Forum: PC Hard- und Software Undervolting schädlich für µController/GPUs?


von Patrick G. (patrick_123)


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Hallo,
eigentlich würde ich diese Frage ja eher in ein PC Forum stellen doch da 
dort nicht unbedingt immer Elektrotechniker sind denke ich, dass diese 
Frage hier doch nicht ganz verkehrt ist.
Und zwar würde mich interessieren, ob das "Undervolting" einer 
Grafikkarte von den ca. 1V auf ca. 0,7V-0,8V und dem gleichzeitigen 
Anheben des Takts um 100-200Mhz auf lange Zeit schädlich ist? Wenn ich 
mich recht entsinne wurde mir damals erklärt das eine zu niedrige 
Spannung und zu niedriger Stromfluss ebenfalls schädlich sein kann da 
der Verbraucher viel Strom "ziehen" möchte, diesen aber nicht bekommt.
Ist da was dran?

Momentan könnte ich z.B. eine Nvidia GTX 1080 auf 800mV und +170MHz GPU 
Takt stabil laufen lassen. Würde doch ganz schön Strom sparen und die 
Temperatur würde auch etwas sinken. Nur macht das keine Sinn  wenn die 
Karte dabei leidet oder gar kaputt geht.
Overvolting soll ja 100% schädlich sein...Aber was ist mit Undervolting?

: Verschoben durch User
von HildeK (Gast)


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Unterspannung und Übertakten passen überhaupt nicht zusammen!
In dem Fall wird die Karte sich wie eine defekte verhalten, allerdings 
mit dem Unterschied, dass sie wieder lebt, wenn sie danach wieder die 
richtige Spannung und den richtigen Takt bekommt.

von ZwergNase (Gast)


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Normalerweise ist die standardmäßige Spannung so ausgelegt, dass jedes 
Exemplar sicher mit der Standard-Taktrate läuft.

Wenn man ein gutes Exemplar erwischt hat, ist es durchaus möglich, dass 
die Karte mit weniger Spannung läuft (Undervolting), und dabei sogar 
höhere Taktraten schafft als standardmäßig eingestellt (Overclocking).

Wen man ein schlechtes Exemplar erwischt hat, geht sogar mit der 
Standardspannung kein MHz mehr als Default, von Undervolting ganz zu 
schweigen...

Kaputt gehen kann beim Undervolten nichts, wenn die Spannung zu niedrig 
ist stürzt die Karte eben ab und du musst die Spannung wieder etwas 
erhöhen oder den Takt erniedrigen.
Das musst du ausgiebig testen, ob deine Einstellungen auch unter 
wechselnden Lasten und Volllast immer stabil sind.

Thermisch gesehen ist Undervolting sicherlich von Vorteil, weil die 
Chips kühler bleiben und so das Derating gemindert wird.
Durch das gleichzeitige Übertakten geht aber ein Teil des Vorteils 
wieder verloren, denn durch den höheren Takt steigt die thermische 
Belastung ja an.

Übrigens kann es durchaus sein, dass die jetzt stabilen Undervolting- 
und Overclocking-Einstellungen eines Tages nicht mehr stabil sind durch 
das Derating, dann muss eben der Takt abgesenkt oder die Spannung erhöht 
werden.

Overvolting ist nur was für die ganz Harten, die unbedingt für einen 
Rekord das letzte mHz (sic) rausquetschen wollen und dafür die Kühlung 
modifizieren (Wasserkühlung, Kompressorkühlung, Trockeneis etc.) sowie 
auf Lebensdauer pfeifen...

von Jim M. (turboj)


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HildeK schrieb:
> Unterspannung und Übertakten passen überhaupt nicht zusammen!

Bei sowas wie RX Vega ist so signifikates Performance Plus drin, weil 
die Karten fast durchgängig im Power Limit laufen.

Sowas hätte ich hier im Laptop auch gerne, aber Afterburner kann weder 
Power noch Spannung ändern. :-(

HildeK schrieb:
> In dem Fall wird die Karte sich wie eine defekte verhalten,

Man kann auch Glück in der Silicon Lottery haben, und der verbaute Chip 
nutzt die Reserven nicht zu 100% aus. Viel Luft hat man allerdings in 
jedem Falle nicht.

von Patrick G. (patrick_123)


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@HildeK
Das stimmt. Übertakten und Unterspannung passen nicht zusammen. Das habe 
ich auch schon ausgetestet und mal auf +180MHz getestet. Danach ist das 
Rechnenprogramm abgestürzt. Allerdings scheint das ganze stabil mit 
+120MHz und 800-850mV zu laufen.
Schön das es schon mal nicht als "dauerdefekt" durchgeht. Nur heißt das 
denn nun, dass Unterspannung selbst mit etwas Übertaktung nicht 
schädlich ist?
Was passiert denn genau mit dem Chip wenn er zu wenig Strom bekommt? 
Warum würde er als "defekt" reagieren und warum ist das nicht schädlich?
"Arbeiten" in dem Chip dann einfach iwann zu wenig Transistoren da der 
Strom nicht für alle ausreicht? Ist wieder genügen Strom da so sind 
wieder alle Transistoren am Arbeiten und das Programm stürzt nicht mehr 
ab? (Wäre ja schön wenn man das so einfach verstehen dürfte^^)
Falls es die Transistoren betrifft, wäre der Zustand bei dem ein 
Transistor zu wenig Strom hat um zu Arbeiten schädlich?

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Patrick G. schrieb:
> Warum würde er als "defekt" reagieren und warum ist das nicht schädlich?

Halbe gibt es im Dualsystem nicht.

von Nop (Gast)


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Patrick G. schrieb:

> Was passiert denn genau mit dem Chip wenn er zu wenig Strom bekommt?

Vereinfacht gesagt: wenn zuwenig Spannung da ist, dann kann er die 
elektrische Ladung nicht mehr ausreichend schnell umladen, wenn ein 
logischer Baustein seinen Zustand ändert. Beispielsweise soll eine 
bestimmte Programm-Operation dazu führen, daß er irgendwo aus einer 0 
eine 1 macht.

Wenn er das nicht schnell genug schafft, dann sieht der nächste Baustein 
in der Kette immer noch die 0, obwohl er vom Programmablauf her zu dem 
Zeitpunkt die 1 sehen sollte. Also arbeitet er mit der 0 weiter.

Wenn jetzt eigentlich z.B. eine Division anstand, dann hätte er durch 1 
teilen sollen, teilt stattdessen aber durch die 0, die er immer noch 
sieht, und stürzt ab. Wie bei einem Programmfehler also.

Das ist aus demselben Grund unschädlich, wieso auch normale 
Programmfehler zwar die Software abstürzen lassen, aber nicht die 
Hardware beschädigen.

von nachtmix (Gast)


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Nop schrieb:
> Das ist aus demselben Grund unschädlich, wieso auch normale
> Programmfehler zwar die Software abstürzen lassen, aber nicht die
> Hardware beschädigen.

Etwas anders verhält sich die Sache, wenn die Transistoren, die in den 
Step-Down-Wandlern die niedrigen Versorgungsspannungen mit viel Strom 
für die Logik herstellen, mit zu niedriger Spannung betrieben werden.
Dann steigt nämlich der eingangsseitige Strombedarf und gleichzeitig 
sinkt die zum sicheren Durchschalten der Transistoren verfügbare 
Steuerspannung.
Das könnte dann über die erhöhte Verlustleistung zum Ableben dieser 
Schalttransistoren führen und in der Folge zu Überspannung für den 
Digitalkram.

Also spiele ruhig mit Taktfrequenz und Versorgungsspannung herum, aber 
jammere nicht, wenn dir das Zeug dabei verreckt.

von Triple (Gast)


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Was passiert eigentlich beim undervolten mit tri-state Bussen?

Kann es beim undervolten passieren das ein Ausgang nicht schnell genug 
in den offenen Zustand geht und VCC gegen GND geschaltet wird?

von Brüder K. Ling & K. Lang (Gast)


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Patrick G. schrieb:

> Momentan könnte ich z.B. eine Nvidia GTX 1080 auf 800mV und +170MHz GPU
> Takt stabil laufen lassen. Würde doch ganz schön Strom sparen und die
> Temperatur würde auch etwas sinken.

Nö, die Leistungsaufnahme könnte durch den höheren Takt sogar grösser 
ausfallen.

von Brüder K. Ling & K. Lang (Gast)


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Triple schrieb:
> Was passiert eigentlich beim undervolten mit tri-state Bussen?


Wo gibt es noch tristate-Busse?

von Patrick G. (patrick_123)


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Brüder K. Ling & K. Lang schrieb:
> Patrick G. schrieb:
>
>> Momentan könnte ich z.B. eine Nvidia GTX 1080 auf 800mV und +170MHz GPU
>> Takt stabil laufen lassen. Würde doch ganz schön Strom sparen und die
>> Temperatur würde auch etwas sinken.
>
> Nö, die Leistungsaufnahme könnte durch den höheren Takt sogar grösser
> ausfallen.

Im Moment habe ich ein Strommessgerät in der Steckdose. Habe zwei GTX 
1080 und bin um ca 100-150W runter gekommen. Ich muss dazu sagen, dass 
ich nur das Powertarget an der Karte anpassen und nicht direkt die 
Spannung. Das mache ich mit Tools wie dem MSI Afterburner. Dabei bin ich 
von 100% auf 70%. Wie das Nvidia und diese Tools dann regeln weiß ich 
nicht. Auf jeden Fall geht der Takt, die angezeigte Spannung, die 
Temperatur und der Stromverbrauch runter (wenn denn das Angezeigt alles 
stimmt).
Test unter Last:
- Bei 100% Powertarget und + ca. 100-150MHz geht die Karte auf 2 GHz 
hoch, die Temps auf 75°C+, die Spannung auf um die 1V und der 
Stromverbrauch steigt um ca. 50-80W.
- Bei 70% Powertarget und ebenfalls +100-150MHz geht die  Karte 
automatisch auf ca. 1700MHz runter, die Temps auf 60°C, die Spannung auf 
um die 800mV und der Stromverbrauch eben um 50-80 Watt runter. Die 
Wattangaben sind jetzt nicht 100% sonder mit einer Portionen Bauchgefühl 
da die Wattangaben am Messgerät eh um die 30 Watt schwanken und andere 
Verbraucher wie CPU etc. sich ebenfalls schwankend am Stromverbrauch 
beteiligen.
Ohne die Übertaktung beim Undervolten  würde die Karte noch weiter 
runter takten und kühler sein wobei ich es ja nicht übertreiben möchte.

Muss man ggf. nochmal zwischen direkter Spannungssenkung und dem 
Anpassen des Powertarget unterscheiden? Ist das anpassen des Powertarget 
ggf. unschädlich da iwleche Mechanismen die Karte runtertakten? Zum 
Absturz kann man Benchmarks damit allerdings auch bringen. 50% 
Powertarget und +200MHz gehen nicht^^...Hier scheinen die Mechanismen 
nichts mehr zu bringen.

: Bearbeitet durch User
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