Как разогнать видеокарту. Часть 2 — андервольтинг

Как разогнать видеокарту. Часть 2 — андервольтинг
7 мин
50
Товары в статье
Содержание

Современные чипы имеют отличные способности к повышению частоты, а массивные системы охлаждения могут спокойно переваривать до нескольких сотен ватт тепловыделения. Естественно, производители стараются поддерживать порядок в иерархии производительности комплектующих, поэтому все возможности кремния используются сразу «из коробки». Вряд ли кого-то заинтересуют модели верхнего ценового сегмента, если бюджетную карту можно запредельно разогнать и получить аналогичную производительность. Но энтузиасты не могут сидеть спокойно и постоянно придумывают новые способы настройки железа. Даже если с завода выжали все.

В прошлом материале мы пытались разогнать RTX 2070 Super, которая хорошо бустится еще с завода. Поэтому, как показало сравнение производительности и энергопотребления, повышение частоты чипа почти не меняет производительность, но заметно повышает аппетиты к электричеству. И дарит пользователю несколько лишних градусов тепла в корпусе.

Такой разгон называется «кукурузным»: когда мощность не меняется, а железо плавится от жары. Конечно, референсные видеокарты стоят особняком в этой ситуации, потому что их заводские характеристики заметно ниже, чем у Asus, Gigabyte и других производителей. Да, они позволяют без проблем прибавить к базовой частоте 100–150 МГц. Это будет стабильно и заметно на графике фреймрейта. Остальные видеокарты уже имеют эти 150 МГц прибавки с завода. Поэтому примерная итоговая частота будет одинакова для всех карт.

Несмотря на такие условия, энтузиасты нашли способ побаловаться с настройкой так, чтобы потребление и температура снизились, но поднялась производительность. Другими словами, если с завода все сделали за нас, то почему бы не попытаться сделать это еще лучше.

Разгон наоборот

Андервольтинг (undervolting) — снижение вольтажа. Идеальный андервольтинг — снижение вольтажа без потери фпс. Этим мы и займемся.

Если разгон RTX 2070 Super не принес существенной прибавки, то почему бы не попытаться заставить видеокарту работать на заводских частотах, но с меньшим нагревом. В теории, регулировка напряжения дает множество плюсов:

  • Снижение температуры чипа (а это также снижает температуру памяти, силовых элементов и температуру в корпусе) и энергопотребления;
  • Стабилизация частоты (частота будет во всех режимах одна, а значит и график фреймрейта будет плавнее);
  • Снижение вольтажа на чипе иногда позволяет видеопамяти работать на более высокой частоте.

Так это или нет, проверим на практике.

Тестовый стенд

Почему автоматика хуже ручной настройки

Принцип работы турбобуста: повышение частоты, если того позволяет максимальная температура. Так как игровые сцены меняются очень быстро, а значит и нагрузка на графику тоже, алгоритм не всегда удерживает постоянную стабильную частоту. При высокой нагрузке она может варьироваться в широких пределах, работая то на 1950 МГц, то на 2080 МГц. Естественно, это отражается на плавности графика фреймрейта. Если же частота всегда стабильна, то при переходе между сценами нет скачков потребления, температуры и частоты. Это не означает прибавку мощности, но немного влияет на плавность геймплея. Задача ручной настройки — добиться постоянной частоты при минимальном напряжении.

Софт для настройки

Андервольтинг видеокарты не отличается от разгона, поэтому программное обеспечение остается то же самое.

MSI Afterburner — не только разгоняет, но и андервольтит.

GPU-Z — в рамках этого материала почти не понадобится, но для мониторинга информации можно оставить.

Unigine Heaven — будем тестировать на стабильность.

3DMark TimeSpy Stress Test — для окончательной проверки настройки видеокарты.

Андервольтинг

Начиная с моделей Pascal, оптимальный вольтаж для настройки стабильной частоты — 0.950 В. Температуры остаются низкими, а частота не опустится ниже необходимой для хорошей производительности в таком режиме. Обычно при таком вольтаже средний чип работает как минимум на 1950–1980 МГц. Свежие модели Turing и Ampere без проблем берут частоты повыше, до 2050 МГц, совсем удачные могут даже 2100 МГц. Вообще, с выходом новых видеокарт графика стала разгонятся еще лучше относительно базовых частот. Это заслуги новой архитектуры и улучшенной системы питания. 

Подготовка

Андервольтинг, как и разгон, желательно производить при хорошем обдуве, так как стабильность работы на высоких частотах зависит и от температуры. Для этого нажимаем на значок шестеренки в Afterburner, затем выбираем вкладку «кулер», далее пункт «Включить программный пользовательский режим» и выставляем график примерно таким образом:

Ориентируемся на такое соотношение температуры к оборотам вентиляторов: 40/60, 60/80, 70/95. В таком режиме вентиляторы реагируют на изменение температуры быстрее.

Снимать лимиты энергопотребления не нужно. Низкий вольтаж не позволит видеокарте выйти из заводских рамок Power Limit. То же самое и с Temp Limit:

Снижаем аппетиты видеокарты

Открываем MSI Afterburner и нажимаем кнопку, выделенную на первом скриншоте красным, или пользуемся сочетанием клавиш Ctrl+F. Откроется график кривой частот/напряжений:

Если нажать на одну из точек, появятся цифры для частоты и вольтажа. То есть, в данных температурных рамках, а именно, при 31 °C по чипу стабильная частота для 0.950 В составит 1935 МГц. При 60-70 градусах она уменьшается на 10 единиц.

Так настроен алгоритм регулирования частоты Nvidia. Эта информация приводится для того, чтобы пользователь понимал принцип работы турбобуста и как будет снижаться вольтаж.

Настройка происходит в несколько этапов:

1. Перед каждым изменением частоты необходимо охлаждать чип до 32–35 °C, чтобы частота вернулась в исходное состояние. Для примера на скрине это 1935 МГц.

2. Определяемся с вольтажом. Можно взять за основу любой, но для Nvidia золотое сечение это 0.950 В.

3. Находим точку для напряжения на графике и поднимаем ее на несколько единиц. Например, делаем +45, нажимаем Enter, а затем кнопку «Применить». Все точки после выделенной необходимо привести в такой порядок:

Так мы заставляем видеокарту думать, что 0.950 В это максимальный для нее вольтаж.

Не забываем сохранить настройки в профиль программы, чтобы не двигать противные точки после неудачного разгона.

4. Включаем бенчмарк Unigine на таких настройках и следим за частотой и температурой:

Выставили 1980 МГц, а после прогрева видеокарты получили 1965 МГц. Оставляем тест в таком режиме на 5–10 минут, после чего пробуем поднимать точку на графике. Если тест завис или сыпет артефактами, то снижаем частоту или пробуем взять вольтаж повыше. Например, 1 В.

5. Поднимаем частоту памяти. Как известно, для каждого производителя памяти есть примерный диапазон рабочих частот:

Samsung — легко переваривают прибавку +1000 Мгц и даже выше.
Micron — стабильны от +500 до +900.
Hynix — максимум +300 Мгц к общей частоте, при этом греются сильнее предыдущих.

Узнать производителя чипов памяти можно в GPU-Z:

6. Тестируем окончательные настройки на стабильность в тесте 3DMark TimeSpy:

На стабильной системе должно быть более 95 %. На скриншоте пример неудачного разгона.

Что на практике

Assassin’s Creed Valhalla

Что и требовалось доказать. В первом же тесте полная победа не только над автоматикой, но и над разгоном. Причем как по количеству кадров, так и по температурам и энергопотреблению. Выходит, что производительность видеокарты на пониженном напряжении соответствует работе в разгоне. Потребление снизилось на 36 Вт, а температура упала на 8 °C.

Assassin’s Creed Odyssey

Андервольтинг быстрее завода на 6 % и потребляет на 20 Вт меньше. С разгоном и сравнивать не хочется, за два лишних кадра придется добавить почти 40 Ватт энергии. Примечательно, что 0.1 % и 1 % кадров остаются на уровне разогнанной видеокарты. И это заметно в геймплее.

Horizon Zero Dawn

Ситуация повторяется: 40 Вт потребления по сравнению с разгоном и 10 °C. И правда какая-то кукуруза. График кадров-то почти не меняется.

Shadow of the Tomb Raider

Мы сэкономили 53 Вт по сравнению с разгоном и 32 Вт, если бы видеокарта работала на автомате. При этом имеем выше производительность, а температуры опустились. Фантастика.

Red Dead Redemption 2

Почти 60 Вт разницы с разгоном, но практически никакой в производительности. То есть, в пределах погрешности из-за меняющихся погодных условий и световых эффектов в игре.

World of Tanks Encore

Любители пострелять из крупнокалиберного тоже перестанут потеть от пекла под столом. Минус 60 Вт и 11 °C. Между прочим, скорость танка осталась прежней.

3DMark Fire Strike Extreme

Разница 50 Вт без существенного изменения мощности. При этом нагрев на 4 °C ниже. И это синтетика, где каждая единица в частоте отражается в бенчмарке.

Разгонять или снижать вольтаж

Ответ очевиден. Да, если снять ограничения производителя и взять контроль над частотой и вольтажом в свои руки, то можно добиться большей производительности. Но никто не отменяет плату нагревом, повышенным аппетитом и возможностью испортить железку. Так как это неосуществимо в руках простого пользователя и без потери гарантии, приходится искать способы улучшить то, что уже пытались улучшить до нас.

Как показывают сравнительные тесты, самый лучший разгон для современных видеокарт Nvidia это андервольтинг с повышением частоты памяти. Выигрываем в производительности при гораздо меньших цифрах в энергопотреблении. И, если владельцы моделей с хорошей системой охлаждения не боятся повышенного нагрева, то бюджетная линейка прямо требует таких доработок.

Что касается итоговой производительности заводской RTX 2070 Super, то в пересчете на один Ватт потребления видеокарта в среднем выдает 0.3-0.4 кадра в секунду. В режиме «газ в пол» это соотношение почти не меняется и выдает не более 0.5 кадров. То есть, мы видим линейное увеличение производительности с ростом потребления.

В андервольтинге ситуация интереснее. Минимальное соотношение варьируется от 0.5, до максимум 0.7 кадров за Ватт. При этом есть большой выигрыш в температуре. Если представить разницу между стоком и андервольтом в процентах, то получается так: до 15 % прибавки мощности при уменьшении энергопотребления до 20 %. Вывод: разгон — это не только бездумное повышение частот и вольтажей, но и правильная оптимизация работы заводских алгоритмов.

50
Как вам материал?

    Комментарии 34

    Наслаждайтесь общением. Критикуйте сообщения, а не авторов. Меньше токсичности, больше любви ❤️

    Аватар пользователя
    2 года назад
    Изменено модератором

    Вольтаж-***. Напряжение/сопротивление/ток. Совсем испоганили язык "оверклокеры". А если серьезно - понижение напряжения на чипе дает выставить большую частоту на память из-за общего предела мощности. Да на чипе температура опустится, тактовая частота тоже просядет. А вот в микросхемах памяти, как раз начнутся песни и пляски. Повышая частоту, повышаете напряжение на тактовом генераторе памяти и общий ток через память. Глобально, скачка температуры заметно не будет или будет минус как тут, но мощность перетечет с GPU в память. Чудес не бывает. Просто память сдохнет быстрее.

    5
    Аватар пользователя
    1 год назад

    Это всё хорошо и волшебно, пока не запустишь Quake 2 RTX. В нём 3060 на 1980мгц вроде бы стабильно работает только на 1в, на 950 и 975мв игра вылетает через несколько секунд. Но до 1в и андервольтить смысла почти нет, родное напряжение выше всего на несколько сотых.

    1
    Аватар пользователя
    11 месяцев назад

    Понимаю, что отвечаю через 7 месяцев, однако никто не отменял кремниевую лотерею

    Тебе просто не повезло

    0
    Аватар пользователя
    11 месяцев назад

    Просто автор даже не подумал протестировать карту в по-настоящему сложной игре, которая выявляет любую нестабильность видеокарт RTX за несколько секунд.

    0
    Аватар пользователя
    10 месяцев назад

    что значат цвета в GPU-Z при прогоне теста Heaven Benchmark

    0
    Аватар пользователя
    1 год назад
    Изменено автором

    Сделал антервольтинг на Palit RTX 3060 StormX - зафиксировал на 900 мВ частоту 1777 МГц, а до этой частоты немного поднял напряжение геометрически. В итоге производительность снизилась на 1%, зато макс. темп. упала с 90 до 78 градусов, а мощность с 165 до 117 w (Superposition Benchmark).

    Но заметил, что после применения редактор кривой повышает напряжение (на снимках видно в левой части - до 775 мВ). Почему так?

    0
    Аватар пользователя
    9 месяцев назад

    а корпус продуваемый? или как у deepcool, да и у других - стекло и никакой продувки??

    0
    Аватар пользователя
    2 года назад
    Изменено автором

    Здравая тема. Особенно в эпоху нынешних жесточайших оверпрайсов. Производители всегда проектируют готовые СО на видеокартах и ноутах впритык, и нормальными считаются температуры 80-90 градусов в полной загрузке, а то и выше. И это пока пыль не набилась в радиаторы. Резкие нагрузки и сбросы оных провоцируют постоянные знакопеременные механические нагрузки на шары,  текстолит подложки и сам кристалл. А потом люди удивляются, откуда отвалы. Так что андервольт (особенно вкупе с заменой СО на более производительную) может дать  видяхе шанс пожить..  гмм, сильно больше, чем она устареет морально. Я своей 270х так сделал, понизил частоту на 200 мгц, а вольтаж опустил до 0.9, в итоге жрать стала в 2 раза меньше. Но это не помогло ей развалиться - я додумался до этого спустя 7 лет интенсивной эксплуатации в играх - до андервольта она грелась раза три.

    0
    Аватар пользователя
    2 года назад

    "понижение напряжения на чипе дает выставить большую частоту на память" Бред.

    Если у карты залочен на повышение лимит мощности, то не бред: на повышенной частоте память действительно больше кушает и например на моей 1660s 6Гб GDDR6 едят порядка 30Вт судя по мониторингу MSI Afterburner

    0
    Аватар пользователя
    3 года назад

    "Так как это неосуществимо в руках простого пользователя и без потери гарантии "  вот этот момент не понял , вроде про вольтмод в статье ничего не было 

    0
    Аватар пользователя
    2 года назад
    Изменено автором

    Сидеть в шуме, и каждый год менять вертухи в кайф? Я понимаю, что карты есть разные, но опять же, карты есть разные. 71+-5 градусов в играх это +- норма. На многих на 70 градусах 60% оборотов хватит, а на 80 - 85%. А на температуре ниже 50 градусов я воооообще не вижу смысла включать их.

    -1
    Аватар пользователя
    10 месяцев назад

    Cкажите, а есть другой способ андервольтинга, кроме этого убогого MSI Afterburner?

    -2
    Аватар пользователя
    3 года назад

    Таки интересно, а вот допускается ли использовать для обзора крякнутый 3DMarк?

    -5
    Аватар пользователя
    3 года назад

    Сомневаюсь, что пиратским софтом вообще допускается пользоваться. А в обзоре все ПО лицензионное, в том числе и 3DMark. Система была отключена от интернета, поэтому оценка онлайн не проходит. Показать покупку в Steam?

    10
    Аватар пользователя
    3 года назад

    В офисах и на заводах нвидиа, самсунг и т д сидят сотни человек-инженеров... И проектируют рассчитывают все эти показатели перед выпуском продукта. Получают за это миллионы долларов в силиконовой долине.. А тут на форуме диванные эксперты за 5 минут перенастраивают все так, что становится гораздо круче) гнать этих уродов из силиконовой долины)) с их десятками образований и т д)) дядя вася с пивком на диване лучше сделает))

    -12
    Аватар пользователя
    3 года назад

    Бессмысленно потраченное время...

    -20
    Читайте также