【11】降频参数敏感性扫描

承接【09】第七节的"待标定"清单。那篇里我们承认了两个假设： 降频阈值 85°C、降频系数 2.5%/°C —— 两项都"需查芯片手册"，但查不到。

于是，我们用 150 个格点扫了一遍，而不是猜一个点值。

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一、降频参数为什么查不到

芯片厂商公布的是"最高工作温度"，不是"超过之后每 1°C 掉多少算力"。

后者属于厂商的调度策略，各家实现不同，也不对外公布。公开资料里没有权威的"降频曲线"。

所以我们不去猜一个点值，而是把整个区间扫一遍，看结论对它敏不敏感。

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二、扫描设置

参数	扫描范围	网格
降频阈值	75 / 80 / 85 / 90 / 95 °C	5 档
降频系数	1.0 / 1.5 / 2.0 / 2.5 / 3.0 / 4.0 %/°C	6 档
负载	20 / 40 / 60 / 80 / 100 W/cm²	5 档

合计 5 × 6 × 5 = 150 个格点。

每个格点都重跑一遍【05】的 25 工况 COMSOL 数据，然后看每个格点上"最优冷却液温度"是谁。

η_thermal  = 1                                （芯片温度 ≤ 阈值）
             1 − k × (温度 − 阈值)              （超过阈值）
PUE        = f(冷却液温度)
有效算力指数 = η_thermal / PUE

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三、发现一：35°C 及以上没有最优解

最优温度	出现次数	占比
15°C	57	38.0%
25°C	93	62.0%
35°C	0	0%
45°C	0	0%
55°C	0	0%

原因：25°C 已经跨过了自然冷却阈值（环境 30°C + 逼近温差 5K − 供回水温差 10K = 25°C）。 所以 25 / 35 / 45 / 55°C 的 PUE 完全相同（1.080），但芯片温度一路往上走。

同样的电费，芯片更热——那 35°C 以上不可能最优。

换句话说：「冷却液温度不要超过 25°C」这条结论，不需要知道降频阈值是多少就已经成立。 它只依赖 PUE 在 25°C 饱和这个结构，也不依赖几何——换成真实冷板 R_th 后同样 0 次。

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四、发现二：中低负载下，25°C 在 86% 的格点里最优

只看真正会跑到的负载区间（20 / 40 / 60 W/cm²，共 90 个格点）：

最优温度	次数	占比
25°C	77	85.6%
15°C	13	14.4%

结论：在常规负载下，25°C 是压倒性的选择。

14.4% 的格点对应阈值低（75~80°C）且降频系数大（≥2.5%/°C）

此时降频惩罚很重，宁可多花冷机的电（PUE 从 1.080 涨回 1.198）也要把芯片压凉。

分负载统计（单通道几何；80% 行是几何伪影）

负载	15°C 最优	25°C 最优
20%（30 格）	0	30
40%（30 格）	0	30
60%（30 格）	13	17
80%（30 格）	28	2
100%（30 格）	16	14

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五、发现三：与降频系数无关的那个数

上面两个发现都依赖降频系数。下面这个是不依赖的——它只看"芯片温度有没有超过阈值"。

不降频的最大负载（W/cm²）：

降频阈值	15°C	25°C	35°C	45°C	55°C
75°C	56.1	46.7	37.3	28.0	无
80°C	60.9	51.5	42.1	32.8	23.4
85°C	65.7	56.3	46.9	37.5	28.2
90°C	70.6	61.1	51.7	42.3	32.9
95°C	75.5	66.0	56.5	47.1	37.7

① 排序完全不变。 从 75°C 到 95°C，15 > 25 > 35 > 45 > 55 这个次序一格都没动过。

② 间距几乎恒定。 相邻两列的差：

阈值	15→25	25→35	35→45	45→55
75°C	9.4	9.4	9.3	—
85°C	9.4	9.4	9.4	9.3
95°C	9.5	9.5	9.4	9.4

每降低 10°C 冷却液温度，不降频的负载上限提升约 9.4 W/cm²—— 这个数字在整个 75~95°C 的阈值区间内，只在 9.3 ~ 9.5 之间浮动。

所以阈值的不确定性，只平移"绝对水平"（每 10°C 阈值约 4.9 W/cm²）， 不改变"相对排序"，也不改变"降 10°C 换来多少"这个斜率。

换句话说：我们可以放心地说「降冷却液温度值多少钱」，至于"绝对值是多少"，取决于你信哪个阈值。

⚠️ 但注意：这张表基于单通道 R_th（虚高约 2.6 倍），绝对负载水平整体偏低； 可信的是斜率（列间距 9.4）与排序——它们对 R_th 的绝对量级不敏感。引用时只引斜率，不引绝对值。

顺带一个极端格点

注意 75°C 那一行的 55°C 列写着"无"：

在 75°C 的降频阈值下，用 55°C 的冷却液，连 20% 负载（20 W/cm²）都压不住—— 芯片一开机就超温。这个组合直接不可行。（单通道几何口径；真实几何下该极端格点同样消失。）

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六、发现四：最优温度的"边界线"长什么样（仅限单通道几何口径）

这张图回答的问题：在单通道几何（温度虚高、降频频繁触发）的模型里，60 W/cm² 负载下，最优冷却液温度在"降频系数 × 降频阈值"平面上如何分布：

• 横轴：降频系数（1.0 ~ 4.0 %/°C）
• 纵轴：降频阈值（75 ~ 95 °C）
• 红色 = 25°C 最优，蓝色 = 15°C 最优

说明：在单通道模型里，"25°C 最优"是有条件的——阈值越低、降频越猛烈，越倾向 15°C。 它不代表真实冷板的行为（真实几何下整片平面都是 25°C），也不支撑任何数值斜率结论。

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七、总结

• 冷却液温度不要超过 25°C——不需要假设就成立，也不依赖几何。

• 最优就是 25°C——几何修正后从"86% 参数空间"升级为"全部 150 格"。

• 降 10°C 换约 9.4 W/cm² 负载余量——与降频参数几乎无关；绝对水平待几何修正，相对斜率可信。