Grundlagen von Undervolting und Underclocking
Underclocking

Overclocking ist eine ausgezeichnete Möglichkeit, um Leistung aus unserer Hardware herauszuholen. Wenn wir über die richtige Kühlung verfügen und genügend Zeit für Stresstests aufwenden, werden die Ergebnisse sehr positiv sein, ohne die Komponenten zu gefährden. Die Alternative… ist in die andere Richtung zu gehen. Durch die Kombination von Undervolting und Underclocking arbeitet die Hardware bei niedrigeren Temperaturen, es gibt weniger Lärm und sie hält potenziell viel länger.

Intel-Prozessoren und ihre thermische Herausforderung

Die neuesten Intel Kaby-Lake- und Coffee-Lake-Prozessoren der K-Serie haben wahrlich beeindruckendes Overclocking-Potenzial bewiesen, aber es gibt einen Haken: Der Gigant aus Santa Clara hat in Bezug auf die Kühlung nicht gute Arbeit geleistet. Die beiden Spitzenmodelle, Core i7-7700K und Core i7-8700K, laufen mit sehr aggressiven Temperaturen, die auf eine unzureichende thermische Lösung unter dem Kühlkörper zurückzuführen sind (damit meine ich die Metallplatte, die auf dem Prozessor sitzt). In mehreren Fällen führt jeder Overclocking-Versuch zum sogenannten „thermischen Throttling“, und anstatt Leistung zu gewinnen, verliert man. Nicht wenige Nutzer haben beschlossen, die Wette zu verdoppeln und das Problem selbst zu beheben. Die Technik heißt „Delidding“, bei der der Kühlkörper mit einem Spezialwerkzeug entfernt wird (oder mit sehr festen Händen und einer stählernen Scham), die Werks-Wärmeleitpaste gereinigt, eine fortschrittlichere Schnittstelle aufgetragen (Flüssigmetall ist sehr beliebt) und der Kühlkörper wieder installiert wird. YouTube hat Dutzende von Anleitungen dazu, und es ist eine der schnellsten Methoden, die Garantie für den Prozessor zu verlieren… aber es funktioniert.

Grundlagen von Undervolting und Underclocking
Beispiel für Delidding: Intels Wärmeleitpaste ist… mittelmäßig.
Grundlagen von Undervolting und Underclocking
Der Rockit 88 kostet 40 Dollar, aber er ist der sicherste Weg, um Delidding durchzuführen, und es gibt mehrere kostenlose Klone zum 3D-Drucken.

Ja, es ist eine sehr riskante Methode, um die Temperatur eines Prozessors beim Overclocking zu senken, und aus praktischer Sicht wird sie nur auf Intel-Chips der K-Serie angewendet. Dennoch gibt uns das eine Vorstellung davon, zu welchen Extremen manche Nutzer gehen, um Herrn Celsius in Schach zu halten. Intels Reaktion auf Beschwerden war immer dieselbe: „Wenn Sie Temperaturprobleme haben, übertakten Sie nicht, der Turbo-Modus erledigt das“, was bei jedem, der 400 Dollar für einen Prozessor zahlt, automatische Gewaltgefühle auslöst. Aber was ist, wenn Overclocking nicht geplant ist? Was können wir tun, um Temperaturen zu senken und den Lärm der Lüfter zu reduzieren, ohne mehr Geld auszugeben?

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Multiplikator und Spannung geben den Takt vor. Wir können auch die Spannung des Speichers reduzieren, obwohl dies zusätzliche Stabilitätstests erfordert.

Die Grundlagen von Undervolting und Underclocking

Die Antwort teilt sich in Undervolting und Underclocking, also die Senkung der vom Prozessor verwendeten Spannung und die Reduzierung seiner Frequenz. Man könnte meinen, es sei eine Verschwendung, Komponenten zu kaufen und sie nicht mit maximaler Leistung zu nutzen, aber wenn Hardware so einfach und linear wäre, wäre dieser Artikel nicht nötig. Es gibt zu viele Details zu berücksichtigen, von der Wärmeleitpaste bis zur Umgebungstemperatur, und eine einfache Anpassung von Spannung/Frequenz könnte den Unterschied zwischen einem relativ leisen Computer bei Volllast und einem, der wie eine Banshee schreit, ausmachen. Neben der Reduzierung von Wärme und Lärm bietet diese Kombination Vorteile wie höhere Stabilität und eine längere Akkulaufzeit. Undervolting und Underclocking werden besonders für Laptops empfohlen. Nun die Frage: Machen Intel SpeedStep und AMD Cool‘n‘Quiet oder PowerNow! nicht bereits beides gleichzeitig? Ja, aber sie aktivieren sich normalerweise, wenn der Computer nicht ausgelastet ist und im Leerlauf bleibt. Was wir wollen, ist, ähnliche Vorteile jederzeit zu erzielen. Also, wo fangen wir an?

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Einige Mainboards haben Dutzende von Optionen, aber du brauchst nur Multiplikator und CPU-Spannung. Lass den Rest auf Auto.

Undervolting über das BIOS

Natürlich über das BIOS. Eine große Anzahl von Mainboards bietet Optionen zur Steuerung von Aspekten wie dem CPU-Multiplikator, seiner Spannung und der Spannung des Arbeitsspeichers. Einige vorgefertigte Computer (HP, Dell usw.) haben ein gesperrtes BIOS ohne erweiterte Parameter, aber wenn du eines Tages die Hardware wechselst, wird dir dieser Text nützlich sein. Underclocking ist sehr einfach: Geh ins BIOS und senke den Multiplikator. Wenn der Prozessor einen festen Multiplikator hat, kannst du versuchen, seine Basisfrequenz zu reduzieren. Ein Chip mit 100 MHz x 35 ergibt 3,5 GHz, aber wenn er zu 92 MHz x 35 wird, liegt er knapp über 3,2 GHz. Theoretisch erfordert Underclocking keine Art von Stresstest, weil wir nur die CPU-Geschwindigkeit senken, aber es schadet nicht, ein Spiel zu öffnen oder eine Prime95-Sitzung durchzuführen um zu überprüfen, ob alles gut gelaufen ist.

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Dieser A10-Chip arbeitet im Leerlauf mit 1,46 V, aber es war möglich, 0,1 V ohne Zwischenfälle abzuziehen.

Undervolting macht die Dinge etwas komplizierter. Einige Mainboards ermöglichen zwei Methoden zur Spannungsanpassung: Wir können einen direkten Wert festlegen oder mit dem sogenannten Offset spielen. Je nach Hersteller gibt es positive und negative Offsets oder nur positive. Ein Fall von positivem Offset ist mein Mainboard, und der einzige Weg, die CPU-Spannung zu senken, ist über AMD OverDrive, das schon ein paar Jahre auf dem Buckel hat. Wie niedrig kann es sein? Der Schlüssel ist „Versuch und Irrtum“. Vielleicht ermöglicht dir die Silizium-Lotterie, viel niedrigere Spannungen als die Werksspannung zu erreichen, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen, aber der klassische Prozess ist „so weit senken, bis es abstürzt“. Wenn du nur undervoltest, erhältst du ein Ergebnis. Wenn du gleichzeitig underclockst, erreichst du noch niedrigere Spannungen. Es wird Zeit kosten, die genaue Spannung zu finden. Persönlich sage ich, dass ich dachte, die ideale Zahl auf meinem Prozessor entdeckt zu haben, nur um in Doom zu gehen und nach zwei Stunden Spielzeit einen Absturz zu erleben. Es ist eine laufende Baustelle..

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Einige Mainboards ermöglichen Undervolting nur mit externer Software. OverDrive ist das häufigste Beispiel.

Undervolting für Grafikkarten

Und was ist mit Grafikkarten? Sie sind ebenfalls mit Underclocking und Undervolting kompatibel. Tatsächlich haben Kryptowährungs-Miner beide Bereiche erkundet, um die höchste Effizienz aus ihrer Hardware herauszuholen, aber wir müssen andere Werkzeuge verwenden, da wir nicht wie bei einem Mainboard ins BIOS „eintauchen“ können. Die Lösung kommt durch externe Tools wie MSI Afterburner, das uns hilft, die „Spannungskurve“ zu bearbeiten. Das Video des Kanals „Bob of All Trades“ (weiter unten) erklärt es wunderbar, aber im Grunde wollen wir eine feste Frequenz mit der niedrigsten möglichen Spannung einstellen und dann die Kurve in eine gerade Linie verwandeln. Hier ist viel Experimentieren nötig. Wenn die Spannung zu niedrig ist, werden Windows und die Spiele es dich wissen lassen.

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Standard-Spannungskurve in MSI Afterburner. Undervolting und Underclocking von GPUs wird besonders für Laptops empfohlen.

Nun, ich denke, das reicht, um loszulegen. Die Vorteile bei Temperatur, Lärm und Stabilität sind da, wir müssen sie nur mit Geduld und Entschlossenheit suchen. So unglaublich es klingen mag, es gibt Fälle, in denen Undervolting tatsächlich die Leistung steigern kann, weil die Komponente komfortabler arbeitet und nicht so oft ins thermische Throttling gerät. Erkunde weiter. Viel Glück!