Perché non possiamo fare veramente un "undervolt"

Non sarebbe bellissimo poter modificare semplicemente la tensione della GPU? Bene, PowerTune non sarebbe PowerTune se rendesse le cose semplici. Invece gioca un ruolo importante nella salute della GPU, gestendo con attenzione tutti gli aspetti elettrici. Il comportamento di PowerTune è probabilmente una delle ragioni per cui AMD ci ha messo un po' prima di decidere di rendere finalmente modificabile il target di tensione.

Dando uno sguardo più da vicino alla tensione, la prima cosa che vediamo è quella che sembra un'enorme contraddizione. Confrontando la curva rossa (che rappresenta i risultati al target di default) con la curva blu (che rappresenta i risultati per il target modificato), vediamo una tensione media (VDDC) di 1,10 V che sale a 1,12 V! Tuttavia il picco di 1,2 V scende a 1,1375 V – le fluttuazioni estreme in ambo le direzioni sono molto più piccole e la curva nel suo complesso è più liscia.

Osserviamo anche due cali che ci mostrano come la riduzione della tensione porti la GPU davvero vicina ai propri limiti. Per scendere ulteriormente bisognerebbe mettere a rischio la stabilità del processore. Anche se la tensione è cresciuta leggermente, la forza media della corrente elettrica scende nettamente portando a un consumo minore.

Quindi quanto impatta la curva più liscia sul consumo della GPU AMD? Diamo uno sguardo ai tre grafici sotto. Il primo mostra una finestra di 60 secondi del consumo della scheda video come da impostazioni di fabbrica. Appena sotto c'è il carico, ben rappresentato dai frame time.

Vediamo che la scheda sta lavorando al massimo tutto il tempo e ci sono leggere differenze tra le scene. Diamo un ultimo sguardo ai frame time e poi spostiamo immediatamente l'attenzione al grafico successivo.

Il consumo mostra molto chiaramente che cosa avviene. Oltre alla riduzione del consumo, i picchi sono molto più bassi. Se questo fosse il quadro completo, saremmo già felici del risultato. Tutto questo significa inoltre che PowerTune è in grado di reagire ai cambiamenti di carico e richieste di energia in modo molto più preciso.

In conclusione questi risultati suggeriscono fortemente che non abbiamo davvero eseguito l'overvolt o ridotto in modo permanente la tensione di un offset fisso. Abbiamo invece aumentato il valore Power Estimation Engine nella telemetria. La tensione inferiore impostata in MSI Afterburner ha semplicemente sfruttato la riserva che AMD ha sottratto alle sue prime GPU Fiji.

La GPU è davvero più fresca?

Quanto visto sopra dovrebbe significare che la GPU rimane molto più fresca. C'è una dispersione di calore molto inferiore, dopotutto. Sfortunatamente, c'è un grande problema in questo pensiero logico. L'arbitrator della scheda video controlla anche la velocità delle ventole. A seconda delle impostazioni del firmware la scheda video AMD riconosce le temperature inferiori della GPU e, di conseguenza, le ventole non girano velocemente.

Ciò significa che la GPU finisce per diventare effettivamente più calda. Questo non è un grande problema dato che il target di temperatura della Radeon R9 Fury Nitro è impostato a 85 °C. Se vi state chiedendo perché le temperature salgono, tuttavia, date un'occhiata a come l'arbitrator regola la velocità delle ventole. Entrano in gioco molteplici fattori. C'è la temperatura della GPU, certamente, ma ci sono anche le correnti riportate dal chip VR. Questo è preso in considerazione per assicurare che il VRM e il resto della scheda siano raffreddati adeguatamente, anche se viene applicato del carico aggiuntivo sui regolatori di tensione. Perciò il consumo è preso come un indicatore della quantità di calore disperso che è stato generato.

Dato che i nostri sforzi di undervolt sono in realtà una riduzione della corrente e il sensore della GPU aveva un peso inferiore, i nostri risultati hanno restituito una curva della ventola meno aggressiva. Il risultato finale può essere visto in questo grafico della temperatura:

Se la scheda consuma eccessivamente nel nostro stress test, allora le ventole faranno di tutto per raffreddare la GPU. Non appena questa è sottoposta ad undervolt le ventole se la prendono con più calma e la GPU diventa più calda di prima e le parti più importanti della scheda diventano anch'esse calde. Tutto questo, però, porta ad avere una scheda che funziona molto più silenziosamente.

Nel suo punto più caldo la differenza tra scheda video standard e con undervolt è inferiore a 1 °C che è praticamente all'interno del margine d'errore.

Chi vuole una scheda video più fresca e non solo più silenziosa dovrà agire manualmente sulle ventole.

Conclusioni

Ridurre il target di tensione non ha alcuno svantaggio reale. È buono per la bolletta elettrica, l'ambiente e le vostre orecchie. Anche se sembra che stiamo facendo un undervolt, questa impostazione offre in realtà un modo per modificare come lavora PowerTune.

I picchi di tensione possono essere imbrigliati e la sovra regolamentazione ridotta. Fino a che punto ogni singola GPU può seguire questa strada prima che Powertune non possa più tenere il passo deve essere accertato caso per caso.

Il nostro consiglio è di iniziare a -48mV e usare la scheda con questa impostazione per un po'. Se tutto va bene, il passo successivo potrebbe essere -72mV, prima di arrivare al massimo. La cosa interessante è che questa funzione è ora disponibile anche per diverse altre schede video AMD, quindi chi le possiede può beneficiare di un'efficienza migliore.