Что такое андервольтинг процессора

Снижение тепловыделения ноутбука в 2022 году

Однажды я купил ноутбук Dell, да не простой, а XPS, о котором мечтал давным-давно, и хотя это была не компактная 13”-14” модель, а 15”, это не помешало ему стать моей верной рабочей лошадкой. Спустя некоторое время ноутбук начал греться и шуметь вентиляторами, в том числе во время простоя. В какой-то момент он просто начал жарить мои штаны.

Как сделать так, чтобы ноутбук не грелся? В этой статье я расскажу про очевидные и подробно рассмотрю нестандартные способы решения.

Вариант 1. Чистка системы охлаждения

Любое электронное устройство с вентиляцией любит собирать пыль, и ноутбук не исключение. Ноутбуки даже больше других подвержены пагубному влиянию пыли из-за эксплуатации в самых разных условиях (транспорт, дом, аудитория и т.д.). Чистка системы охлаждения, наверное, одна из самых частых услуг в сервисных центрах, наряду с заменой шарниров, разъёмов, блоков питания и дисплеев.

Как чистить? Просто! Ну, не совсем. Возьмите отвёртку, открутите винты на дне корпуса, подденьте и снимите крышку, затем, на всякий случай, отсоедините провод от аккумулятора к основной плате, и прочистите проблемные места (кулеры, места вдува-выдува) с помощью баллончика со сжатым воздухом. Можно, в теории, и пылесосом, просто его трубой можно что-нибудь задеть во время чистки. Но такой вариант есть.

Преимущества: можно проделать дома, сжатый воздух продаётся в любом магазине электроники, легко добиться результата.

Недостатки: легко напортачить: повредить корпус или внутренности, потерять винтик. В ноутбуках встречаются винтики со специфичными шлицами. Среднее снижение температуры.

Вариант 2. Замена термопасты

Термопаста — связующее вещество между крышкой процессора и пластиной системы охлаждения. У крышки и пластины очень часто бывают небольшие, микроскопические неровности, из-за которых образуются воздушные зазоры. А у воздуха теплопроводность гораздо хуже, чем у жидкости или металла, поэтому в качестве теплопроводника используется полужидкая или полутвёрдая термопаста, сохраняющая свои свойства при высоких температурах.

Проблема у термопасты одна — со временем она высыхает и её теплопроводность ухудшается. А ещё некоторые производители ноутбуков наносят слишком мало термопасты. Поэтому вместе с чисткой полезно её менять.

Как заменить? Купите тюбик термопасты в магазине компьютерной техники, снимаете, как и при чистке от пыли, дно корпуса, отключите аккумулятор, затем открутите винты, удерживающие пластину (или пластины, если есть GPU) и медные трубки системы охлаждения, ещё может понадобиться открутить и снять кулеры. Спиртовой салфеткой аккуратно, стараясь не задеть соседние элементы, сотрите с крышек процессора и GPU старую термопасту, нанесите на крышки процессоров по капельке-две новой термопасты, не больше. Поставьте обратно систему охлаждения, прикрутите, аккуратно прижмите к крышкам CPU/GPU места с пластинами и соберите ноутбук.

Преимущества: можно проделать в домашних условиях, доступность термопасты, хорошее снижение температуры.

Недостатки: легко повредить внутренности.

Вариант 3. Обновление BIOS и других прошивок

Windows умеет обновлять себя, некоторые драйверы и даже микрокод процессора, а вот BIOS обновлять она, как правило, не умеет, так как это рисковое занятие. Одно дело — повредить ОС при неудачном обновлении, и совсем другое — превратить в кирпич само устройство целиком. А такая вероятность есть; кроме того, ошибка при обновлении BIOS — негарантийный случай. Но бывает, что риск стоит того; например, мой Dell XPS 15-7590 до BIOS версии 1.2.3 очень плохо справлялся со своим охлаждением. А после обновления до последней версии BIOS дышать стало гораздо легче! Пусть и ценой потери обогревателя зимой 🙂

Как обновить? Зайдите на сайт производителя ноутбука в раздел поддержки, введите модель или серийный номер ноутбука, скачайте последнее обновление для BIOS (как правило, это .exe-файл), запустите, после перезагрузки системы и успешной загрузки Windows выдохните.

Преимущества: в некоторых случаях можно добиться существенного снижения тепловыделения процессора и повышения эффективности охлаждения.

Недостатки: существует риск окирпичить устройство (перепрошивка может стоить 8-15 тысяч рублей). Из-за .exe-файла обновиться с Linux на борту невозможно.

К слову, линуксовый fwupd умеет обновлять прошивки устройства, включая BIOS. Но это если производитель предоставляет такую возможность, к примеру, Dell XPS так обновляется, впрочем, этот производитель и линейка славятся своей совместимостью с GNU/Linux. А вот другой мой ноутбук, Lenovo Ideapad, в fwupd не обновляется.

Вариант 4. Отключение саморазгона процессора

В процессорах Intel с 2008 года есть технология Turbo Boost (аналог у AMD — Turbo core и Precision Boost), которая разгоняет процессор, то есть повышает тактовую частоту ядер при условии низкой температуры, повышенной нагрузки и других параметров. Саморазгон выполняется автоматически, в пределах безопасных для стабильности системы значений.

Но есть нюанс: энергопотребление (а с ним и тепловыделение) процессора определяется (Wikipedia-1, Wikipedia-2) функцией , где — электрическая ёмкость процессора, — напряжение, — частота. Однако при разгоне формула меняется и становится (источник) , где — стандартное тепловыделение, — частота при разгоне, — частота стандартная, — напряжение при разгоне, — стандартное напряжение.

Чувствуете разницу? При стабильных частотах тепловыделение определяется простой функцией и растёт не слишком сильно, а в случае разгона энергопотребление и тепловыделение растут в геометрической прогрессии. Не каждая система охлаждения ноутбука способна справиться с таким пылом. И если вам не нужна высокая производительность процессора, если ноутбук используется преимущественно для офисных задач, то от отключения саморазгона вы ничего не потеряете.

Как отключить: Через меню BIOS или с помощью специального софта, один из которых рассмотрю ниже.

Преимущества: легко и безопасно сделать, хороший результат.

Недостатки: потеря производительности при коротких нагрузках.

Вариант 4. «Жидкий металл»

Этот способ придуман в сообществе оверклокеров. Раньше Intel под крышкой процессора размещала качественный «жидкий металл», а сейчас — обычную термопасту, у которой теплопроводность существенно ниже. В итоге энтузиасты изобрели методику снятия термораспределяющей крышки с процессора и заливки туда специального «жидкого металла», который плавится при обычных температурах. Подробнее можно почитать тут. В случае с ноутбуками крышку процессора снимать не надо, то есть действуйте как при замене термопасты.

Преимущества: ощутимое повышение теплоотвода от процессора.

Недостатки: много проблем, риск коррозии процессора, сложность нанесения, дороже термопасты.

Вариант 5. Снижение напряжения на процессоре

Самый интересный вариант. Помните формулу тепловыделения процессора? Напряжение там возводится в квадрат. Оверклокеры часто повышают напряжение на сотню и более милливольт, из-за этого растёт тепловыделение, а процессоры во время работы динамически меняют частоту и манипулируют параметрами напряжения.

А если мы попробуем уменьшить напряжение? В теории, можно сильно выиграть по тепловыделению и энергопотреблению. И так делать вполне можно! Методика понижения напряжения (undervolting) не нова, и о ней уже писали на Хабре, правда, статья 2014 года и там больше про настройку из *nix-систем и возню с регистрами. Где-то до середины 2010-х понижать напряжение на процессорах было неблагодарным занятием: нужны были оверклокерские платы и процессоры с разблокированными множителями, кроме того, напряжение снижалось неохотно, был риск словить зависание или BSOD даже на маленьких показателях. Сегодня всё иначе. Несмотря на то, что разгоняются процессоры хуже, понижению напряжения они поддаются гораздо легче. Кроме того, появились программы, в которых нетрудно разобраться и которые работают не только с процессорами с разблокированным множителем, но и с обычными, непремиальными моделями, и ноутбучными.

Не все экземпляры прихотливы к понижению напряжения, какие-то могут работать на -120 милливольт, другие — на -60 мВ. Поэтому производители процессоров выставляют в настройках среднее стабильное значение. Однако ничего страшного в понижении нет, в отличие от повышения напряжения, когда при завышенных показателях снижается срок службы процессора. Максимум, что вы получите при андервольтинге, это фризы или синий экран. Но такое выявляется ещё на этапе стресс-тестов.

Важное уточнение: в десятом поколении процессоров Intel понижение напряжения программно выключено, якобы из-за возможности атаки на SGX (Plundervolt). В одиннадцатом поколении понижение заблокировано на уровне процессора (тема на форуме Intel). Если у вас десятое поколение, то удачи с хаками BIOS.

Как понижать? Есть программы Intel Exteme Tuning Utility и ThrottleStop. Для нас разницы между ними почти нет, XTU сохраняет настройки напрямую в конфигурацию процессора, а ThrottleStop требует постоянной работы в трее. Раньше TS был любительским инструментом от Kevin “UncleWebb” Glynn для простой оптимизации старых ноутбуков, однако на сегодняшний день TS ничем не уступает утилите от Intel, и умеет даже больше: к примеру, в ней есть поддержка профилей и их переключение при работе от аккумулятора. Далее я буду рассматривать работу с ThrottleStop.

После скачивания, распаковки и первого запуска вы увидите предупреждение, что можете расплавить компьютер при настройке. Не верьте фейкам! Никто ещё от этой утилиты не пострадал и отрицательных охлаждений с хлопками конденсаторов не получал.

Профили настроек. Здесь можно выбрать текущий профиль, к которому будут применяться дальнейшие изменения.

Выбор профиля энергопитания Windows. К примеру, я для профиля TS Power Saving выбрал профиль Windows Power Saver (Экономия энергии). Как оказалось, делать так не стоит, Power Saver в Windows может плохо влиять на C-States и портить спящий режим компьютера.

Clock Mod — старый параметр контроля троттлинга, который говорил процессору и материнской плате работать на той или иной доли производительности.

Set Multiplier — другая неинтересная нам настройка. Частота ядер вычисляется как произведение Clock Mod и Multiplier. Другими словами, при Clock Mod в 100 % (100 МГц) и множителе 41 процессор i7-3820K на моём прежнем десктопе работал на частоте в 4,1 ГГц.

Speed Shift — EPP. Начиная с Intel Skylake этот параметр включает и настраивает аппаратный планировщик процессора, который пришёл на замену Intel SpeedStep. Этот параметр должен быть включён на процессорах со Skylake и более новыми архитектурами, а на некоторых ноутбуках его можно включить сразу в BIOS. Если он там не включён, то можно включить в программе и кнопкой TPL->Speed Shift. Число сбоку настраивается, так можно указать процессору баланс между предпочтением высоких частот и саморазгоном (0) и энергосбережением (255). Для производительности можете указать что-нибудь в пределах 0-32, а для работы от аккумулятора — 128.

Power Saver — старая настройка, работала только для Core 2 Duo и старше.

Disable Turbo — отключает саморазгон. Я работал от аккумулятора, поэтому на скриншоте галочка снята.

BD PROCHOT — не лезь, оно тебя сожрёт! При снятой галочке отключает экстренное снижение частоты при перегреве, что может привести к выключению, износу чипа, высыханию термопрокладки и термопасты.

Task Bar — по умолчанию ThrottleStop при сворачивании убирается сразу вобласть уведомлений, а не в панель задач, эта настройка переопределяет поведение. Включать по вкусу.

Log File — включает ведение журнала.

Stop Data — отключает мониторинг метрик справа.

SpeedStep — на старых процессорах (до Skylake) включает программный планировщик.

C1E — держите параметр включённым всегда, когда работаете не от сети или если вам не требуется работа с минимальными задержками (работа с аудио и т.д.). Когда настройка выключена, частоты ядер будут держаться на более-менее максимальных уровнях, что отразится на энергопотреблении и тепловыделении.

More Data — повышает частоту обновлений метрик справа.

Параметры процессора: модель, текущее напряжение, множитель частоты и частота шины, и, собственно, частота процессора.

Дополнительная информация о метриках процессора, таких как питание и температура, а также их максимальные значения.

Limits — показывает дополнительное окно о причинах задействования температурных и прочих ограничений процессора и графики.

FIVR — управление напряжением; то, что мы ищем. Изучим ниже.

TPL, Turbo Power Limits — настройки питания в турборежиме.

C10 — открывает окно с информацией о так называемых C-States, состояниях процессора. Например, задействован ли режим энергопотребления или сколько времени процессор провёл в спящем режиме.

CLR — обнуляет последние значения метрик в табличке выше.

Save — сохраняет все внесённые настройки в текущий профиль.

Options — общие настройки профилей и приложения. Рассмотрим ниже.

Turn Off — выключает настройки приложения. Сейчас не имеет смысла, все параметры тюнинга применяются в тот же момент.

TSBench — открывает встроенный бенчмарк CPU, удобен для проверки стабильности системы «не отходя от кассы».

Batt — на этой кнопке переключается отображение данных о питании системы и использовании аккумулятора.

GPU — можно управлять настройками GPU, если включить настройку в Options.

Перейдём к опытам. Если ваше устройство пылкое и вы при этом редко играете, то смело отключайте Turbo. Speed Shift можно тоже включить и последить за нагрузкой. SpeedStep управляет динамическим изменением частоты. Лучше оставить включённым. Теперь лезем в FIVR!

Здесь нас интересует несколько параметров. Слева сверху — профиль, к которому применяются настройки, к примеру, Performance.

Посередине сверху — компонент, у которого будем менять напряжение. Поменяем для CPU Core и для CPU Cache. И ядрам, и кешам рекомендую для начала выставлять одинаковые значения.

Ставим галочку, чтобы включить управление напряжением.

Идём в Offset Voltage. Сам Voltage не меняем, так как лучше, если он управляется процессором в зависимости от частоты. Для начала выбираем Range 125 mV и двигаем ползунок Offset Voltage в отрицательные значения. Я сместил на -125 милливольт.

Перед тем, как сохранить настройки в конфигурационном файле, нажмите Apply, чтобы применить настройки, и запустите какой-нибудь стресс-тест CPU или просто подайте нагрузку просмотром видео или чем-то ещё. Как только убедились, что всё хорошо, выберите Save voltages immediately и нажмите OK.

В принципе, достаточно. Можно это проделать для всех профилей, а можно только для двух-трёх. Если вы на каком-то из этапов не можете переключить какую-либо галочку, то поздравляю, понижение напряжения выключено производителем устройства или CPU.

Также рекомендую после составления профиля проверить, как ведёт себя устройство в спящем режиме. Ноутбуки Dell не всегда корректно уходят в сон из-за проблем с Modern Standby. Я однажды так пошёл по делам с ноутбуком при включенном ThrottleStop, потом достаю в очереди устройство, а оно адски горячее. Каким-то образом ноутбук ушёл в сон, выключил вентиляторы, а CPU продолжил работать и греться в обычном режиме. На форумах говорят, что это из-за включённого режима энергосбережения в Windows, и оно у меня было действительно включено в тот момент. Выставил сбалансированный режим, пока проблем не наблюдаю.

Я протестировал понижение напряжения на Dell XPS 15-7590 (i7-9750H). Поскольку модель славится неумением справляться с длительными нагрузками, Turbo Boost отключён.

Температура при бенчмарке: 75 градусов, напряжение 29,6 Ватт.

Набор текста в Google Docs и общение в Telegram: 67 градусов и 26,2 Ватт.

Просмотр YouTube: 59 градусов и 15,1 Ватт.

Температура при бенчмарке: 71 градус и 25,6 Ватт.

Набор текста в Google Docs и общение в Telegram: 57 градусов и 8,5 Ватт.

Просмотр YouTube: 54 градусов и 8,5 Ватт.

Таким образом, я добился снижения температуры на 4-10 градусов в зависимости от нагрузки, и энергопотребление существенно упало при обычных нагрузках.

Преимущества: заметное снижение тепловыделения и энергопотребления, также утилитой можно «лечить» задержки прерываний CPU (LatencyMon), что полезно при работе с аудио.

Недостатки: нужно время для настройки и проверки стабильности, недоступно на последних моделях CPU и свежих BIOS.

андервольтинг процессора что это такое

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:

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.

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.

Как снизить температуру процессора за счет тонких настроек (до 20°C): отключение Turbo Boost, Undervolting (для процессоров Intel)

андервольтинг процессора что это такое Доброго времени суток!

На некоторых компьютерах проблема перегрева стоит постоянно и остро (очень часто на ноутбуках, особенно игровых). И даже если бы удалось ее снизить на 10°С — это могло бы существенно изменить ситуацию.

В этой статье я предложу пару способов ( прим. : отключение Turbo Boost и Undervolting), как это можно сделать (на сколько-то градусов температура должна точно упасть! 👌). Однако, не могу не сказать, что способы весьма спорны, хоть и работают. Почему?

Как бы там ни было, если вы использовали все другие способы снизить температуру ЦП и они не помогли — рекомендую попробовать эти. Ниже покажу все на примерах.

андервольтинг процессора что это такое

Греется ноутбук: что делать? Температура все время высокая: 85°C+ — https://ocomp.info/greetsya-noutbuk.html

Отключение Turbo Boost

Самый простой способ сделать это — воспользоваться настройками электропитания в Windows. Да, конечно, после отключения Turbo Boost производительность несколько упадет, но это будет заметно лишь при выполнении определенного круга задач: например, конвертирование видео станет чуть дольше.

Зато устройство будет меньше греться, не так сильно шуметь, и скорее всего прослужит дольше.

андервольтинг процессора что это такое

Далее открыть настройки текущей схемы электропитания (в моем примере она одна 👇).

андервольтинг процессора что это такое

Настройка схемы электропитания

После перейти в настройки дополнительных параметров.

андервольтинг процессора что это такое

Дополнительные параметры питания

Во вкладке «Управление питанием процессора / Максимальное состояние процессора» поменять 100% на 99%, как на скриншоте ниже 👇.

После сохранения настроек Turbo Boost должен перестать работать, и скорее всего, вы сразу же заметите, что температура несколько упала.

андервольтинг процессора что это такое

Максимальное состояние процессора 99%

Кстати, уточнить работает ли Turbo Boost можно с помощью спец. утилиты CPU-Z. Она показывает текущую частоту работу процессора в режиме реального времени (а зная тех. характеристики своего ЦПУ, т.е. его частоты работы, можно быстро определить, задействован ли Turbo Boost).

андервольтинг процессора что это такое

Работает ли Turbo Boost на ноутбуке / Скрин из предыдущей статьи в качестве примера

Нельзя не отметить, что Turbo Boost можно отключить и в 👉 UEFI/BIOS (не на всех устройствах!). Обычно, для этого нужно перевести параметр Turbo Mode в режим Disabled (пример на фото ниже 👇).

андервольтинг процессора что это такое

Turbo Boost (UEFI) / Скрин из предыдущей статьи

Undervolting (снижение напряжения на ЦП)

Пару слов на простом языке о том, что будем делать.

Производители, как правило, устанавливают напряжение на ЦП с некоторым запасом, обычно в районе +0,070V ÷ +0,200V (чтобы в не зависимости от партии ЦП — у всех пользователей все работало). Ну а лишнее напряжение — повышает температуру.

Разумеется, этот «запас» по напряжению можно уменьшить (это и называется Undervolting). За счет этой операции можно снизить нагрев ЦП под нагрузкой на 5-20°С (в зависимости от модели и партии). Кстати, как следствие, кулер будет меньше шуметь.

Отмечу, что производительность ЦП от Undervolting не падает (т.к. мы только убираем запас по напряжению)! Даже наоборот, если ваш ЦП раньше сбрасывал частоты от нагрева до высокой температуры — сейчас он может перестать их сбрасывать (из-за снижения температуры) и за счет этого вырастет производительность!

Undervolting для Intel Core

Примечание : если у вас не работает текущая версия утилиты — попробуйте поискать на просторах сети более старую (дело в том, что Intel на некоторых ЦП ограничил возможность Undervolting).

андервольтинг процессора что это такое

Intel XTU — загрузка и установка утилиты

После установки Intel XTU необходимо будет перезагрузить компьютер.

Кстати!

андервольтинг процессора что это такое

На некоторых машинах Intel XTU работает некорректно, и после ее установки появляется синий экран (не знаю достоверно почему). В этом случае при следующей перезагрузке ОС у вас появится меню выбора режима загрузки Windows — выберите безопасный режим и удалите утилиту.

Важно! Не устанавливайте параметр Core Voltage Offset в плюс — тем самым вы повышаете напряжение на ЦП.

андервольтинг процессора что это такое

Core Voltage Offset / Intel XTU

3) Теперь нужно запустить какую-нибудь игру (а лучше протестировать на нескольких) и посмотреть на работу компьютера (ноутбука). Если устройство 20-40 мин. работает в норм. режиме (не зависает, не выключается) — значит Undervolting прошел успешно.

Далее можно снова открыть Intel XTU и поменять «-0,100V» на «-0,120V» (например). Кстати, изменять напряжение нужно небольшими шажками, и после каждого — тестировать работу устройства.

Таким образом можно найти оптимальное значение «Core Voltage Offset» (у каждого ЦП оно будет свое).

Как только вы уменьшите напряжение на ЦП на недопустимое значение — компьютер просто выключится или зависнет (возможно появление синего экрана). Если это произошло — значит вы достигли максимума, просто измените Core Voltage Offset на предыдущее значение (при котором все работало).

4) Следить за работой процессора (напряжение, температура, частота и пр.) удобно с помощью утилиты Hwmonitor (ссылка на офиц. сайт). Как видите на скрине ниже, она легко определила, что напряжение было снижено.

андервольтинг процессора что это такое

Ну а на этом у меня пока все, удачи!

Понижение рабочего напряжения процессора, или тюнинг Enhanced Intel SpeedStep

В современных десктопных и (в особенности) мобильных процессорах применяется целый ряд энергосберегающих технологий: ODCM, CxE, EIST и др. Сегодня нас будет интересовать, пожалуй, самая высокоуровневая из них: гибкое управление частотой и напряжением процессорного ядра во время работы — Cool ‘n’ Quiet, PowerNow! у AMD и Enhanced SpeedStep (EIST) у Intel.

Чаще всего пользователю компьютера или ноутбука достаточно просто включить (поставить галочку) поддержку той или иной технологии в BIOS и/или операционной системе — никакой тонкой настройки обычно не предусмотрено, хотя, как показывает практика, она может оказаться весьма полезной. В этой статье я расскажу о том, как можно управлять рабочим напряжением ядра процессора из операционной системы (на примере Intel Pentium M и FreeBSD), и зачем это может понадобиться.

Несмотря на большое количество руководств, редко где встретишь обстоятельное описание технологии Enhanced SpeedStep с точки зрения операционной системы (а не конечного пользователя), особенно на русском языке, поэтому значительная часть статьи посвящена деталям реализации и носит в некоторой степени теоретический характер.

Надеюсь, статья окажется полезной не только пользователям FreeBSD: мы также немного коснемся GNU/Linux, Windows и Mac OS X. Впрочем, в данном случае конкретная операционная система имеет второстепенное значение.

Предисловие

Обычно изменение штатного напряжения подразумевает его повышение с целью обеспечить стабильную работу процессора при разгоне (т.е. на повышенной частоте). Грубо говоря, каждому значению напряжения соответствует некоторый диапазон частот, на которых он может работать, и задача оверклокера — найти максимальную частоту, на которой процессор еще не «глючит». В нашем случае задача стоит в некотором смысле симметричная: для известной частоты (точнее, как мы вскоре выясним, набора частот) найти наименьшее напряжение, обеспечивающее стабильную работу CPU. Понижать же рабочую частоту не хочется, чтобы не потерять в производительности — ноут и так уже далеко не топовый. Кроме того, понижать напряжение выгоднее.

Немного теории

Как известно, тепловыделение процессора пропорционально его емкости, частоте и квадрату напряжения (кому интересно, почему это так, могут попробовать вывести зависимость самостоятельно, рассмотрев процессор как набор элементарных CMOS-инверторов (логических отрицателей), либо сходить по ссылкам: раз, два, три).

Современные мобильные процессоры могут потреблять до 50-70 Вт, которые в итоге рассеивают в тепло. Это очень много (вспомните лампы накаливания), особенно для ноутбука, который в автономном режиме под нагрузкой будет «кушать» аккумулятор как та свинья апельсины. В условиях ограниченного пространства тепло, скорее всего, придется отводить активно, а это означает дополнительный расход энергии на вращение вентилятора кулера (возможно, нескольких).

Естественно, такое положение дел никого не устраивало, и производители процессоров стали думать, как бы оптимизировать энергопотребление (и, соответственно, теплоотдачу), а заодно и предотвратить процессор от перегрева. Интересующимся рекомендую к прочтению ряд замечательных статей Дмитрия Беседина, а я тем временем перейду непосредственно к делу.

Немного истории

Версия 3.1 (2003 г.) впервые применяется в первом и втором поколениях процессоров Pentium M (ядра Banias и Dothan). Частота варьировалась (сначала — лишь переключалась между двумя значениями) от 40% до 100% от базовой, с шагом 100 МГц (для Banias) или 133 МГц (для Dothan, наш случай). Одновременно Intel вводит динамическое управление емкостью кэша второго уровня (L2), что позволяет еще лучше оптимизировать энергопотребление. Версия 3.2 (Enhanced EIST) — адаптация для многоядерных процессоров с общим L2-кэшем. (Небольшой FAQ от Intel по технологии SpeedStep.)

Теперь, вместо того, чтобы слепо следовать многочисленным howto и туториалам, скачаем pdf’ку и попробуем разобраться в принципе работы EST (я буду дальше использовать эту аббревиатуру, т.к. она универсальнее и короче).

Как работает EST

Итак, EST позволяет управлять производительностью и энергопотреблением процессора, причем динамически, во время его работы. В отличие от более ранних реализаций, которые требовали аппаратной поддержки (в чипсете) для изменения рабочих параметров процессора, EST позволяет программно, т.е. средствами BIOS или операционной системы, изменять множитель (отношение частоты процессора к частоте шины) и напряжение ядра (V_cc) в зависимости от нагрузки, типа источника питания компьютера, температурного режима CPU и/или настроек (политики) ОС.

Во время работы процессор находится в одном из нескольких состояний (power states): T (throttle), S (sleep), C (idle), P (performance), переключаясь между ними по определенным правилам (с. 386 спецификации ACPI 5.0).

EST управляет работой процессора в P-состоянии (P-state), они-то и будут нас интересовать. К примеру, Pentium M поддерживает шесть P-состояний (см. рис. 1.1 и таб. 1.6 pdf’ки), отличающихся напряжением и частотой:

Узнать, поддерживает ли ваш процессор EST, можно взглянув на 16-й бит в регистре IA_32_MISC_ENABLE (0x1A0), он должен быть установлен:

Аналогичная команда для GNU/Linux (потребуется пакет msr-tools):

Переход между состояниями происходит при записи в регистр IA32_PERF_CTL (0x199). Узнать текущий режим работы можно прочитав регистр IA32_PERF_STATUS (0x198), который обновляется динамически (таб. 1.4 pdf’ки). В дальнейшем префикс IA32_ я буду для краткости опускать.

Попробуем для начала прочитать текущее значение PERF_STATUS :

Из документации следует, что текущее состояние кодируется в нижних 16 битах (если выполнить команду несколько раз, их значение может меняться — это означает, что EST работает). Если посмотреть внимательнее на остальные биты, в них тоже явно не мусор. Погуглив, можно выяснить, что же они означают.

Структура регистра PERF_STATUS

Три 16-битных поля — это так называемые Performance State Values (PSV), их структуру мы рассмотрим ниже: текущее значение PSV, максимальное (зависит от процессора) и значение на старте системы (при включении). Текущее значение (curr_psv), очевидно, меняется при изменении режима работы, максимальное (max_psv) обычно остается постоянным, стартовое значение (init_psv) не меняется: как правило, оно равно максимальному значению для десктопов и серверов, но минимальному для мобильных CPU. Минимальный множитель (min_mult) для процессоров Intel почти всегда равен шести. Поле status содержит значение некоторых флагов, например, при наступлении событий EST или THERM (т.е. в момент изменения P-состояния или перегрева процессора, соответственно).

Структура Performance State Value (PSV)

Знать и понимать, что из себя представляет PSV, очень важно, ведь именно в таком виде задаются режимы работы процессора.

Dynamic FSB frequency switching указывает пропускать каждый второй такт FSB, т.е. вдвое понижать рабочую частоту; эта возможность впервые реализована в процессорах Core 2 Duo (ядро Merom) и нас не касается, как и Non-integer bus ratio — специальный режим, поддерживаемый некоторыми процессорами, позволяющий, как следует из названия, более тонко управлять их частотой.

К собственно технологии EST имеют отношения два поля — идентификаторы частоты (Frequency Identifier, Fid), который численно равен множителю, и напряжения (Voltage Identifier, Vid), который соответствует уровню напряжения (он же обычно и наименее документирован).

Идентификатор напряжения (Voltage Identifier)

Intel весьма неохотно раскрывает информацию (обычно требуется подписать NDA) о том, как именно кодируется идентификатор напряжения для каждого процессора. Но для большинства популярных CPU, к счастью, эта формула известна; в частности, для нашего Pentium M (и многих других): V_cc = Vid₀ + (Vid × V_step), где V_cc — текущее (действительное) напряжение, Vid₀ — базовое напряжение (когда Vid == 0), V_step — шаг. Таблица для некоторых популярных процессоров (все значения в милливольтах):

Процессор	Vid₀	V_step	V_boot	V_min	V_max
Pentium M	700,0	16,0	xxxx,x	xxx,x	xxxx,x
E6000, E4000	825,0	12,5	1100,0	850,0	1500,0
E8000, E7000	825,0	12,5	1100,0	850,0	1362,5
X9000	712,5	12,5	1200,0	800,0	1325,0
T9000	712,5	12,5	1200,0	750,0	1300,0
P9000, P8000	712,5	12,5	1200,0	750,0	1300,0
Q9000D, Q8000D	825,0	12,5	1100,0	850,0	1362,5
Q9000M	712,5	12,5	1200,0	850,0	1300,0

Множитель (т.е. Fid) записывается в PSV сдвинутым на 8 бит влево, младшие шесть бит занимает Vid. Т.к. в нашем случае остальными битами можно пренебречь, то PSV, частота процессора, системной шины и физическое напряжение связаны простой формулой (для Pentium M):

Теперь рассмотрим регистр управления ( PERF_CTL ). Запись в него должна производиться следующим образом: сначала считывается текущее значение (64-битное слово целиком), в нем изменяются нужные биты, и записывается обратно в регистр (т.н. read-modify-write).

Структура регистра PERF_CTL

IDA (Intel Dynamic Acceleration) disengage-бит позволяет временно отключать адаптивное (opportunistic) управление частотой на процессорах Intel Core 2 Duo T7700 и более поздних, — опять же, нас не интересует. Младшие 16 бит (PSV) — режим, в который мы «просим» перейти процессор.

Таблица _PSS

Таблица _PSS представляет собой массив состояний (Package в терминологии ACPI) или метод, который возвращает такой массив; каждое состояние (P-state) в свою очередь определяется следующей структурой (с. 409 спецификации ACPI):

EST-драйвер операционной системы может «знать» про некоторые процессоры, т.е. сумеет ими управлять и без поддержки ACPI. Но это редкость, особенно в наши дни (хотя для undervolting’а на Linux, где-то до версии 2.6.20, надо было патчить таблицы в драйвере, и еще в 2011 г. этот метод был весьма распространен).

Стоит отметить, что EST-драйвер может работать даже в случае отсутствия таблицы _PSS и неизвестного процессора, т.к. максимальное и минимальное значения можно узнать из PERF_STATUS (при этом, очевидно, число P-состояний вырождается в два).

Довольно теории. Что с этим всем делать?

Итак, мы знаем дефолтные Vid для каждого P-уровня: 43, 37, 32, 28, 23, 18, что соответствует напряжениям от 1388 mV до 988 mV. Суть undervolting’а в том, что наверняка эти напряжения несколько выше, чем реально необходимо для устойчивой работы процессора. Попробуем определить «границы дозволенного».

Я написал для этого простой shell-скрипт, который постепенно понижает Vid и выполняет несложный цикл (демон powerd(8) перед этим, разумеется, необходимо прибить). Таким образом я определил напряжения, позволяющие процессору хотя бы не виснуть, затем прогнал несколько раз тест Super Pi и пересборку ядра; уже позже я поднял значение Vid для двух максимальных частот еще на один пункт, иначе gcc изредка вылетал из-за ошибки illegal instruction. В результате всех экспериментов в течении нескольких дней получился такой набор “стабильных” Vid: 30, 18, 12, 7, 2, 0.

Анализ результатов

Если мы получаем значения PSV через ACPI, то логичнее всего изменить именно таблицу _PSS в DSDT. К счастью, BIOS для этого ковырять не придется: FreeBSD умеет загружать DSDT из файла (про модификацию таблиц ACPI на Хабре уже не раз писали, поэтому сейчас подробно на этом останавливаться не будем). Заменяем нужные поля в DSDT:

Компилируем новый AML-файл (байткод ACPI) и модифицируем /boot/loader.conf так, чтобы FreeBSD загружала нашу модифицированную DSDT вместо дефолтной:

Undervolting в GNU/Linux

По правде говоря, сначала я думал, что мне достаточно будет прочитать Gentoo Undervolting Guide и просто адаптировать его для FreeBSD. Это оказалось не так-то просто, ибо документ на поверку оказался на редкость бестолковым (что вообще-то странно для Gentoo Wiki). К сожалению, на их новом сайте я ничего похожего не нашел, пришлось довольствоваться старой копией; и хотя я понимаю, что это руководство во многом потеряло актуальность, я все же его немного покритикую. ��

Мне почему-то сразу, ~~без объявления войны,~~ предлагают патчить ядро (во FreeBSD, на минуточку, нам вообще никакой системный код модифицировать не пришлось). Забивать во внутренности драйвера или записывать в какие-то init-скрипты значения неких «безопасных» напряжений, непонятно кем и каким образом полученные, из специальной таблицы (в которой Pentium M 780 издевательски представлен строкой, состоящей из одних вопросительных знаков). Следовать советам, среди которых есть написанные людьми, которые явно вообще не понимают, о чем говорят. А главное, совершенно неясно, почему и как именно эти магические замены одних цифр на другие работают; не предлагается способа «потрогать» EST, прежде чем что-то патчить и пересобирать ядро, ни разу не упоминаются регистры MSR и работа с ними из командной строки. Не рассматривается модификация таблиц ACPI как альтернативный и более предпочтительный вариант.

Читать:

Как написать искусственный интеллект

На ThinkWiki руководство чуть получше (и поновее), но не намного. Еще более лаконично выглядит страница ArchWiki. Вот эта строчка доставляет особенно:

Так и просятся лостовские «4, 8, 15, 16, 23, 42» (правда, в обратном порядке, что несколько портит шутку).

Пожалуй, самое толковое описание всего процесса для Linux у Пата Эрлея, ссылку на которое я давал выше.

Undervolting в Windows и Mac OS X

Про Windows особо говорить смысла нет: есть и софт, и обсуждения на форумах, поэтому я просто оставлю здесь пару ссылок.

Что еще почитать

Для FreeBSD: тема на форуме, а также небезызвестное обсуждение в рассылке; исходное письмо Александра Мотина для удобства викифицировано. Для Linux можно начать с неплохой статьи в ArchWiki.

Для тех, кто хочет углубиться в тему, кроме официальной документации производителей процессоров и приведенных в тексте ссылок, вот здесь — отличная подборка материалов (исследовательских статей, презентаций) по широкому кругу вопросов управления энергопотреблением (осторожно, Comic Sans).

Как снизить температуру процессора за счет тонких настроек (до 20°C): отключение Turbo Boost, Undervolting (для процессоров Intel)

snizhaem-temperatura-cpu Доброго времени суток!

отключение Turbo Boost — этим мы откл. макс. производительность ЦП (заметно будет не всегда, только при ресурсоемких задачах, например: создание архивов, кодирование видео) ;
Undervolting — снижение напряжения на ЦП. Операция специфична, и рекомендуется только опытным пользователям (впрочем, с современной утилитой XTU от Intel — все сводится к изменению одного параметра!).

👉 В помощь!

Греется ноутбук: что делать? Температура все время высокая: 85°C+ — https://ocomp.info/greetsya-noutbuk.html

Отключение Turbo Boost

Зато устройство будет меньше греться, не так сильно шуметь, и скорее всего прослужит дольше.

Итак, для начала нужно открыть панель управления, перейти во вкладку «Оборудование и звук/Электропитание» . См. скриншот ниже. 👇

Оборудование и звук - Электропитание

Оборудование и звук — Электропитание

Далее открыть настройки текущей схемы электропитания (в моем примере она одна 👇).

Настройка схемы электропитания

После перейти в настройки дополнительных параметров.

Дополнительные параметры питания

Максимальное состояние процессора 99%

Работает ли Turbo Boost на ноутбуке

Работает ли Turbo Boost на ноутбуке / Скрин из предыдущей статьи в качестве примера

Turbo Boost (UEFI)

Turbo Boost (UEFI) / Скрин из предыдущей статьи

Undervolting (снижение напряжения на ЦП)

Пару слов на простом языке о том, что будем делать.

Опасно ли это? В общем-то, нет (повышать напряжение при разгоне — вот это опасно! А мы наоборот снижаем. ) .

Сам я неоднократно снижал напряжение на десятках ПК/ноутбуках (игровых), и никаких проблем не наблюдалось (тем не менее, как всегда, предупреждаю, что все делаете на свой страх и риск) .

Undervolting для Intel Core

1) И так, сначала необходимо зайти на официальный сайт Intel и загрузить утилиту Intel® XTU. Она предназначена для тонкой настройки работы ЦП. Сразу предупрежу — эта не та утилита, где можно изменять любые параметры и смотреть, что они дадут (так, что ничего не меняйте, если не знаете, что и за что отвечает!) .

Intel® XTU

Ссылка на офиц. сайт Intel — https://downloadcenter.intel.com/

Примечание : если у вас не работает текущая версия утилиты — попробуйте поискать на просторах сети более старую (дело в том, что Intel на некоторых ЦП ограничил возможность Undervolting).

Intel XTU — загрузка и установка утилиты

После установки Intel XTU необходимо будет перезагрузить компьютер.

Кстати!

Безопасный режим

2) Далее нам нужно запустить XTU и найти один единственный параметр «Core Voltage Offset» . По умолчанию, этот параметр должен стоят на «0».

После следует сместить этот ползунок влево на «-0,100V» (в своем примере ниже я подвинул на «-0,110V»), и нажать по кнопке «Apply» . Все, напряжение после этой операции было снижено.

Важно! Не устанавливайте параметр Core Voltage Offset в плюс — тем самым вы повышаете напряжение на ЦП.

Core Voltage Offset / Intel XTU

Таким образом можно найти оптимальное значение «Core Voltage Offset» (у каждого ЦП оно будет свое).

Кстати!

Как только вы уменьшите напряжение на ЦП на недопустимое значение — компьютер просто выключится или зависнет (возможно появление синего экрана). Если это произошло — значит вы достигли максимума, просто измените Core Voltage Offset на предыдущее значение (при котором все работало).

HackWare.ru

Этичный хакинг и тестирование на проникновение, информационная безопасность

Андервольтинг в Windows и Linux центрального процессора (CPU)

Что такое андервольтинг

Андервольтинг – это небольшое понижение напряжения на мобильных процессорах Intel, которое ведёт к уменьшению расхода батареи, понижению шума от вентиляторов и даже к повышению производительности!

Это звучит неправдоподобно, поскольку мы привыкли, что при обычных способах повышения производительности – при разгоне – расходуется больше электроэнергии. Тем не менее, у мобильных процессоров свои особенности, которые в конечном счёте делают положительный эффект от андервольтинга реальностью.

Троттлинг (сброс частот) процессора, а, следовательно, и понижение производительности происходит по следующим причинам для мобильных процессоров:

перегрев (при достижении критической температуры процессор сбрасывает частоту, чтобы не сгореть);
TDP (Thermal Design Power) – количество энергии, больше которого не должен потреблять процессор. То есть, если процессор за определённую единицу времени потребил количество электричества, которое в него заложил производитель, то для того, чтобы оставаться в пределах TDP, он будет сбрасывать частоту, даже если других причин для этого нет (то есть, даже если нет перегрева).

Об этом хорошо сказано в этом видео:

Думаю, это понятно, что процессор теряет мощность, если слишком нагрелся или потребляет слишком много электричества.

Центральному процессору необходимо определённое напряжение для включения и поддержания нормальной работы. Но этот уровень немного различается в каждом чипе. То есть какие-то чипы могут работать на чуть более низком напряжении, каким-то нужно чуть более высокое. Поэтому, чтобы каждый чип работал, все они поставляются с завода с чуть завышенным напряжением, на котором нормально работают все чипы, то есть «с запасом». Андервольтинг заключается в том, что мы понемногу понижаем напряжения и находим то значение, на котором он стабильно работает. Точнее говоря, мы находим такое напряжение, на котором он уже не работает и делаем небольшой откат ))))))

Что даёт андервольтинг?

Подчеркну, процессор продолжает работать в своём нормальном режиме, то есть мы не понижаем его частоту. Центральный процессор работает также, но потребляет меньше электроэнергии. А если он потребляет меньше энергии, то значит он выделяет меньше тепла. А это ведёт сразу к двум важным следствиям:

процессор меньше греется – это означает, что уменьшается троттлинг из-за перегрева
процессор за единицу времени расходует меньше энергии – это означает, то троттлинг из-за превышения TDP также наступает реже

В конечном счёте это ведёт к тому, что процессор способен более длительное время держать свою максимальную частоту.

Ну и в самом конечном счёте, поскольку ЦПУ работает больше времени на максимальной частоте, это означает повышение производительности.

Работает ли андервольтинг

Да, работает, причём результаты заметны как в синтетических тестах, так и в реальных ресурсоёмких приложениях, таких как игры.

Очень показательные и хорошо сделанные примеры в обзорах НОТИКа. В них один и тот же бенчмарк игр проводился без и с андервольтингом, на экран выводились частоты ядер процессора, и они совмещают два видео в одном кадре, чтобы можно было увидеть показатели сразу для двух вариантов в любой момент времени.

Андервольтинг MSI GS65 8RF Stealth Thin:

Андервольтинг Acer Swift SF314-52G-89YH

Андервольтинг Acer Spin 5 SP515-51GN

Андервольтинг ASUS ROG SCAR Edition GL703GS

Андервольтинг Lenovo ThinkPad X280

Как видим, результаты в виде снижения температуры и (или) повышения частот есть. Чудес не происходит и ваш компьютер не становится в 2 раза мощнее, но прирост производительности процентов на 10 в пиковой нагрузке – это приятно.

Андервольтинг в Windows

Андерваолтинг в Windows и Linux имеет различия. В первую очередь используемыми для этого программами. Для андервольтинга в Windows используется программа Extreme Tuning Utility (XTU).

Что такое Intel Extreme Tuning Utility (XTU)

Intel XTU — это простое программное обеспечение для начинающих и опытных энтузиастов, предназначенное для разгона, мониторинга и стресс-теста в системе Windows.

Программу Extreme Tuning Utility создала и распространяет компания Intel. В ней в графическом интерфейсе можно изменять настройки, влияющие на работу центрального процессора. Программа создана для разгона процессора Intel путём изменения самых разных параметров, а также оценки результатов с помощью встроенного бенчмарка и оценки стабильности системы с помощью встроенного стресс-теста.

Эта программа имеет много возможностей по изменению очень многих параметров центрального процессора, но мы рассмотрим всего лишь несколько настроек, позволяющих снизить температуру центрального процессора под сильной нагрузкой, что потенциально приводит к более тихой работе вентиляторов и может продлить время работы от батареи и увеличить мощность. Intel XTU не единственная программа в этом роде, к примеру, есть утилита ThrottleStop, у которой много поклонников среди владельцев мобильных компьютеров. Если вы используете ThrottleStop и хотите использовать Intel XTU, тогда вам нужно сбросить сделанные в ней изменения до стандартных значений, удалить ThrottleStop и затем перезапустить компьютер перед установкой Intel XTU. Работа этих двух программ пересекается, и совместное их использование может привести к беспорядку.

Скачать Extreme Tuning Utility (XTU)

Программа Extreme Tuning Utility (XTU) является бесплатной. Скачивайте её только с официального сайта Intel!

Интерфейс Extreme Tuning Utility

Начальная страница программы в центре содержит информацию о вашем «железе» — аппаратной составляющей компьютера: процессор, графика, оперативная память, материнская плата и так далее. Имеется информация о БИОСе, его версии и дате выхода.

В левой части содержится навигационное меню, через которое можно перейти к различным функциям программы. Меню включает следующие элементы:

System Information — Информация о системе
Advanced Tuning — Продвинутый тюнинг
All Controls — Все элементы управления
Core — Ядро
Cache — Кэш
Graphics — Графика
Other — Другие
Stress Test — Стресс-тестирование
Benchmarking — Бенчмарк (оценка производительности)
Profiles — Профили
App-Profile Pairing — Составление пар «Приложение-Профиль» (нужно для автозапуска профилей

Нижняя часть экрана содержит информацию и графики о состоянии системы. Нажав на маленький гаечный ключ, вы можете добавить другие параметры слежения за состоянием процессора.

По умолчанию представлена следующая информация:

CPU Utilization — Использование ЦПУ
Memory Utilization — Использование памяти
Package Temperature — Температура пакета (ядра, видео ядро)
Max Core Frequency — Максимальная частота ядра
Processor Cache Frequency — Частота кэша процессора
Processor Graphics Frequency — Частота графика процессора
Active Core Count — Счётчик активных ядер
Thermal Throttling — Троттлинг из-за перегрева
Power Limit Throttling — Троттлинг из-за превышения мощности
Current Limit Throttling — Троттлинг из-за превышения потребления тока
Motherboard VR Thermal Throttling — Троттлинг из-за перегрева материнской платы
Package TDP — Рассеиваемое пакетом тепло

Панель Advanced Tuning — Продвинутый тюнинг

При переходе в настройки процессора нам показывают предупреждение:

В нём сказано, что изменение частоты или вольтажа может:

повредить процессор или другие компоненты системы
может уменьшить стабильность системы и её производительность

Гарантия может не распространяться, если процессор работал за пределами своих характеристик.

В этой инструкции мы сфокусируемся на разделе «Core» (имеются ввиду ядра CPU). Нас интересуют настройки:

Core Voltage Offset
Turbo Boost Power Max
Turbo Boost Short Power Max
Turbo Boost Short Power Max Enable

При разгоне настольных систем, в порядке вещей устанавливать постоянный вольтаж для улучшения стабильности, но на мобильных устройствах это может привести к слишком быстрой разрядке батареи. Вместо настройки вольтажа, мы будем регулировать смешение (сдвиг) – то есть изменение от автоматически установленного значения. Для процессоров на ноутбуке система постоянно меняет напряжение – увеличивает его в случае повышенной нагрузки и уменьшает его в случае простоя. Мы будет менять Offset, то есть сдвиг по сравнению с установленным автоматически напряжением.

Именно за это отвечает настройка Core Voltage Offset – если мы установим отрицательное значение, то процессор будет иметь чуть более низкое напряжение чем то, которое устанавливается автоматически.

Настройка Turbo Boost Power Max отвечает за количество мощности, расходуемое при Турбо Бусте (кратковременная работа процессора на максимальной производительности).

Настройка Turbo Boost Short Power Max позволяет установить более высокое значение расхода мощности для турбобуста на короткий период. Не может быть менее Turbo Boost Power Max.

Turbo Boost Short Power Max Enable – Включает или отключает повышенную мощность для турбобуста на короткое время.

Cache Voltage Offset — Сдвиг вольтажа кэша – меняется вместе с Core Voltage Offset:

Processor Graphics Voltage Offset – Сдвиг вольтажа графического процессора:

Именно эти настройки применяются для андервольтинга.

Панель: Stress Test — Стресс-тестирования

Встроенные стресс-тесты уступают в сравнении с Prime95 или AIDA64. Но они подходят для наших базовых проверок. Можно установить разное время выполнения теста. Доступны стрессы для центрального процессора (CPU), памяти, и видео ядра центрального процессора. Каждый тест пытается полностью нагрузить систему без паралича работы, который вызывают ранее упомянутые две программы. Встроенные тесты полезны для оценки стабильности во время процесса андервольтинга (или разгона), в то время как Prime95 или AIDA64 могут использоваться для подтверждения стабильности после того, как вы закончили подстройку ваших настроек «на долгое время».

Панель: Benchmarking — Оценка производительности

Стоит запустить бенчмарк перед изменением настроек, поскольку это можно использовать для оценки достигнутого результата. Тем не менее, нужно упомянуть, что как и стресс-тесты, этот бенчмарк не такой всеобъемлющий, как сторонние альтернативы, такие как Cinebench R15 loop для оценки производительности с течением времени и наблюдением за температурой и экономией энергии от андервольтинга. Этот бенчмарк показывает разницу всего в несколько очков до и после андервольтинга.

Бенчмарк больше подходит для оценки увеличения производительности от разгона процессора, чем для оценки улучшений от андервольтинга, поскольку андервольтинг в некоторых ситуациях приносит только уменьшение температуры и экономию электричества, а не увеличение мощности.

Хотя с помощью этого бенчмарка можно выявить сильтный троттлинг CPU. В нём наибольший интерес представляет самая высокая температура ЦПУ. Получение одинакового количества очков при более холодном процессоре говорит о том, что мы уже достигли целей андервольтинга.

Панели: Профили

Intel XTU позволяет вам создавать множество профилей с различными настройками, между которыми вы можете быстро переключаться. Это нужно не всем, поскольку обычно большинство находит лучшие стабильные настройки андервольтинга, на которых система может работать, и достаточно одного профиля, который будет применяться всё время. Тем не менее, если ваш CPU поддерживает разгон, то можно создать разные профили: производительный и шумный, который потребляет много энергии и требует постоянной работы вентиляторов – например, когда вы занимаетесь видеомонтажом или играете в требовательные к ресурсам игры; и тихий профиль, когда система большую часть времени находится в простое, что приведёт к экономию энергии и увеличит время жизни батареи.

Панели: App-Profile Pairing — Создание пар Приложение-Профиль

Наконец App-Profile Pairing. Это работает так: вы используете программу или процесс для автоматического переключения между профилями Intel XTU. Можно настроить переключение с повседневного «профиля андерволт» на «профиль с разгоном» когда обнаружено, что запущена выбранная игра или видео редактор. Для создания пар нужно выбрать из списка работающих программ (или напечатать имя .exe процесса или найти в системе желаемый .exe) и затем выбрать, какой профиль использовать при подключении к розетке (AC Power) или при работе от батареи (Battery). Создание пар – это мощная функция и самый полезный способ использования профилей.

Как делать андервольтинг

Бенчмарк и замер

В качестве первого шага запустим встроенный в программу бенчмарк, чтобы было с чем сравнивать полученные результаты. Как упоминалось ранее, этот бенчмарк не покажет какие-либо значительные улучшения производительности от процесса андервольтинга кроме тех случаев, если до этого ваш ноутбук подвергался сильному перегреву и сбрасывал частоты из-за того, что не может нормально охладиться. Внизу нам показываются графики, на которых мы можем увидеть изменение телеметрии со временем, а также информация о состоянии системы в данный момент.

Вы можете добавить или удалить различную дополнительную информацию, показываемую на графике и в панели текущего состояния.

Посмотрим на выполненный тест, мы можем видеть, что оранжевая линия, которая показывает максимальную частоту процессора, имеет вид пилы, что означает, что процессор не держит максимальную частоту. Набрано 949 очков, максимальная температура процессора 75 °C, максимальная частота процессора 3.76 GHz (для этого процессора максимальная частота при загрузке на все ядра должна быть 3.9 GHz).

Если вы используете другие бенчмарки для оценки производительности или температуры, сделайте тесты с помощью них.

Настройка и тестирование

И вот здесь мы начинаем. Мы начнём с подстроки Core Voltage Offset. Нам нужно постепенно уменьшать это значение и найти такое, при котором система продолжает оставаться стабильной. На каких-то компьютерах это -0.070 вольта (70 mV), на каких-то это в районе -100 mV и далее. Например, на моём экземпляре ASUS GL703GE с процессором Intel Core i7 8750H система остаётся стабильной при стресс-тестах на -190 mV.

Вы можете поискать примерные значения андервольтинга для вашей модели ЦПУ в Интернете, но в любом случае для вашего экземпляра будут свои индивидуальные настройки.

Изменения не вступают в силу немедленно. Те настройки, которые вы поменяли, но которые вы ещё не утвердили, помечены жёлтым цветом. Рядом с каждой настройкой имеется маленькая буква i, при нажатии на которую вы увидите информацию о данной настройке, в том числе её значении по умолчанию. Также имеется крестик для отмены ещё не утверждённых изменений.

Чтобы изменения вступили в силу, нажмите кнопку Apply:

Важно то, что сделанные настройки не сохраняются после перезагрузки. То есть, если настройки не подходят, и система стала нестабильной, то после перезагрузки система нормально включится.

Если после того, как вы нажали Apply, система зависла, то она должна сама перезагрузиться. Если это не происходит, значит нажмите и удерживаете кнопку включения на вашем ноутбуке. Зависание системы означает, что вы установили слишком низкое значение, попробуйте другое.

Если после нажатия Apply система не зависла, это означает, что нужно перейти к дальнейшим тестам. Выполните стресс-тестирование на 10 минут. Если компьютер прошёл этот тест и не перезагрузился, не завис и не вылетел с ошибкой, то это означает, что найденную настройку можно использовать как постоянную – хотя если вы используйте сторонние программы для стресс-тестирования, не будет лишним проверить с помощью них, перед тем, как окончательно закрепить сделанные изменения.

Если во время стресс-теста система отключилась, значит нужно продолжить уменьшать значение ползунка, например, если вы пробовали -150 mV и получили ошибку, то установите -140 mV и так далее.

Повторяйте этот процесс, пока не найдёте подходящее значение.

Результат андервольтинга

Это скриншот бенчмарка после андервольтинга:

Набрано 956 очков (было 949), самая высокая температура процессора составила 69 °C (была 75).

Обратите особое внимание на оранжевую линию во время выполнения бенчмарка до андервольтинга и после. Эта линия показывает частоту процессора и видно, что после андервольтинга она стала более ровной, то есть процессор теперь держит свою максимальную частоту. Предыдущая линия в форме пилы означает, что процессор постоянно набирает и сбрасывает частоту из-за троттлинга.

Создание профилей (Опционально)

Теперь, когда вы довольны достигнутым андервольтингом, нажмите кнопку Save в правой стороне для сохранения ваших настроек. Кстати, здесь размещается сводная таблица со всеми значениями «до» и «после».

Придумайте имя профиля. Все сохранённые профили будут во вкладке «Profiles».

Чтобы применить значения, сохранные в профиле, перейдите во вкладку профилей, выберите желаемый профиль, нажмите Show Values — то есть показать значения, а затем нажмите кнопку Apply.

Настройка автоматического переключения профилей (опционально)

Вы можете настроить профили для автоматического включения, когда Intel XTU обнаружит определённую запущенную программы/процессы. Чтобы это сделать, перейдите во вкладку App-Profile Pairing, нажмите Add Profile. Выберите одно из запущенных приложений или найдите exe (исполнимый файл) или напечатайте имя процесса. Выберите профили для работы от сети (AC Power) и отдельный профиль для работы от батареи (Battery) – это могут быть одинаковые профили.

Если вы хотите, чтобы андервольтинг всегда был включен, то можно привязать соответствующий профиль к процессу, который постоянно запущен, например, explorer.exe. Но с этим нужно быть очень осторожным, поскольку если вы выбрали нестабильный профиль, то ваш компьютер может отправиться в бесконечный цикл перезагрузки.

Эта функция работает далеко не всегда так, как вы ожидаете – об этом много говорят на различных форумах и других онлайн порталах. Проблемы заключаются в том, что для регистрации запущенного целевого процесса требуется несколько минут, или привязка приложения к профилю больше не работает после перезагрузки системы.

Автозапуск андервольтинга при перезагрузке компьютера

Пользователь ThatOldGuy написал инструкцию как справится с проблемой, что андервольтинг не работает автоматически после включения компьютера, либо тихо отключается.

Этот способ заключается в использовании Powershell и консольной версии XTU для изменения установки сдвига напряжения ядра без запуска XTU.

Предупреждение: делайте это только для сравнительно стабильных значений андервольтинга (или добавьте задержку в расписание задачи).

Сравнительно стабильное значение – это то, при котором ваш компьютер не вылетает сразу и у вас есть время изменить или остановить расписание задачи, если это понадобится. Чтобы это проверить, сделайте андервольтинг в XTU и погоняйте стресс-тесты. Или, ещё лучше, используйте андервольтинг, который вы протестировали и интенсивно используете.

1) Скопируйте этот код в текстовывй файл:

Внимание, путь до XTU может различаться. Чтобы проверить, подходит ли вам путь по умолчанию, выполните в командной строке:

Если вы увидите справку, значит путь можно не менять.

Вместо ЗДЕСЬ ВАШЕ ЗНАЧЕНИЕ АНДЕРВОЛЬТИНГА нужно вставить число, на которое вы хотите понизить напряжение. Значение должно быть без точки, например сдвиг на -0.150 записывается так:

2) Сохраните файл как «undervolt.ps1» в известное безопасное место (например, я назвал файл undervolt.ps1 и сохранил в папку boot в C:\).

3) Запустите файл, чтобы убедиться, что он работает в PowerShell, то есть установите андерволт на 0 в XTU, затем запустите файл в PowerShell – в этот момент должны сами измениться цифры в XTU.

У меня при первом запуске появилось сообщение:

Выберите Y.

После выполнения скрипта появится сообщение, что тюнинг прошёл успешно, а в XTU поменяется значение.

4) Если вы не изменили Политику выполнения, то найдите powershell,

кликните правой кнопкой и запустите от Администратора:

5) Скопируйте этот код в другой текстовый файл:

Обратите внимание на C:\boot\undervolt.ps1 — вместо него впишите путь до вашего файла, который мы создали чуть ранее

6) Сохраните файл с именем undervolt.vbs

7) Откройте «Расписание выполнения задач». Дальше «Действие» -> «Создать простую задачу»:

В качестве имени впишите, например, «Андервольтинг» и нажмите Далее.

В качестве триггера выберите «При входе в Windows»:

Оставляем без изменения:

Укажите путь до файла undervolt.vbs:

Поставьте галочку для показа свойств после закрытия и нажмите Готово.

Поставьте галочку «Выполнять с наивысшими правами».

Откройте свойства задачи, перейдите во вкладку «Условия» и снимите галочку «Запускать только при питании от электросети»:

Примечание: Мы использовали скрипт .vbs для того, чтобы разрешить PowerShell запускаться в фоне без выскакивающего на несколько секунд окна PowerShell. Если вам нравится выскакивающее окно PowerShell, то можно было обойтесь без .vbs скрипта, для этого в качестве программы выполнения установите powershell.exe и в качестве аргумента добавьте путь до файла .ps1. Будет открыто окно PowerShell на 2 секунды которое покажет андерволт.

Как проверить, включен ли андервольтинг

Это не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Как только вы запускаете Extreme Tuning Utility, то в этот момент применяются настройки андервольтинга. Но были ли они включены до запуска Extreme Tuning Utility ответить уже невозможно.

Единственный способ проверить, установлены ли настройки андерволитнга, это выполнить в командной строке:

Если после запуска команды ничего не выводится на экран, значит андервольтинг не включен!

Если вы настроили применение настроек с помощью PowerShell вышеописанным методом, то проверять, включен ли андервольтинг нужно не сразу после загрузки компьютера, а подождать где-то около минутки.

Возврат в исходное состояние

Если вы не настроили автоматическое переключение профилей или автоматическое включение андервольтинга после запуска компьютера, то достаточно перезагрузить компьютер, чтобы сделанные изменения сбросились.

Для того, чтобы вернуться к настройкам по умолчанию без перезагрузки, в Extreme Tuning Utility перейдите на вкладку с профилями, выберите профиль по умолчанию (Default), нажмите Show Values, а затем Apply:

Кэш и интегрированный GPU

Самый лучший результат андервольтинга можно получить взяв те же принципы, используемые для ядер центрального процессора, и применив этот процесс сдвига вольтажа к кэшу и интегрированному видеочипу. Это будет иметь кумулятивный эффект. Это особенно полезно для ультабуков при одновременной нагрузке на CPU + GPU, при которой они все упираются в TDP и значительно сбрасывают частоты.

Как правило, сдвиг вольтажа кэша будет нормально стабилен на том же уровне, что и CPU ядро, в то время как Intel HD Graphics обычно достигает своего предела при более низком смещении.

Изменение TDP (только для продвинутых пользователей)

TDP (Thermal Design Power) представляет собой показатель рассеиваемого тепла, за пределы которой CPU не должен выходить. Это значение устанавливается производителем и исходя из него организуется система охлаждения.

Некоторые производители блокируют возможность изменения TDP. Если у вас разблокирована эта возможность, то вы можете настроить TDP на странице «Advanced Tuning – Core» изменив её на несколько ватт.

Меняя эту настройку в сторону увеличения очень внимательно следите за троттлингом из-за перегрева. Если он начинает происходить чаще, то нет смысла увеличивать TDP, так как из-за этого производительность может даже упасть. При этом также увеличивается риск повреждения вашего компьютера.

Отключение Turbo Boost Short Power Max Enable

Turbo Boost Short Power Max Enable позволяет процессору на короткий период выходить за пределы TDP. Если система охлаждения справляется, то эта опция увеличивает производительность.

Тесты в условиях, когда часто возникает троттлинг из-за перегрева, показали, что производительность может чуть увеличиться напротив из-за того, что эта опция отключена.

Изменение других настроек процессора в командной строке

Настройки Turbo Boost Power Max и Turbo Boost Short Power Max можно также поменять в командной строке и добавить их в автозагрузку. Более того, это можно сделать с любыми настройками. Это делается командой вида:

В ней ID нужно заменить на идентификатор интересующей вас настройки, а ЗНАЧЕНИЕ на то значение, которое вы хотите присвоит.

Для получения текущего значения настройки с идентификатором ID используйте команду вида:

Чтобы узнать идентификаторы для настроек тюнинга процессора, выполните команду:

Пример файла undervolt.ps1 для включения тюнинга трёх опций процессора после загрузки компьютера:

Hashcat и андервольтинг

Выше уже были даны примеры улучшения производительности в играх и синтетических тестах, но, думаю, для некоторых посетителей сайта HackWare.ru интереснее узнать об изменение производительности таких программ как Hashcat и Aircrack-ng.

Я выполнил бенчмарк брут-форса нескольких алгоритмов, в том числе Wi-Fi, до андервольтинга и после в Hashcat. Я запускал с ключём -D 1, чтобы перебор выполнялся только с использованием центрального процессора. Так данные получаются нагляднее, поскольку если запускать перебор и на процессоре, и на видеокарте, то основную роль начинает играть видеокарта и роль процессора становится очень мала – хотя, и в этой ситуации процессор перебирает хеши быстрее.

Результаты Hashcat до андервольтинга

Результаты Hashcat после андервольтинга:

Как можно увидеть, прирост значительный, например для Wi-Fi это увеличение с 16995 H/s до 19850 H/s. Хотя, на самом деле, на фоне брут-форса на видеокарте это малосущественно и достигнутый прирост теряется в погрешностях.

Инструкция по использованию ThrottleStop, альтернативы Intel Extreme Tuning Utility (XTU)

Для чего программа ThrottleStop

ThrottleStop — это программа, которая умеет делать андервольтинг и которая может быть альтернативой Intel Extreme Tuning Utility (XTU).

Если у вас что-то не заладилось с XTU, например, не сохраняются настройки андервольтинга после перезагрузки компьютера, то переходите на ThrottleStop — здесь всё проще и предсказуемее.

Программа ThrottleStop имеет большое количество настроек, поэтому далее пошаговый мануал по использованию ThrottleStop.

Как установить ThrottleStop

Во-первых, если вы уже устаовили XTU, то удалите эту программу, поскольку ThrottleStop и Intel Extreme Tuning Utility не могут использоваться совместно.

Это портативная программа и установка не требуется — достаточно расархивировать папку.

Я создал в корне диска C:\ папку ThrottleStop и скопировал все файлы по пути C:\ThrottleStop\

Для работы программы требуется Microsoft Visual C++ Redistributable 2013, скачайте и установите его, ссылка на официальный сайт: https://www.microsoft.com/ru-RU/download/details.aspx?id=40784. Даже если у вас 64-битная система, установите как 64-битную, так и 32-битную версии, т.е. файлы vcredist_x64.exe и vcredist_x86.exe.

Как пользоваться ThrottleStop

При первом запуске будет показано такое окно:

В этом окне предупреждение, что программа ThrottleStop оказывает значительное воздействие на производительность и тепловыделение центрального процессора, а также что всю ответственность за использование данной программы вы берёте на себя.

В главном окне программы вы можете видеть информацию о центральном процессоре, о его загруженности, температуре ядер, настройки и прочее. Кликните по кнопке FIVR:

В открывшемся окне для CPU Core поставьте галочку Unlock Adjustable Voltage, убедитесь, что выбрано Adaptive, если вы хотите установить андервольтинг более чем на 125 mV, то выберите диапазон 250 mV и затем с помощью ползунка установите нужное значение Offset Voltage — сдвиг напряжения, то есть андервольтинг:

Теперь переключаемся на CPU Cache и повторяем процедуру. Причём значения андервольтинга, то есть Offset Voltage, должно быть точно таким же, как и для CPU Core. Затем выбираем «OK — Save voltage immediately» и нажимаем кнопку «Apply»:

Всё, теперь каждый раз, когда вы запускаете ThrottleStop, будут активны настройки андервольтинга.

Как сделать так, чтобы настройки ThrottleStop автоматически применялись при запуске компьютера

Теперь мы сделаем так, чтобы андервольтинг в ThrottleStop включался сразу при загрузке компьютера.

В главном окне убедитесь, что снята галочка с опции Task Bar (нужно для того, чтобы программа не показывалась в панели задач), затем нажмите кнопку Options:

В открывшемся окне включите опции Start Minimized (чтобы программа запускалась свёрнутой) и Minimize on Close (чтобы при закрытии окна программа сворачивалась, а не отключалась) и нажмите OK для сохранения настроек:

Теперь откройте Планировщик заданий, для этого нажмите кнопку Win (меню Пуск) и начните набирать «планировщик заданий»:

Нажмите «Создать задачу…»:

Введите имя и описание задачи, например, ThrottleStop и Undervolting. Поставьте галочку «Выполнять с наивысшими правами»:

В следующей вкладке под названием Тригеры нажмите кнопку Создать:

Откроется новое окно, там в выпадающем меню выберите «При входе в систему» и нажмите ОК:

На следующей вкладке Действия нажмите кнопку Создать и выберите Запуск программы и файл C:\ThrottleStop\ThrottleStop.exe:

На следующей вкладке Условия снимите галочку с «Запускать только при питании от электросети» (чтобы запуск ThrottleStop в том числе и при питании от аккумулятора) и нажмите ОК для завершения настройки задачи:

Теперь в Библиотеке планировщика задач вы должны видеть новую задачу ThrottleStop:

Андервольтинг в Linux

Для Linux отсутствует официальная программа для андервольтинга, поэтому энтузиасты методами обратной инженерии нашли способы менять напряжение на процессоре и создали свои собственные утилиты.

Информация об андервольтинге в Linux (на английском языке): https://github.com/mihic/linux-intel-undervolt

Утилиты для андервольтинга в Linux:

undervolt
iuvolt
intel-undervolt

Я покажу как сделать андервольтинг в Linux на примере intel-undervolt, эта утилита написана на C (две другие это скрипты Python и Bash).

Андервольтинг с intel-undervolt

Установим программу:

Использование программы:

В качестве РЕЖИМА может быть:

Прочитаем текущие значения:

В данный момент у меня настройки по умолчанию:

Запущу его на 5 минут, с нагрузкой на все 12 ядер (по ссылке в статье описание опций):

Мой текущий результат без андервольтинга:

Настройка андервольтинга в intel-undervolt

Для настройки intel-undervolt нужно изменить значения в конфигурационном файле /etc/intel-undervolt.conf:

По умолчанию там содержится следующее:

Для применения настроек андервольтинга используется синтаксис: apply $ $ $ .

Здесь: apply — команда для применения настроек, $ — номер настройки, которую мы применяем, $ — значение андервольтинга.

В качестве $ может быть:

0 — CPU (то есть центральный процессор)

1 — GPU (то есть видео ядро центрального процессора)

2 — CPU Cache (то есть кэш центрального процессора)

3 — System Agent

4 — Analog I/O

означает андервольтинг кэша CPU на 25.84 mV.

Ограничение мощности

Здесь можно указать свои значения для TDP.

TDP для процессоров имеет значение на короткое время турбобуста и на длительное время турбобуста. Продолжительность обоих промежутков турбобуста также можно отрегулировать.

Поддерживается два варианта синтаксиса:

$ — предельная мощность на тот период ТурбоБуста, когда ему разрешено выходить за границы обычного ТрубоБуста

$ — предельная мощность «обычного» ТурбоБуста

$ — продолжительность данного отрезка обычного ТурбоБуста или короткого «супер» ТурбоБуста

В нём устанавливается значение TDP на 35 когда турбобусту разрешено выйти за пределы обычного турбобуста, при этом продолжительность этого отрезка 5 секунд. Значение «обычного» турбобуста установлено на 25, причём его продолжительность 60 секунд.

Необязательно указывать время короткого и долгого турбобуста, можно использовать следующий синтаксис, только со значениями TDP:

В этом случае будут использоваться дефолтные интервалы времени.

Лимит температуры

Вы можете установить предел температуры, после которого начинается термальный троттлинг. Температура указывается в виде значения смещения от максимального температурного уровня. Допустим установлено:

Если максимальный температурный уровень установлен на 100, то результирующий лимит будет 100 — 20 = 80°C. Помните, что сдвиг более чем 15°C разрешён только в Skylake и более новых.

Применение настроек

После того, как вы изменили файл /etc/intel-undervolt.conf, чтобы настройки вступили в силу, нужно выполнить

Программе нужны права рут. Вы можете применять ваши настройки автоматически, включив службу intel-undervolt.service.

Режим службы

Иногда лимиты мощности и температуры могут быть сброшены EC, BIOS или чем-то ещё. Это поведение можно подавить, периодично применяя настройки лимитов. intel-undervolt-loop.service позволяет вам запустить эту программу в режиме службы, которая с определённым интервалом будет применять настройки. Интервал можно изменить поменяв значение interval:

Это значение в миллисекундах, по умолчанию установлено на 5 секунд.

Тесты андервольтинга в Linux

После применения андервольтинга вновь запускаю бенчмарк:

В первый раз я получил:

CPU скорость: событий в секунду: 9065.31

Общая статистика: общее количество событий: 2719621

Событием в этой программе бенчмаркинга называют количество проделанных операций.

Во второй раз я получил:

CPU скорость: событий в секунду: 12486.27

Общая статистика: общее количество событий: 3745908

Прирост производительности 12486.27 / 9065.31 * 100% = 137,73%, то есть на 37 процентов.

В Windows у меня в Hashcat увеличилась производительность при переборе паролей Wi-Fi на центральном процессоре с 16995 H/s до 19850 H/s.

19850 / 16995 * 100% = 116,8%, то есть на 16 процентов.

Как можно убедиться, прирост действительно есть. Причём чем дольше работает процессор на максимальной частоте, тем больше выигрыш в мощности по сравнению со стандартными настройками.

Примечание: я также сильно увеличил TDP, не делайте так, если не уверены. В моём случае после снижения напряжения троттлинг из-за превышения TDP практически не наступает (процессору хватает дефолтного TDP), поэтому эта настройка вообще мало на что влияет + справляется охлаждение. Вы этой настройкой можете довести свой процессор до крайней температуры — без стресс-тестов с контролем температуры не меняйте это значение. Если у вас имеет место термальный троттлинг (из-за перегрева) — вообще не меняйте эту настройку в сторону увеличения! В этом случае вы сделаете сильно хуже и появляются реальные перспективы «спалить» процессор.

Запуск службы intel-undervolt

Для запуска службы intel-undervolt применяется команда:

Для проверки статуса:

После перезагрузки служба не будет запущена. Для этого её нужно добавить в автозагрузку командой:

Внимание: прежде чем добавлять службу в автозагрузку убедитесь, что ваша система стабильна при выбранных значениях андервольтинга. Иначе вы рискуете получить бесконечно перезагружающуюся систему.

О том, как контролировать текущую частоту и температуру процессора в Linux смотрите здесь.

Заключение

Итак, андервольтинг в самом деле позволяет добиться прироста мощности и(или) более холодного процессора без дополнительного расхода электричества.

В этой статье я не рассматривал андервольтинг видео ядра центрального процессора (Intel HD GPU). Это особенно должно дать положительные результаты для нетбуков, в которых нет дискретной (отдельной) видеокарты. В моём случае интегрированный видео чип не используется (и даже не установлен его драйвер), поэтому мне затруднительно делать его тестирование.

Меры безопасности Intel XTU должны защищать вас, но не изменяйте ничего, что вы не понимаете, и сохраняйте любые изменения на разумных уровнях, потому что некоторые настройки могут нанести реальный ущерб. Особенно контролируйте термальный троттлинг — перегрев процессора.

Андервольтинг это не магия, поэтому не ожидайте резких изменений.

В intel-undervolt меньше настроек и труднее что-то действительно сломать. Но помните, что в автозагрузку можно добавлять только настройки, при которых система стабильна. Все тесты нужно делать с отключением автозагрузки intel-undervolt (или аналогичных программ) — это является лучшей гарантией, что вы сможете загрузиться в систему если выбрали неверные значения андервольтинга.

Что такое андервольтинг процессора

Снижение тепловыделения ноутбука в 2022 году

Вариант 1. Чистка системы охлаждения

Вариант 2. Замена термопасты

Вариант 3. Обновление BIOS и других прошивок

Вариант 4. Отключение саморазгона процессора

Вариант 4. «Жидкий металл»

Вариант 5. Снижение напряжения на процессоре

андервольтинг процессора что это такое

Разгон наоборот

Софт для настройки

Андервольтинг

Подготовка

Снижаем аппетиты видеокарты

Что на практике

Разгонять или снижать вольтаж

Как снизить температуру процессора за счет тонких настроек (до 20°C): отключение Turbo Boost, Undervolting (для процессоров Intel)

Отключение Turbo Boost

Undervolting (снижение напряжения на ЦП)

Понижение рабочего напряжения процессора, или тюнинг Enhanced Intel SpeedStep

Предисловие

Немного теории

Немного истории

Как работает EST

Структура регистра PERF_STATUS

Структура Performance State Value (PSV)

Идентификатор напряжения (Voltage Identifier)

Структура регистра PERF_CTL

Таблица _PSS

Довольно теории. Что с этим всем делать?

Анализ результатов

Undervolting в GNU/Linux

Undervolting в Windows и Mac OS X

Что еще почитать

Как снизить температуру процессора за счет тонких настроек (до 20°C): отключение Turbo Boost, Undervolting (для процессоров Intel)

Отключение Turbo Boost

Undervolting (снижение напряжения на ЦП)

HackWare.ru

Этичный хакинг и тестирование на проникновение, информационная безопасность

Андервольтинг в Windows и Linux центрального процессора (CPU)

Оглавление

Что такое андервольтинг

Что даёт андервольтинг?

Работает ли андервольтинг

Андервольтинг в Windows

Что такое Intel Extreme Tuning Utility (XTU)

Скачать Extreme Tuning Utility (XTU)

Интерфейс Extreme Tuning Utility

Панель Advanced Tuning — Продвинутый тюнинг

Панель: Stress Test — Стресс-тестирования

Панель: Benchmarking — Оценка производительности

Панели: Профили

Панели: App-Profile Pairing — Создание пар Приложение-Профиль

Как делать андервольтинг

Бенчмарк и замер

Настройка и тестирование

Результат андервольтинга

Создание профилей (Опционально)

Настройка автоматического переключения профилей (опционально)

Автозапуск андервольтинга при перезагрузке компьютера

Как проверить, включен ли андервольтинг

Возврат в исходное состояние

Кэш и интегрированный GPU

Изменение TDP (только для продвинутых пользователей)

Отключение Turbo Boost Short Power Max Enable

Изменение других настроек процессора в командной строке

Hashcat и андервольтинг

Инструкция по использованию ThrottleStop, альтернативы Intel Extreme Tuning Utility (XTU)

Для чего программа ThrottleStop

Как установить ThrottleStop

Как пользоваться ThrottleStop

Как сделать так, чтобы настройки ThrottleStop автоматически применялись при запуске компьютера

Андервольтинг в Linux

Андервольтинг с intel-undervolt

Тесты андервольтинга в Linux

Запуск службы intel-undervolt

Заключение

Что такое аналитическое выражение

Что такое андроид студио

Похожие статьи