Voltmod a taktování grafické karty
– aneb najděte skryté rezervy své grafické karty
Na dnes už starším modelu grafické karty si ukážeme, co se skrývá pod pojmem Voltmod a jak je využít.
Taktování grafické karty je dnes poměrně snadnou záležitostí. Sami výrobci čipů do svých ovladačů pro grafické karty umístili propracované možnosti taktování a testování taktů. Pomoci ale může i software třetích stran, stejně jako mnohé speciální edice grafických karet, které jsou na taktování zaměřené a mají vlastní software. Taktovat jde každá grafická karta. Liší se jen ve svém potenciálu, tedy v tom, o kolik jde zvýšit frekvence GPU (grafického jádra) nebo grafických pamětí. Obojí výkon přidává. Samozřejmě záleží také na počtu jednotek v daném grafickém jádře, o kolik se celkový výkon karty zvýší a jak znatelné to v reálu bude.
Dnes se podíváme na techniku, zvanou Voltmod. Ta spočívá v lehké úpravě grafické karty a donucení běžet jádro i paměti na vyšším, než výrobcem stanovené voltáži, což dopomůže k vyšším frekvencím a tedy i výkonu. Musíme se ale zmínit, že tato úprava grafické karty je určena jen znalým uživatelům a zasahujete přímo do HW grafické karty, takže je to úprava nevratná, jinými slovy, že s případnou reklamací takové grafiky v 99% neuspějete, protože tato úprava na ní bude poznat. Asi jste pochopili, že touto úpravou hrozí vaší grafické kartě újma. Proto ji skutečně doporučujeme jen znalým uživatelům, kteří vědí, proč a co dělají. Pro vás ostatní je dnešní článek jen takovou zajímavostí, jak se dá také taktovat a proč někdo dokáže ze stejného modelu grafické karty, jakou máte třeba doma, vyždímat daleko více, než vy. Voltmod je běžnou praxí u všech taktovacích soutěží, bez něj nemáte šanci vůbec uspět.
Upravit grafickou kartu tzv. Voltmodem jde u každého modelu grafické karty. V zásadě se postup u žádného modelu neliší, protože grafické karty mají víceméně stejnou konstrukci. Liší se samozřejmě hodnoty Voltáže. V čem vlastně to riziko spočívá?
Výrobce každé grafické karty nevyrábí a netestuje dlouhé týdny a měsíce své grafické karty v referenční podobě jen tak pro srandu králíkům. Kromě mnoha jiných věcí zkoumá i kam může s hodnotami napětí pro jádro a paměti zajít, aby každá karta fungovala v bezpečných limitech a také aby daná hodnota byla přijatelná pro spotřebu karty a samozřejmě i životnost karty. Výše napětí přímo ovlivňuje spotřebu a také nároky na chlazení a tedy i ceny chladiče. Finální hodnoty napětí pro jádro a paměti jsou pak u referenčních modelů vždy velmi konzervativní, tak aby výrobci mohli vyrábět grafické karty ve velkém a nemuseli se starat o to, jestli GPU a paměti vydrží nebo nevydrží – prostě vydrží. Hodnoty jsou stanoveny i s ohledem na to, že výrobci chtějí dělat OC verze, které mají napětí mírně zvednuté a tak pro to musí být rezerva. V současnosti tak téměř každá grafická karta má referenční napětí hluboko pod nějakými mezními hodnotami a tohoto potenciálu pak využívají overclockeři v honbou za rekordy. Dnes se ukážeme hned dva způsoby, jak fyzicky úpravu napětí provést.
Pro naši ukázku jsme si připravili jednu zajímavou grafiku ….
- ATI Radeon HD 3870 – Chlazení a Voltmod
Pro naši ukázku jsme si zvolili model ATI Radeon HD 3870, ten už je staršího data, blíží se také doba, kdy jej hodně lidí mění, a myslíme si, že by si možná mnozí chtěli Vmod zkusit na vlastní kůži. Vzhledem k tomu, že HD 3870 přestává být aktuální, tak pokud se náhodou Vmod nepovede, tak se mnoho škody nezpůsobí. Samozřejmě znovu upozorňuji na to, že pokud se do dnes prezentovaných úprav pustíte, automaticky ztrácíte jakoukoliv záruku na kartu a za všechny případné škody si ručíte sami. Ani výrobce, ani prodejce a ani DDWorld.cz a autor článku neručí za nic, co na kartě provedete.
ATI Radeon HD3870 není žádná novinka, takže jej mnozí dobře znáte. Připomeňme se, o co se jedná. Radeon HD 3870 je v podstatě modifikovaná R600 a HD 2900XT. ATI Radeon R600 bylo poslední, čistě high endové grafické jádro ATI. R600 bylo také začátkem grafické generace ATI HD 2000/3000/4000 a právě R600 bylo tím základem, na kterém se stavělo. Mělo 320 výpočetních jednotek, bylo 65nm a mělo 512bit sběrnici (HD 2900XT). Na trhu jej poměrně brzy nahradila grafická karta ATI Radeon HD 3870, kterou dnes využijeme. HD 3870 je velmi revoluční grafika ATI. Má jádro RV670, které jako první demonstrovalo novou éru a novou filozofii AMD-ATI při tvorbě grafických karet. RV670 bylo proti R600 poloviční. Mělo ale pořád 320 jednotek, 16ROP a v pravdě ďábelských 666 milionů tranzistorů. Bylo vyráběno v té době novým 55nm procesem (ten, který letos končí). HD 3870 už ale má jen 256bit sběrnici. Výkon začaly nahánět rychlá grafická jádra a rychlé paměti. HD 3870 měl grafické paměti GDDR4, které před ním už ATI otestovala na modelu X1950XTX.
HD 3870 měl 55nm jádro RV670 taktované na solidních 775MHz a 512MB paměti GDDR4 tikalo na 2250MHz. Dnes se podíváme, kolik dalšího potenciálu se v této grafice skrývá. Samozřejmě taktování není možné bez kvalitního chlazení. Před tím, než jsme se pustili do samotného taktování za pomocí extrémnějších metod, vyzkoušeli jsme taktování karty běžné s původním referenčním chladičem.
Taktování za pomocí ATI Tray Tool nám pomohlo dosáhnout na hodnoty 864MHz na jádře z původních 776MHz a 2520MHz na pamětech z původních 2250MHz. Při těchto frekvencích se v obraze karty neobjevovali artefakty. Samozřejmě jsme dali grafice pořádně zabrat, hlavně co se týká teplot a programem FurMark jsme stabilitu řádně otestovali. Referenční chlazení pak v maximální zátěži udrželo teplotu jádra na 74°C. Tím jsou ale možnosti tohoto chlazení a taktování vyčerpány, protože při dalším navyšování frekvencí už se v obraze objevovaly artefakty.
Pro další taktovací pokusy tak karta dostala nové chlazení. Refereční dvouslotový chladič dostal vale, a na jeho místo nastoupil Arctic Cooling Accelero S1 rev.2. Ten dostal na vrh ještě dva 120mm ventilátory s napětím napájení 12V. při výše uvedených taktech (864MHz na jádře a 2520MHz na GDDR4 RAM) tohle chlazení se v maximální zátěži dostalo s teplotou čipu na solidních 59°C, což je o 15°C lepší než referenční chlazení a hlučnost nebyla tak velká.
S takto vybavenou grafikou jsme se konečně pustili do Voltmodu, ve snaze najít hranice ATI Radeon HD 3870 …
- Modifikace napájení grafické karty – Pencilmod a Voltmod
Pro dosažení co nejvyšších frekvencí bez vad v obraze (artefakty), budeme muset zvýšit napětí jádra či pamětí. Námi vybraná karta HD3870 je napájena referenčním napětím 1,32V pro jádro a 1,92V pro paměti. Tyto voltáže bohatě postačují k frekvencím 864MHz/ 2520MHz. Na vyšší frekvence jsou už nedostatečná a budeme je muset zvýšit. Na obrázku vidíte, kde se na kartě nachází oblasti řízení Voltáže, které musíme modifikovat. Každá grafická karta je má, ale na různých místech v závislosti na konstrukci každé karty. Pokud se do Voltmodu chcete pustit, musíte bezpečně vědět, kde se nachází, co máte přesně modifikovat, o kolik a z jakých hodnot. Na řadu tak přichází měření a známé dvakrát měř, jednou řež.
Oblasti kde se budou konat úpravy
- Pencilmod
Jako první modifikaci napětí si ukážeme pomocí takzvaného "pencilmodu". Jedná se o úpravu daného rezistoru díky vodivosti tužky. Ano čtete správně, tužky, v podstatě obyčejné tužky. Trpělivým přejížděním tužky po povrchu rezistoru snížíme jeho odpor a tím pádem nám bude protékat větší napětí. K této modifikaci bude potřeba obyčejná tužka a multimetr, kterým budeme kontrolovat odpor upravovaného rezistoru (to je to měření, o kterém jsem mluvil).
Při modifikaci napájení jádra za pomocí tužky si tedy nejprve najdeme rezistor s označením R1222 a změříme si jeho odpor multimetrem. Ten mi ukázal hodnotu 1,62k Ohm. Pak vezmeme tužku a pomalu budeme přejíždět ("čmárat") po povrchu rezistoru. S citem. Opět změříme hodnotu odporu. Mnou dosažený odpor rezistoru po pencilmodu dosahoval 1,08k Ohm. Po změření napětí na jádře RV670 na kartě pak díky tomu bylo napětí 1,402V. Tímto způsobem jsme tak docílili zvýšení o 0,082V proti referenčním 1,32V. Jak se nám toto zvýšení projevilo na výsledné stabilní frekvenci jádra a výkonu, si ukážeme později.
U modifikace napětí paměťových čipů karty postupujeme stejně jako při pencilmodu jádra. Najdeme si rezistor, v našem případě je to rezistor R710, kterému změříme původní odpor a opět začrtáme tužkou. Původní odpor paměťového regulátoru byl 4,16k Ohm, který jsme upravili na hodnotu 3,12k Ohm. Tato změna nám zvýšila napájení na 2,05V z původních 1,92V.
Následně jsme provedli test přetaktování karty a z dříve mezních 864/2520MHz nám tato metoda modifikace napětí za pomoci tužky a milimetru dopomohla k nárůstu frekvencí na slušných 904MHz pro jádro a 2572MHz pro paměti.
- Voltmod (pomocí trimrů)
Nejprve jsme si ukázali snadnější a méně riskantnější metodu navýšení napětí. Nyní se pustíme do náročnější metody, která nám ale přinese mnohem účinnější navýšení napětí s lepší měřitelností i regulovatelností, pokud budeme chtít. K této metodě voltmódu budeme potřebovat 2x 100k Ohm trimr, mikropájku, cín, kalafunu, drátky a také multimetr.
Napájení grafického jádra je řízeno regulátorem, který je realizován pomocí kontroleru uP6201AQ. U tohoto kontroleru je zapotřebí změnit jeho zpětnou vazbu (Feedback), která se kontroluje a porovnává s interní voltáží, při které je karta schopna bezchybně pracovat. Pokud je výstupní voltáž příliš nízká, kontroler napětí automaticky vyrovná. Na této bázi funguji voltmody za použití proměnných odporů (trimrů), které nám ovlivní zpětné napětí a kontroler se sám postará o zvednutí výstupního napětí, jelikož si myslí, že napětí pokleslo.
Pájecí místo pro trimr a měřící místa
Postup při modifikování jádra je následující. Najdeme si pin zpětné vazby FB, k němu připájíme 100k Ohm trimr a druhou nožku zapojíme proti zemi (pin u PCI-e konektoru). Na obrázku je znázorněno místo kde je možno připájet trimr, jelikož nožičky kontroleru jsou příliš malé a pájení by bylo velmi náročné. Pokud jsme spojili trimr s pinem FB a zemí, nastavíme jej na maximální hodnotu. Pro přesnou kontrolu výstupního napětí jsou na obrázku také znázorněny měřící místa, dle kterých budeme zjišťovat aktuální napětí. Posledním krokem postupu je už pouze zapojení karty a nastavováním požadovaného napětí pro jádro.
Voltmod tímto způsobem jde udělat i pro paměti grafické karty, ale jejich OC potenciál je více omezený a ani zvýšení napětí nedonutí běžet paměti o moc rychleji. Kolik nám tato metoda přidala na možnosti navýšit stabilně frekvenci jádra a výkonu celé karty, se podíváme v další kapitole …
- Nárůst výkonu a teploty při taktování a voltmodu
Samozřejmě voltmod neděláme jen tak z nudy, ale jde nám primárně o to, navýšit stabilně frekvence karty a dosáhnout vyššího výkonu. Asi nejste jediní, koho zajímá, jak velký výkon byl získán za pomoci této extrémnější metody taktování.
Pro otestování výkonu grafické karty ATI Radeon HD3870 jsem zvolil syntetický benchmark 3DMark06, na kterém si ukážeme, jak se jednotlivé frekvence a napětí podepsaly na výkonu.
Na základním taktu (776MHz/ 2250MHz) dosahovala karta výsledku 11897 bodů. Při standardním přetaktováním (s původním chladičem) na frekvenci 864MHz/2520MHz bylo dosaženo skóre 13448 bodů. Po aplikování pencilmódu s frekvencí 904MHz/2572MHz si karta polepšila na 13993 bodů. S druhou metodou úpravy napájení (voltmod) jsme dosáhli stabilní frekvence 985MHz/2572MHz a to nám dopomohlo k velice slušným 14446 bodům.
Standardní přetaktování nám dalo 13% výkonu navrch a Voltmodem se nám podařilo získat dalších 8,4%. Jiným vyjádřením jsme tedy úpravou karty získali dohromady dalších 21,4% výkonu. Je otázkou, zda to za to stojí. Ale to už je na každém z vás. Podívejme se ještě na to, jak se taktování projevilo na provozních teplotách.
K měření teplot grafické karty bylo za použití integrovaného měřiče v programu FurMark. Ten byl nastaven na "Extreme Burning", abychom si ověřili maximální stabilitu. Hodnotu teploty při daných frekvencích a napětí najdete v grafu.
- Závěr
Dnes jsme si lehce nakousli zajímavé téma extrémnějších úprav grafických karet. Znovu musíme zopakovat, že veškeré podobné úpravy provádíte na vlastní riziko a triko. Pokud jde o jednotlivé metody, tak asi nejzajímavější pro většinu vás bude metoda Pencilmod. Ta má nespornou výhodu v tom, že ji lze vrátit – stačí obyčejná guma :). Je také poměrně jednoduchá na provedení. Její nevýhodou je ale menší přesnost a regulovatelnost.
Druhá metoda spočívá v napájení regulačních elektrosoučástek. To už vyžaduje hlubší znalosti věci, taktéž se tato úprava špatně odstraňuje. Její výhodou je ale možnost daleko přesnější a jemnější regulace napětí a to i za běhu grafické karty, což u Pencilmodu budete těžko dělat. Tato metoda se u Voltmodu používá nejčastěji a můžete ji často vidět na OC soutěžích. Mnozí soutěžící už mají připraveny vlastní napájecí kaskády pro různé modely grafických karet a v podstatě tak obejdou celé vlastní napájení grafiky a regulují si jej sami. Výsledkem jsou pak světové rekordy, které můžete překonat jen s úpravou ještě extrémnější.
Náš konkrétní pokus s grafikou ATI Radeon HD 3870 zároveň ukázal jednu věc. V domácích podmínkách a běžném užívání je extrémnější Voltmod lehce zbytečný, protože u některých modelů (nechci říci, že u všech), bude jeho přínos menší než přínos klasického taktování bez extrémních metod. Velkou část OC potenciálu grafiky lze skutečně vyčerpat běžnými taktovacími postupy včetně výměny za lepší a účinnější chlazení. Pravdou je, že naším dnešním Voltmodem jsme se pořád ale na maximum ATI HD 3870 nedostali. Rozhodně by se dalo dosáhnout ještě vyšších frekvencí, ale to už jen za pomocí extrémního chlazení za pomocí dusíku, kde by se rozhodně dalších pár desítek, či spíše stovek MHz našlo. V domácích podmínkách je ale nasazení podobného chlazení pro běžný provoz vyloučené.
Každopádně můžete vidět, že za hranicí běžného taktování je ještě velká další země tzv. extrémního taktování, ve které najdete další netušené rezervy vašeho hardwaru. Téměř každý hardware (grafika, CPU) v sobě ve skutečnosti skrývá daleko více výkonu, než běžně využíváme, protože jeho dosažení a využití není praktické. Rozhodně ne pro běžného uživatele, ale pokud patříte k nadšencům, kteří hledají limity, tak se s nimi dříve, či později určitě zabývat budete.
Za materiál k článku a praktickou ukázku děkujeme:
Czech Thermal testing laboratory - CTTL.cz
| Komentáře |
|
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
.
| ||||||
| ||||||
| ||||||
Pokud by někdo chtěl vidět fotky voltmodu karty (pomocí triru), tak at napíše. Do článku jsem je nedal, neboť jejich kvalita nebyla přijatelná...
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
mas uplnou pravdu, nejak jsem si lamal hlavu s tim jako to napsat spravne.. Vim, ze proteka proud, ale nevedel jsem co presne napsat k napeti. Diky moc za radu, jak to napsat ;) v pristim clanku (vmod 8800gt), to již zlepším a pokud bude k sehnání, tak dokonce bude i DATASHEET ;)
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
takovou zkušenost jsem měl s His x1650, ani otáčky, ani voltáž a to ani při pokusu o úpravu biosu, kdežto moje sapphirka x1600 to tehdy uměla oboje....