GeForce GTX 1060 — Унылый разгон и дикий undervolting.

3 сентября 2016, суббота 23:24
для раздела Блоги
Доброго времени суток, дорогие читатели!

Многие считают линейку видеокарт 1060 холодной, не требующей андервольта, но это справедливо только в отношении моделей с серьезной СО (сокр. Системой Охлаждения), типа ASUS ROG Strix GeForce GTX 1060 или GIGABYTE GeForce GTX 1060 XTREME GAMING, MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G и т.д.
Там действительно будет 60-65 градусов в тишине.

Но большинство 1060 довольствуются СО с одной-двумя теплотрубками или вообще без них.
В результате, чтобы удержать температуры до 80С, получаем ревущий на почти 2000 оборотах вентилятор и зону vrm, раскаленную до 90-100С
Если добавить к этому уменьшившуюся, по сравнению с прошлым поколением площадь чипа, вызывающую сложности с отводом тепла, в общей массе серию карт 1060 трудно назвать холодной.

Причины андервольта холодной MSI GAMING X .

Пару недель назад я стал обладателем MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G. Перед этим долго ломал голову, что взять – RX 480 или GTX 1060?
Но, нестабильный рубль, традиционное повышение цен к периоду «Комп для учебы» и отсутствие в продаже нереференсных моделей RX 480 упростили выбор.
Работает тихо, не греется, вроде бы можно и успокоиться и спокойно проходить The Witcher 3, как появилось одно небольшое «Но».

Я люблю тишину, в корпусе всего три малооборотистых вентилятора размером 140 мм, на 600-750 оборотов.
И после установки довольно габаритной видеокарты, воздушные потоки в корпусе изменились, большой и горячий (около 65 градусов) бэкплейт, увеличил температуру рядом находящихся HDD на 3-4 градуса. Процессор тоже добавил 5-7 градусов.
Вроде бы мелочь, но когда привык к тишине и холодному железу, это раздражает.

Прошлую, довольно горячую GTX 760, легко удалось сделать тихой и холодной с помощью undervoltingа, причем не просто понизив напряжение, но и заставив ее при этом работать в разгоне. 1280 мгц при 1.075 в дали TDP около 120 ватт и температуры около 60 градусов в тишине.

Сегодня я попробую проделать это и с GTX 1060, к тому же nvidia оставила нам мало маневра на этой линейке по разгону, выжав все соки за счет очень эффективной технологии буста, но, интересно, насколько карта уже «выжата» по тепловыделению.

Разгон тоже не забуду, мы же на overclockers.ru)

Так же интересно, какой прирост даст разгон видеопамяти в разрешении 1080р, на моей уже не очень шустрой системе, где более мощный процессор позволил бы выдать больше фпс этой видеокарте.
Заодно посмотрим на вклад разгона памяти в нагрев и энергопотребление.

Итак, приступим.


Тестовый стенд:

Процессор: Intel Core i5-4670
Кулер: Zalman 10X Performa
Материнская плата: ASUS H87-PLUS
Оперативная память: Kingston DDR3 16 Gb 1600MHz (4x4Gb)
Видеокарта: MSI GTX 1060 Gaming X 6G
Накопители: SSD OCZ-VERTEX3 120 Гб + куча HDD
Корпус: Fractal Design Define R4, вентиляторы 700 об/мин. Боковая крышка закрыта.
БП: Chieftec CFT-700-14CS, вентилятор на 600 об/мин.
Монитор: 27" Iiyama ProLite XB2783HSU


Операционная система: Windows 7 х64.
Видеодрайвер: 368.95, не первой свежести, но на 372.54 были проблемы с высокой
частотой GPU при просмотре youtube, а самый последний пока ставить не буду, подожду пока косяки вылезут.

Главный инструмент для управления напряжением — MSI Afterburner 4.3.0 Beta 14 .
Более старые версии не дают управлять напряжением на 1060. А EVGA PrecisionX 16 жутко неудобна, поэтому рискну установить бета версию.

Для мониторинга HWiNFO64 5.34, который довольно точно замеряет потребление видеокарт и может выводить показания совместно с MSI AB на экран в OSD.
Жаль, нет ваттметра но, даже самые скептически настроенные к софтовым измерениям читатели увидят снижение теплопакета просто по температуре GPU.

Для начала зафиксируем обороты вентиляторов на время разгона на постоянные 55% оборотов (1370 rpm), это позволит оценить влияние снижение напряжения на температуру и позволит избежать перегрева системы питания и памяти при разгоне.
Питание и память на этой модели охлаждаются общей алюминиевой пластиной и, хотя по замерам форумчан, температуры вполне терпимые, лучше подстраховаться.

Для постоянной эксплуатации обороты будут около 700-1000 rpm но, в случае с 1060, нужно помнить, что чип очень чутко реагирует частотой на колебания температуры. И полученные результаты разгона и undervoltingа следует перепроверить в разных температурных режимах.
Так же рекомендую настроить функцию Zero Frozr с помощью MSI AB для срабатывания при более низких температурах, чем выставлено в биосе, у меня вентиляторы видеокарты стартуют при 45С.
Zero Frozr однозначно хорош в плане снижения шума, уменьшения износа вентиляторов и запыления видеокарты, но в плане нагрева есть две точки зрения, одна — снижается перепад температур между состоянием простоя и нагрева.
Другая — ориентация только на нагрев чипа вызывает кратковременные перегревы зоны vrm и памяти при остановке вентиляторов.

Нагружать видеокарту будем с помощью The Witcher 3, который очень хорошо выявляет нестабильность разгона GPU, Rise of the Tomb Raider, одной из пока еще немногих игр, с легкостью съедающей более 6 гигов видеопамяти (для проверки оной в разгоне) и 3DMark Fire Strike для оценки прироста от разгона в синтетике.

Часть 1. Разгон памяти.


Почему начинаю с памяти? Потому что ее разгон ограничит впоследствии разгон GPU, что вы увидите далее. У многих 1060 довольно жесткие лимиты по энергопотреблению.
В моем случае на 1060 GAMING X запас большой, но влияние памяти на разгон все равно есть.

Сам процесс разгона крайне прост, прибавляем частоту памяти в MSI AB, выискивая при этом артефакты в играх. Rise of the Tomb Raider на максимальных настройках показал себя очень хорошим тестом для этого, в The Witcher 3 все стабильно до + 820 мгц на памяти, а тут артефакты появились уже на + 790 мгц.

Откатываемся до +760 мгц на всякий случай и получаем частоту в 9528 мгц. Солидный прирост с заводских 8000 мгц, пропускная способность увеличилась с 192.2 GB/s до 228.7 GB/s.



К примеру, у главного соперника GTX 1060 – RX 480, она составляет 256 GB/s. Почти догнали, заодно перегнали ветеранов — конкурентов GTX 970 и GTX 980.
Теперь посмотрим как разгон памяти отразится на играх без разгона GPU.



В Rise of the Tomb Raider прирост с 33 до 36 фпс, +9%.
В The Witcher 3 с 47 до 50 фпс, +6%.

Так же, как видно по скриншотам, растет энергопотребление и температура на пару градусов.

Замер проводился в статичной картинке, в игре, не шевеля мышью, переключались профили памяти с разгона на дефолт.

Итак, прирост есть, но стоит ли это свеч? Когда дойдем до разгона GPU, посмотрим,
насколько разгон памяти ограничит его.

Часть 2. Undervolting, или снижаем рабочее напряжение видеокарты.


Большинство нереференсных моделей GTX 1060 практически постоянно держат частоту в
тяжелых играх между 1900 и 2000 мгц, при напряжении 1050 мв – 1063 мв.
Можно даже назвать это реальной дефолтной частотой.

Внимание! Более точная и стабильная настройка кривой частот\напряжений описана в дополнении в конце статьи!

Наша задача, максимально занизить напряжение, удержав при этом частоту в этом диапазоне.Открываем окно MSI AB и нажимаем Ctrl+F. Открывается окно «редактора кривой частот/напряжений».


Мне оказалось удобней выбирать напряжение, и потом уже смотреть, на каких частотах видеокарта сможет на нем работать.

Для условной «частоты по умолчанию» это оказалось напряжение всего в 875 мв!
То есть видеокарта оказалась способна работать на напряжении на 18% ниже номинала в своем обычном режиме.
Посмотрим, как это отразится на температурах и энергопотреблении в одной из самых тяжелых игр — The Witcher 3.



Как видим, потребление упало с 113-120 ватт до 77-80 ватт! Температура снизилась с 58 градусов до 50.
Частота даже выше дефолтного буста — 1987 мгц против 1936 мгц!

Потрясающий результат, я давно занимаюсь undervoltingом, но такого снижения напряжения питания без потери производительности достичь еще не удавалось.

Предчувствую, что многие посмеются над такими восторгами, ведь видеокарта и так изначально холодная, но, напомню, она в тихом ПК, который теперь можно сделать почти бесшумным. Даже сравнялась по TDP с моей 2-й видеокартой, «затычкой», R7 250X.
Да и производительности уровня GTX 980 при потреблении в 80 ватт видеокарты достигнут только с выходом нового поколения volta.

Продолжим «занижать». Переводим дополнительно ползунок power limit в – 50%. Теперь наша цель, получить максимально холодную карту.

Ниже 875 мв сталось всего 3 ступени напряжений, начальная 800 мв, для удобства редактирования кривой я взял 813 мв.
При тех же оборотах вентиляторов (напомню, они зафиксированы для всех тестов) на этом напряжении удалось добиться стабильности при 1848 мгц, потребление всего 62 ватта, температура 46 градусов.

В принципе, при таком TDP, уже можно попробовать полностью перевести ПК в пассив, что и делаю, предварительно открыв боковую крышку и остановив корпусные и процессорный вентиляторы (i5 4670 под Перформой это совершенно спокойно переносит).
Я не любитель пассивного охлаждения, но ради полноты эксперимента попробовать стоит.

Температура начинает расти, стабилизировавшись на 68 градусах, частота при этом постепенно падает до 1569 мгц.
Что впечатляет, The Witcher 3 играется при довольно неплохой производительности на почти пассивном компьютере. Остался только вентилятор в БП на 600 оборотов.
Фпс упал с 45-55 до 40, но это ультра настройки.


Лично для меня 68 градусов — это уже много, поэтому долго тестировать этот режим не стал. Отмечу, что занижение частоты памяти поможет скинуть еще 3-5 градусов.
Кстати, с вентиляторами по умолчанию эта модель во многих играх, где загрузка была ниже 80%, работала в пассивном режиме.
Даже в GTA 5, где мой проц не мог нагрузить ее выше 85%.

Но я не рекомендую такой режим, особенно летом. Температуры памяти и элементов питания будут гораздо выше чем у GPU — отвал чипа памяти явление не редкое.

Часть 3. Разгон на «постоянку» и влияние частоты памяти на частоту GPU.

Как выяснилось впоследствии, при грубой настройке кривой частот\напряжений разгон получается «кукурузным», то есть на частоте 2200 мгц производительность ниже, чем на при правильной настройке и частоте 2100 мгц.
Про правильную настройку кривой читайте в дополнениях в конце статьи!


Переходим к самой скучной части. Почему скучной?
По двум причинам, во-первых, прирост производительности у 1060 от разгона совсем небольшой, что уже разобрано в куче тестов на просторах инета.
Во-вторых, опять же, судя по обзорам и тестам владельцев, 2200 мгц это потолок даже для хороших экземпляров. Так что надеяться особо не на что, на заниженном по
напряжению «дефолте» у нас уже почти 2 Ггц, и прибавка в 100-150 мгц погоды не сделает.

Поэтому, чтобы не особо напрягать видеокарту и нервы, я попытаюсь сделать «стандартный» для 1060 разгон в 2100-2150 мгц и совместить его с разгоном памяти. Так как, имхо, это самое узкое место у 1060.

Увеличиваю power limit до максимума в 108%, подбираю безопасное напряжение (1031 мв) и начинаю поиск стабильной частоты.

Я ранее не писал, но этот поиск при изменении напряжения не всегда завершается вылетом игры или драйвера, в 50% случаев комп зависал, со знакомым всем оверклокерам трещащим звуком или перезагружался.
Поэтом до всех этих экспериментов я сделал образ системного диска и отключил ненужные HDD.
Бывали у меня случаи поломки файловой системы в таких случаях.

После 5-ти вылетов и 3-х зависонов нахожу стабильную частоту в 2139 мгц при 1030 мв.
Сначала без разгона памяти.




Теперь пробуем разогнать память и сразу получаем вылеты и нестабильность.

Для полной стабильности приходится откатиться до 2114 мгц.
Посмотрим, что мы получили по температурам и энергопотреблению – 116 ватт
на 2114/9528 мгц и 101 ватт на 2139/8000
. Температуры одинаковы.
Производительность же, в случае с разгоном памяти, выше чем у просто разогнанного чипа, что и следовало ожидать.

В The Witcher 3 прирост всего 2 фпс, по сравнению с режимом без разгона памяти, но с чуть более высокой частотой gpu, или 4% от 50 но, часто в обзорах такую мизерную разницу используют чтобы присудить победу той или иной видеокарте.

По энергопотреблению и температуре мы остались в рамках обычного дефолтного буста в 1936 мгц. Так что это «бесплатный» разгон, не влияющий ни на нагрев, ни на ресурс видеокарты, ни на повышение энергопотребления.

В плане прироста по сравнению со дефолтом в Rise of the Tomb Raider тоже чуда не
произошло и счетчик фпс так и крутится в районе 35 фпс.

Часть 4. Практическая польза.


Данный эксперимент показал, что у GTX 1060 очень большой потенциал по снижению напряжения в режиме обычного буста, в диапазоне 1900-2000 мгц. И, поскольку от разгона прирост небольшой, имеет смысл потратить этот потенциал на занижение напряжения GPU, а не на «кукурузный» разгон до 2200 мгц.

Конечно, каждая карта даст свой результат, который можно проверить только на практике, так как качество чипа (asic quality) в GPU-Z мы теперь посмотреть не можем.
Но, если предположить, что среднее снижение TDP будет 30-50 ватт, это имеет смысл для любителей тишины. Или в летнюю жару, на моделях с простым охлаждением, особенно турбинным.

В самом большом выигрыше окажутся владельцы «Mini» моделей 1060 с простым алюминевым охлаждением без теплотрубок.
Как я уже писал выше, и показывал на скриншотах работы в пассивном режиме с температурой в 68 градусов, даже температуры ниже 70 уже вызывают резкий спад частот буста.

Поэтому для таких моделей, особенно в Mini-ITX корпусах, undervolting — это то, что «доктор прописал».

И даже китайский БП ноунейм на 400 ватт должен потянуть карту в таком режиме.
Не забывайте, что снижение общего потребления ПК также разгружает блок питания. Что тоже даст больше тишины и меньше нагрева БП.

А главное, на сэкономленные деньги за оплату счетов по электричеству можно будет купить пару бутылочек пива за год)

Спасибо, что потратили время на мой дебютный опус на «Персональных страницах», всем удачных разгонов и холодных карт!

Дополнение от 16.09.2016


Более точная настройка кривой напряжений\частот без потери производительности.
Спасибо за подсказку Bumbr и Olegdjus.

Важно! Если делать настройку кривой с резким поднятием точек, как на скринах в статье, мы теряем около 5% производительности.
Частоты получаются «кукурузными», не сооствествующими реальности.


Во-первых, при настройке кривой, надо держать температуры карты в районе игровых, для этого подходит тест из GPU-Z. Жмем знак"?" в окне GPU-Z и открывается небольшой тест, который прогревает карту и заодно позволяет точно видеть частоту в бусте.Или можно запустить в окне heaven benchmark.

Но самым лучшим способом для меня оказалось запускать Ведьмака 3, как очень тяжелую и грузящую игру даже в свернутом виде, без вертикальной синхронизации и ограничения кадров.
И процесс получается таким — запускаем Ведьмака, загружаем сохранение и сворачиваем его. Настраиваем кривую, снова разворачиваем Ведьмака и оставляем для проверки стабильности, одновременно поглядывая в мониторинг msi ab.

Все это требуется из за того, что кривая может «поплыть» при слишком большой разнице температур, если ее настраивать когда видеокарта в простое и не прогрета.

Во-вторых, манипуляции осуществляем с помощью ползунка частоты на главном окне MSI AB!
К примеру, мне надо заставить видеокарту работать на частоте 2050 мгц при напряжении 1000 мв. Открываю MSI AB, сбрасываю настройки кнопкой «reset» внизу главного окна.
Открываю редактор частот\напряжений, нажимая «Ctrl+F»

Теперь, выделив мышью точку на кривой, соответствующую напряжению в 1000 мв, ползунком частот в главном окне MSI AB выставляю частоту в 2050 мгц (частоту смотреть в окне редактора кривой)

После этого, как было описано выше, все точки напряжений выше 1000 мв, внимательно выставляем на частоту 2050 мгц, а точку на которую видеокарта никогда не выходит (1075 мв ) выставляем выше по частоте.

Теперь еще один нюанс, точки напряжений до 1000 мв, можно опустить по частотам пониже, для стабильности.
Иначе можно столкнутся с bsod и вылетами драйвера при малой температуре и загрузке видеокарты в 2D, при просмотре кино или ютуба. Но есть шанс даже при небольшом изменении кривой слева от максимальной рабочей точки получить небольшую потерю производительности. В принципе, это уже не критично и не заметно на глаз.
Последнее время, тщательно оттестировав видеокарту в определенных режимах андервольта, я перестал опускать точки слева.

В результате проверки настройки я получаю 10423 очка в 3D Mark Fire Strike при 2050 мгц и 1000 мв и 10403 очка при 2050 мгц и стандартном напряжении.

Пример настройки кривой для работы на частоте 2050 мгц при напряжении 1000 мв.


Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают