参与的。
软件上，我有个习惯，就是把所有可能的逻辑全部想到才去干活，可是硬件的东西真不好説，玄学并非玄学，只是很多东西是商业密秘，不便公开，
仅作一个推理，比如，Intel出了一代新的CPU，那么，他会给OEM厂商指导如何在主板上布置VR电压调节模块，这绝对不会是与前一代一样的，
既便一样，采用与前一代方案，但固件呢？控制通讯方法也是不一样的，光靠猜测，结果必然是玄学。
其实，我个人之前也作了些尝试，我很懒，连D壳也没拆，先开着XTU avx2指令集全负载压力测试，然后把笔电屁股D翻起来，拿了个电吹风，冷风狂吹，
结果是，软件显示CPU package温度降到70度了，依然在持久了近1分钟的45w功率后，出现VR thermal throttling，奇怪不？
用手直触底板，CPU后面壳的温度温热，也差不多60~70度，所以，我想説的是，软件显示的仅能作参考，而不能作为实际硬件散热改造的依据，
必须得同时有硬件说明规范加以指导。。。不然，都是只徒劳。
本帖最后由 COCAIN 于 2024-3-17 20:13 编辑
chenxinyi 发表于 2024-3-17 18:26
那些硬件相关的寄存器地址，不要随便动，一定要在阅读前人已有的经验或者标准接口规范文档，充分理解之后 ...
因为霍尼韦尔相变7950的缘故，我都是等机器凉了再拆（干过一次热的时候拆机-拿掉热管上的导热垫，会让7950产生间隙再也回不去了，降低性能释放，只能重新换7950），所以开机也是冷透了开机，供电单元不可能连1-3秒自检都挺不过就热；
也怀疑有额外的检测手段（我已经禁用了D壳开盖检测和主板检测这俩开关），包括导热垫碰到了电容外壳上，都一一排除了；要说主板变形可能性也不大：旁边就是个防滚架支架螺柱，几乎不存在变形可能性；就是这么灵异~~
导热垫直压供电元件没毛病，我小主机就是这么干的，再没过热（原机箱是供电单元和CPU热管都在风扇正下方，热风直接对着吹，FPU烤机 7-8分钟就会出现过热），空气导热系数0.026，导热垫导热系数6就算虚标有空气的100倍+了；
你手感判断温度偏高了吧，我导热垫连接热管和D壳，烤机10分钟CPU 97度、D壳最高只到60度（用工业测温探头测的），参考：
怎么用手感快速估测温度
01、0℃及以下——手指感觉冰冷，长时间连续触摸，会产生刺骨感。
02、10℃ ——手感较凉，一般能忍受。
03、20℃ ——手感稍凉，随着接触时间的延长，手感渐温。
04、30℃ ——手感微温有舒适感。
05、40℃ ——如摸高烧病人。
06、50℃ ——手感较烫，长时间触摸可能有汗感。
07、55℃ ——皮肤被烫伤的临界温度，即超过55摄氏度皮肤就有可能烫伤。
08、60 ℃ ——手感很烫，一般可以忍受10秒左右。
09、70 ℃ ——手指的忍耐力只有3秒左右，出现灼痛感，且接触部位很快变红。
10、80 ℃以上——只能瞬间接触，痛感剧烈(麻辣火烧)，如果触摸时间过长，会发生烫伤。
确实是好技术，不过最好不要这么干，E16的模具本来是P28的，强行上H45，多少有点隐患。 老哥这是把E16发挥到极致了{:1_241:} 本帖最后由 chenxinyi 于 2024-3-20 18:45 编辑
COCAIN 发表于 2024-3-17 20:11
因为霍尼韦尔相变7950的缘故，我都是等机器凉了再拆（干过一次热的时候拆机-拿掉热管上的导热垫，会让7950 ...
刚试了一下子，电风扇对着cpu吹，xtu压力测试5分钟全程跑满47w, 没有看到vr墙，只有edp墙。同样吹，cinebench跑分12730，比之前提高了1000分。
我试了下用气吹连续吹气那个红框区（供电？），也可以让vr墙去除。。。 这机 连45W稳定功耗释放 原厂都做不到吗？ 还要废老劲折腾 lxfedu 发表于 2024-3-20 19:45
这机 连45W稳定功耗释放 原厂都做不到吗？ 还要废老劲折腾
做不到，联想很垃圾的🤣 偷工减料一绝 chenxinyi 发表于 2024-3-20 19:51
做不到，联想很垃圾的🤣 偷工减料一绝
以后电脑可以考虑换个牌子吧选做工设计用料到位的其他牌子 体验会有很大不同 chenxinyi 发表于 2024-3-20 18:16
刚试了一下子，电风扇对着cpu吹，xtu压力测试5分钟全程跑满47w, 没有看到vr墙，只有edp墙。同样吹，cinebe ...
见图，你圈出来的是二极管和芯片；
才发现，你这是3mos并联供电啊，在笔记本里太少见了（L系列有2mos），一般是分摊散热+提供更大电流的，不应该过热才对
本帖最后由 COCAIN 于 2024-3-20 20:57 编辑
lxfedu 发表于 2024-3-20 19:59
以后电脑可以考虑换个牌子吧选做工设计用料到位的其他牌子 体验会有很大不同 ...
哈哈，你让楼主买你这种X15吧，3500-4200是二手价，你全新价多少？
CPU极限能跑99w，FPU大约8核*3.6GHz（应该是开了AVX512），R23 1.3万（换算约8核*4.0~4.1GHz左右），要是换好硅脂+CPU降压，估计跑满全核8*4.2GHz R23
我以前就夸过这本子：
COCAIN 发表于 2024-3-20 20:08
哈哈，你让楼主买你这种X15吧，3500-4200是二手价，你全新价多少？
CPU极限能跑99w，大约8核*3.6GHz，R23...
我也是最近才收的X15 机子带16G内存和500G硬盘 成色接近全新，只要3900 感觉捡漏了 COCAIN 发表于 2024-3-20 20:01
见图，你圈出来的是二极管和芯片；
才发现，你这是3mos并联供电啊，在笔记本里太少见了（L系列有2mos）， ...
你仔细看下下面金属散热片压着的看不见的是不是才是主要供电的mos和电感吧？ lxfedu 发表于 2024-3-20 20:43
我也是最近才收的X15 机子带16G内存和500G硬盘 成色接近全新，只要3900 感觉捡漏了...
不必太在意是不是有人用过，测试稳了，就降低功耗墙用吧；
有个intel NUC Studio你可以装一下，win环境下就可以改不少bios选项：功耗墙PL1/PL2、风扇转速(启动温度/转速/增益等等)、灯效这些 COCAIN 发表于 2024-3-20 20:08
哈哈，你让楼主买你这种X15吧，3500-4200是二手价，你全新价多少？
CPU极限能跑99w，FPU大约8核*3.6GHz（ ...
不带那么打击人的，虽然我也觉得折腾个E系不够主流，哈哈。 楼主能帮我个忙，RW看看CPU MSR寄存器里的0X774H数据是什么吗？ thankdad 发表于 2024-3-21 07:55
楼主能帮我个忙，RW看看CPU MSR寄存器里的0X774H数据是什么吗？
哈哈，谬赞了，对硬件好多年也没搞过了，MSR寄存器在不同的CPU的数据不一样吧？
另外，E16机器和软件都在家里，我回家了有时间再 看看。。。 本帖最后由 chenxinyi 于 2024-3-21 17:50 编辑
thankdad 发表于 2024-3-21 07:55
楼主能帮我个忙，RW看看CPU MSR寄存器里的0X774H数据是什么吗？
If "Hardware-Controlled Performance States" (HWP) is enabled, the Energy-Performance Bias (referred to as the "Energy Performance Preference") can be controlled using IA32_HWP_REQUEST (MSR 0x774) and/or IA32_HWP_REQUEST_PKG (MSR 0x772).
这些数值可能会自动变化的，每个cpu core值可能变化不一样，你想用它来控制cpu 频率？
chenxinyi 发表于 2024-3-21 17:48
If "Hardware-Controlled Performance States" (HWP) is enabled, the Energy-Performance Bias (referred ...
感谢。
我想写个控制频率的软件，而这里就是控制频率上下限的地方，32h是上限，0fh是下限。前面像是大核，你看看后面的CPU呢？ thankdad 发表于 2024-3-21 17:57
感谢。
我想写个控制频率的软件，而这里就是控制频率上下限的地方，32h是上限，0fh是下限。前面像是大核 ...
chenxinyi 发表于 2024-3-21 18:00
嗯... 你这是TS调过的吗？跟我想象的不一样啊。 COCAIN 发表于 2024-3-20 20:08
哈哈，你让楼主买你这种X15吧，3500-4200是二手价，你全新价多少？
CPU极限能跑99w，FPU大约8核*3.6GHz（ ...
到手不要升级BIOS，新版限制到65w了 piw100 发表于 2024-3-21 19:28
到手不要升级BIOS，新版限制到65w了
怪不着现在cpu单烤 最高也就冲到60W+整机功耗最高冲到180W稳定160W
我还一直以为是把液金换成7958相变硅脂导致的性能下降，，，， 请问一下，X1C可以用这个软件吗？
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