ARGOMENTO:

Overclock, undervolt e consumi energetici

L'overclock permette di portare un processore al livello prestazionale di un modello superiore aumentando la frequenza di funzionamento, mentre l'undervolt riducendo la tensione di funzionamento di un processore consente di incrementare l'efficienza energetica senza intaccare le prestazioni.

L'aumento della velocità di clock ha un impatto inferiore sul consumo rispetto all'aumento della tensione operativa. La riduzione della tensione operativa permette di ridurre ampiamente i consumi e le temperature. La potenza è direttamente proporzionale alla tensione operativa del processore (legge di Ohm V=R*I, P=V*I); la riduzione di quest'ultima porta a un valore di potenza inferiore che si traduce in minore calore da smaltire e minore consumo energetico (e lunga vita della CPU) .


Drooping

La tensione del processore impostabile nel BIOS (in modalità automatica e/o manuale) non corrisponde esattamente al Vcore effettivo del processore: essa si limita a determinare la massima tensione del processore, mentre il voltaggio effettivo è generalmente più basso (può cambiare in base alle condizioni operative del processore, come la temperatura, che cambia in base al carico di lavoro sulla CPU). Il Drooping è il meccanismo con cui viene ridotta la tensione del processore ad elevato carico per assicurare che le specifiche elettriche non sorpassino i limiti di corretto funzionamento. La conducibilità del silicio aumenta quando la CPU si scalda perciò a parità di tensione risulta un aumento della corrente.
I valori di tensione rilevati da un programma come CPU-Z e quelli impostati da BIOS (rilevabili da CoreTemp) in generale non sono mai concordi. La differenza tra le due tensioni quella impostata e quella effettiva, in idle, è detta offset (Voffset), mentre la differenza di tensione tra una condizione di idle e una di picco, è detta droop (Vdroop).

Undervolt

Passando da una condizione di massico carico a una di inattività, il processore non passa dalla tensione di picco a quella di idle ma la diminuisce in modo graduale. Per valutare la stabilità nelle condizioni di massimo carico di un processore "undervoltato" occorre applicare il Vdroop e ridurre la tensione operativa in modo tale da non sorpassare il valore impostato. Un ottimo software per stressare il processore è BOINC o Prime95. Se dopo 30 minuti di massimo carico non ci sono stati problemi è possibile essere relativamente sicuri che il sistema "undervoltato" sia stabile; la stabilità a massimo carico dovrebbero garantire (al 99%) anche quella in idle poiché in queste condizioni la tensione sarà leggermente più alta.
La modalità di risparmio energetico Intel SpeedStep riduce sia la velocità di clock (moltiplicatore) sia la tensione.
La modalità Cool'n'Quiet di AMD applica sempre la stessa tensione e abbassa solo la velocità di clock.
Nel nostro caso sono poco interessanti poichè BOINC tiene la CPU occupata al 100% e non fa entrare in funzione le modalità.


Procedura di undervolt della CPU/GPU
1)installate i due programmi CPU-Z e Coretemp
2)annotate le tensioni nominali a pieno carico e idle della CPU
3)entrate nel bios e modificate la tensione della cpu (tipicamente Vcore); proseguite passo passo tra i valori disponibili
4)avviate windows/linux ed eseguite circa 30 minuti di stress con BOINC o Prime95
5)se no ci sono problemi di stabilità ripete il passo 4 e 5 fino a trovare il minimo valore possibile

Ragionamenti analoghi sono validi con le GPU: in particolare con le GPU ATI è possibile controllare il Vcore attraverso il software ATT (Hardware->impostazioni overclock), mentre con le GPU Nvidia un buon software è Atitool.


Non c'è mai nulla di completamente sicuro nelle pratiche di overclock e undervolt: è necessario effettuare tante prove per accertare la stabilità delle impostazioni e occorre sempre accettare un certo rischio di instabilità.
Se siete interessati a questa prova procedete per piccoli passi e testate a fondo il vostro sistema, una volta trovate le impostaioni corrette potrete risparmiare e abbassare la temperatura delle vostre stanze...


Un test recente www.tomshw.it/cpu.php?guide=20090709 mostra che le moderne CPU Intel e AMD possono operare a tensioni inferiori rispetto a quelle nominali consentendo un risparmio compreso tra il 17-20 % a massimo carico.

Nel caso decidiate "undervoltare" il vostro sistema è consigliato di fare molti test per verificare se la tensione impostata non crea problemi. In generale ogni sistema gestirà senza problemi una riduzione della tensione di circa il 10% e i più fortunati potranno andare oltre. La certezza è la possibilità di risparmiare in consumo energetico senza spese e senza perdere in prestazioni.




Articolo tratto liberamente da Tom's Hardware Guide www.tomshw.it/cpu.php?guide=20090709

Dovresti rivedere questo guida (o meglio, la parte teorica) in maniera piuttosto radicale: è ottima ma praticamente uguale a quella pubblicata su Tom's e, poichè loro non hanno licenza ma copyright, non è copiabile. Se vogliamo che rispettino la nostra licenza sui contenuti, come prima cosa dobbiamo noi rispettare le licenze degli altri

Casomai contattali e chiedigli se autorizzano la pubblicazione, potremmo avere fortuna!

Venturini Dario ha scritto:

Dovresti rivedere questo guida (o meglio, la parte teorica) in maniera piuttosto radicale: è ottima ma praticamente uguale a quella pubblicata su Tom's e, poichè loro non hanno licenza ma copyright, non è copiabile. Se vogliamo che rispettino la nostra licenza sui contenuti, come prima cosa dobbiamo noi rispettare le licenze degli altri

si ho preso spunto dall'articolo perchè mi sembrava ben fatto, ma non è uguale...simile si!!!

Casomai contattali e chiedigli se autorizzano la pubblicazione, potremmo avere fortuna!

gli ho inviato una mail...attendo istruzioni...

mi ha risposto un certo Andrea Ferrario

Buongiorno,
potete prendere spunto dal nostro articolo a termini di legge. Potete quindi riportare solo una piccola percentuale del testo e l'autore e il link all'articolo devono essere ben visibili.

Grazie
Saluti

Andrea Ferrario
Tom's Hardware Italy

quindi mi pare che vada bene (piccola parte del testo e link)

Dai, direi di sì. L'unica cosa è che ti chiederei di inserire all'inizio a alla fine "liberamente tratto da THG" (o qualcosa del genere) e ci metti il link; quello che c'è adesso non fa capire che hai tratto spunto da lì ma sembra solamente un'aggiunta.

Per il resto direi GRAZIE MILLE! per l'ottimo lavoro

Sticko il thread per chi potesse averne bisogno

Venturini Dario ha scritto:

Dai, direi di sì. L'unica cosa è che ti chiederei di inserire all'inizio a alla fine "liberamente tratto da THG" (o qualcosa del genere) e ci metti il link; quello che c'è adesso non fa capire che hai tratto spunto da lì ma sembra solamente un'aggiunta.

Per il resto direi GRAZIE MILLE! per l'ottimo lavoro

Sticko il thread per chi potesse averne bisogno

aggiunto alla fine...

PS
Sticko???

Sticko, pinno, metto in evidenza...

Non mi risulta sia possibile modificare il voltaggio di una scheda video via software: programmi come RivaTuner o lo stesso GPU-Z permettono di ricompilare il BIOS della scheda manualmente, l'unico problema è che non si ha controllo su quello che si fa, se si sbaglia ad inserire un valore non avviene come la cpu che non s'avvia, si brucia la scheda direttamente e tanti saluti.

Inoltre il vdroop è caratteristico di ogni scheda madre, ma mentre a tensione e clock di default è sempre di fatto inesistente, variando questi due parametri ogni scheda madre risponde in maniera differente: le attuali schede madri hanno un range che generalmente va da +0,01v a +0,1v (considerando non il voltaggio effettivo ma quello impostato da bios rispetto a quello reale), ma con le fasi di alimentazione digitali (implementate ad es. su certi modelli delle DFI), tali valori possono diventare millesimali (+0,004v) oppure inesistenti. Alcuni bios particolarmente azzeccati o ben scritti possono ridurre a zero questo valore anche per le fasi analogiche, qualora sia attivato il controllo chiamato Load Line Calibration. Sul LLC ci sono pareri discordi, purtroppo anche qui ogni scheda madre risponde in maniera differente, bisognerebbe testare la risposta della stabilità del voltaggio una volta variatolo, ad es. tramite il grafico di SpeedFan e se non ricordo male anche OCCT fa qualcosa del genere (quest'ultimo utile anche per testare i valori del psu). In linea generale è meglio tenerlo attivato, laddove implementato.

È inoltre da aggiungere che non tutte le schede madri, soprattutto quelle più vecchie e/o più economiche, permettono l'undervolt, mentre tutte l'overvolt per fare OC. In questi casi c'è poco da fare, se non eventualmente aumentare la frequenza fino a trovare il picco di lavoro.
Alcuni esempi da me realizzati:
E6400 @ 2,13Ghz su una DFI P35 ---> @ 3,00Ghz a voltaggio di default
i7 920 D0 @ 2,66Ghz su una Giga UD5 ---> @ 4,00Ghz con voltaggio inferiore a quello di fabbrica (stabilità a 1,2v contro gli 1,225v di fabbrica)

Nel primo caso la scheda madre è proprio una di quelle che non permette l'undervolt. Ciò tuttavia mi permette di avere una curva di efficienza molto elevata, in quanto l'aumento di consumi sarà relativo, ma quello delle prestazioni sarà lineare a quello della frequenza, per cui a fronte di un +50% di velocità vi sarà un modesto aumento dei consumi (se confrontato al guadagno ottenibile). L'ideale è avere un OC del 25% e portarlo al minimo voltaggio possibile, generalmente in tal modo si rimane molto abbottonati: ad es. portare un i7 920 @ 3,4Ghz a <1,1v (ci si riesce frequentemente con lo step D0) permette di bilanciare bene l'aumento di energia richiesto dalla maggiore frequenza con la minore energia utilizzata dal minor voltaggio.

Ovviamente l'obiettivo di tutto ciò non è allungare la vita alla cpu o sperare di allungarla: le cpu hanno una vita media di 30 anni con le impostazioni di fabbrica, e a meno di ritenere di tenerle per così lungo tempo, se anche ne riducessimo l'uso utile a 10 anni dubito che qualcuno se ne accorgerebbe, perché anche i pc casalinghi di cambiano con maggiore frequenza. L'unico dubbio legato alle pratiche di overclock e/o undervolt consiste nella vita utile della cpu a quelle impostazioni: l'usura delle componenti elettroniche dovuta all'uso intensivo (tanto più con programmi come BOINC), potrebbe portare a lungo andare ad una richiesta di sempre maggior voltaggio che permetta alla cpu di rimanere operativa a detta frequenza, eventualità questa che in ogni caso si verifica dopo molti anni, a meno di non avere una cpu "sfortunata", cioè uscita maldestra dalla fabbrica.

DarkSky82 ha scritto:

Non mi risulta sia possibile modificare il voltaggio di una scheda video via software:

Credo che si possa fare dalle utility proprietarie, anche se io generalmente le evito il più possibile per cui non saprei dirlo con certezza...

L'unica cosa certa è che non si possa fare dai driver proprietari: lo so perché ho sia ATI che nVidia, si possono solo modificare le frequenze. Da RivaTuner ne sono sufficientemente sicuro non si possa fare, ed in generale su tutti i portali che trattano tematiche legate alle schede video, si dice che il voltaggio si può solo modificare tramite l'hack del BIOS della scheda (tipo tramite ATIFLash o NVfLash) oppure tramite un hack hardware per chi capisce di elettronica, cosa che già di per sé invalida la garanzia del prodotto.
Qualche tempo fa Gigabyte presentò una vga con voltaggio regolabile tramite sistema definito "Gamer HUD" (mi pare fosse una 8800GT), ma sinceramente mi risulta che quel tentativo sia rimasto piuttosto isolato
Per altro si sappia, a beneficio di chi è poco esperto di queste cose, che chi fa una rma per danneggiamento componenti con il bios modificato può incorrere in una invalidazione della garanzia, in particolare se le mobo devono tornare alla casa base (motivo più che valido per evitare fortemente centri commerciali ed altra roba simile nell'acquisto di un pc: meglio preferire negozi con laboratorio hardware e gente capace di sistemarvi il tutto senza farvi spendere niente).

DarkSky82 ha scritto:

Non mi risulta sia possibile modificare il voltaggio di una scheda video via software: programmi come RivaTuner o lo stesso GPU-Z permettono di ricompilare il BIOS della scheda manualmente, l'unico problema è che non si ha controllo su quello che si fa, se si sbaglia ad inserire un valore non avviene come la cpu che non s'avvia, si brucia la scheda direttamente e tanti saluti.

Inoltre il vdroop è caratteristico di ogni scheda madre, ma mentre a tensione e clock di default è sempre di fatto inesistente, variando questi due parametri ogni scheda madre risponde in maniera differente: le attuali schede madri hanno un range che generalmente va da +0,01v a +0,1v (considerando non il voltaggio effettivo ma quello impostato da bios rispetto a quello reale), ma con le fasi di alimentazione digitali (implementate ad es. su certi modelli delle DFI), tali valori possono diventare millesimali (+0,004v) oppure inesistenti. Alcuni bios particolarmente azzeccati o ben scritti possono ridurre a zero questo valore anche per le fasi analogiche, qualora sia attivato il controllo chiamato Load Line Calibration. Sul LLC ci sono pareri discordi, purtroppo anche qui ogni scheda madre risponde in maniera differente, bisognerebbe testare la risposta della stabilità del voltaggio una volta variatolo, ad es. tramite il grafico di SpeedFan e se non ricordo male anche OCCT fa qualcosa del genere (quest'ultimo utile anche per testare i valori del psu). In linea generale è meglio tenerlo attivato, laddove implementato.

È inoltre da aggiungere che non tutte le schede madri, soprattutto quelle più vecchie e/o più economiche, permettono l'undervolt, mentre tutte l'overvolt per fare OC. In questi casi c'è poco da fare, se non eventualmente aumentare la frequenza fino a trovare il picco di lavoro.
Alcuni esempi da me realizzati:
E6400 @ 2,13Ghz su una DFI P35 ---> @ 3,00Ghz a voltaggio di default
i7 920 D0 @ 2,66Ghz su una Giga UD5 ---> @ 4,00Ghz con voltaggio inferiore a quello di fabbrica (stabilità a 1,2v contro gli 1,225v di fabbrica)

Nel primo caso la scheda madre è proprio una di quelle che non permette l'undervolt. Ciò tuttavia mi permette di avere una curva di efficienza molto elevata, in quanto l'aumento di consumi sarà relativo, ma quello delle prestazioni sarà lineare a quello della frequenza, per cui a fronte di un +50% di velocità vi sarà un modesto aumento dei consumi (se confrontato al guadagno ottenibile). L'ideale è avere un OC del 25% e portarlo al minimo voltaggio possibile, generalmente in tal modo si rimane molto abbottonati: ad es. portare un i7 920 @ 3,4Ghz a <1,1v (ci si riesce frequentemente con lo step D0) permette di bilanciare bene l'aumento di energia richiesto dalla maggiore frequenza con la minore energia utilizzata dal minor voltaggio.

Ovviamente l'obiettivo di tutto ciò non è allungare la vita alla cpu o sperare di allungarla: le cpu hanno una vita media di 30 anni con le impostazioni di fabbrica, e a meno di ritenere di tenerle per così lungo tempo, se anche ne riducessimo l'uso utile a 10 anni dubito che qualcuno se ne accorgerebbe, perché anche i pc casalinghi di cambiano con maggiore frequenza. L'unico dubbio legato alle pratiche di overclock e/o undervolt consiste nella vita utile della cpu a quelle impostazioni: l'usura delle componenti elettroniche dovuta all'uso intensivo (tanto più con programmi come BOINC), potrebbe portare a lungo andare ad una richiesta di sempre maggior voltaggio che permetta alla cpu di rimanere operativa a detta frequenza, eventualità questa che in ogni caso si verifica dopo molti anni, a meno di non avere una cpu "sfortunata", cioè uscita maldestra dalla fabbrica.

sono d'accordo con il tuo post. Comunque esistono dei programmi in grado di modificare il voltaggio delle schede video senza modificare il BIOS. Un esempio è ATI tray tools che consente di overvoltare e undervoltare le schede ATI come la serie HD 3xxx e 4xxx (testato di persona su una hd4870)

mi unisco alla discussione, chiedendo un chiarimento sulla GPU (in realtà la domanda è inversa al topic della discussione ma si sta già parlando di questo quindi spero di non andare OT):
qual'è la velocità di clock che serve maggiormente a Boinc in termini prestazionali?
Core? Shaders? Memory?
Cioè in teoria quali di questi clock dovremmo aumentare per avere migliori prestazioni?
Parlo del Boinc, non giochi 3D.

dipende dallo specifico progetto...se fa uso intensivo di memoria o meno.
Comunque dai mie calcoli quando avevo una ATI HD4870 sul milkyway@home la RAM non influiva molto e per questo dimezzavo la frequenza ottenendo consumi e temperature più basse ;)

Nel caso di un NVIDIA credo che l'overclock più vantaggioso sia del core, ma non ho mai sperimentato.

Indicativamente comunque è la frequenza degli shader quella che più conta

BOINC ha scritto:

Un esempio è ATI tray tools che consente di overvoltare e undervoltare le schede ATI come la serie HD 3xxx e 4xxx (testato di persona su una hd4870)

Ma trattasi di una cosa limitata, e sinceramente parlando solo un pazzo potrebbe toccare i voltaggi via software, per altro terzo...

Per quanto riguarda la richiesta relativa alle frequenze, ovviamente la cosa più importante è quella che "calcola" il dato: così come per le cpu non conta molto avere un QPI o un DMI elevato, così nella vga è importante avere frequenze elevate per gli shaders, che sono le unità deputate al calcolo dei dati. Sinceramente, con un buon quantitativo di ram, è difficile che essa costituisca un collo di bottiglia, a meno che il singolo progetto non consumi 3-4GB di memoria, cosa che in BOINC non avviene neanche lontanamente...

DarkSky82 ha scritto:

BOINC ha scritto:

Un esempio è ATI tray tools che consente di overvoltare e undervoltare le schede ATI come la serie HD 3xxx e 4xxx (testato di persona su una hd4870)

Ma trattasi di una cosa limitata, e sinceramente parlando solo un pazzo potrebbe toccare i voltaggi via software, per altro terzo...

tutte le moderne schede madri e video consentono la variazione dei parametri tra i quali i voltaggi via software...

Appena preso il pc è una cosa che avevo già fatto, ma dopo aver letto questo articolo sono andato a controllare e per qualche ragione il voltaggio era tornato quello standard. Prima avevo abbassato solo la tensione in iddle visto che il pc non lo usavo per fare calcoli pesanti, con boinc ne ho avuto l'occasione. Sono riuscito ad abbassare la tensione di ben 0,3V mantenendo il pc stabilissimo, da 1,44 è sceso a poco più di 1,1 V, su un phenom II X2, mica male. Le temperature sono scese in modo incredibile, con dissipatore standard prima avevo 57°C e ventole ovviamente al massimo, ora mentre scrivo e con boinc attivo da due giorni ho il processore a 40° e ventola uP al minimo possibile praticamente inudibile e quella del case spenta, ora l'unico rumore è dato dall'hard disk in rotazione.

In poche parole ora consuma almeno il 30% in meno e lo posso tenere acceso anche la notte, è un'operazione che consiglio a tutti.

Per regolare la tensione ho utilizzato k10 stat, che funziona sugli amd ed è facilissimo da usare.

Gyppe ha scritto:

Appena preso il pc è una cosa che avevo già fatto, ma dopo aver letto questo articolo sono andato a controllare e per qualche ragione il voltaggio era tornato quello standard. Prima avevo abbassato solo la tensione in iddle visto che il pc non lo usavo per fare calcoli pesanti, con boinc ne ho avuto l'occasione. Sono riuscito ad abbassare la tensione di ben 0,3V mantenendo il pc stabilissimo, da 1,44 è sceso a poco più di 1,1 V, su un phenom II X2, mica male. Le temperature sono scese in modo incredibile, con dissipatore standard prima avevo 57°C e ventole ovviamente al massimo, ora mentre scrivo e con boinc attivo da due giorni ho il processore a 40° e ventola uP al minimo possibile praticamente inudibile e quella del case spenta, ora l'unico rumore è dato dall'hard disk in rotazione.

In poche parole ora consuma almeno il 30% in meno e lo posso tenere acceso anche la notte, è un'operazione che consiglio a tutti.

Per regolare la tensione ho utilizzato k10 stat, che funziona sugli amd ed è facilissimo da usare.

BOINC ha scritto:

tutte le moderne schede madri e video consentono la variazione dei parametri tra i quali i voltaggi via software...

Per le vga solo software terzi, e non mi pare tutte, mentre le mobo tutte anche con software proprietari. Ma sottolineo che solo un pazzo lavora sulle tensioni via software invece che via BIOS: è una cosa sconsigliata, e non si dovrebbe fare (anche perché le configurazioni possono saltare). Che poi, al fine di rendere queste operazioni più "democratiche", siano stati programmati editor visuali via sistema operativo, è un altro conto.

Cmq sì, lavorare sulle tensioni abbassa di molto la temperatura della cpu più di quanto facciano le frequenze: va detto che -0,3v a frequenza standard rimane un ottimo traguardo, in linea con le moderne cpu (i Nehalem lavorano anche a <1,00v, ho visto anche 0,92v a frequenza di default, personalmente sono sceso fino a 0,96v poi mi sono rotto le scatole ).

Per la mia vga in effetti pare non sia possibile, penso per colpa del fatto che è integrata nvidia 9300gs, peccato avrei potuto risparmiare molto di più in temperatura e corrente, anche perchè quando è attiva la scheda con boinc sale la sua temperatura e di conseguenza anche quella del processore, senza scheda attiva infatti la temperatura va sotto i 40 gradi con boinc attivo!!!

Ho anche scoperto che malaria stressa molto meno il processore, infatti con le applicazioni ottimizzate di seti le temperature salgono anche di 8-10 gradi, impressionante! Infatti le ho levate del tutto, seti lo elaboro solo con la gpu in attesa di trovare qualche altro progetto interessante.