AMD最新的Radeon RX 5700系列显卡已于2019年7月7日上市,7nm工艺和全新的RDNA架构着实让老黄和粉丝们关注不已。 毕竟今年苏马要“赢”了。 现在,我们不妨回顾一下降压和超频的小操作。
为什么要降低工作电压?
我们知道GPU的内部是由大量的晶体管组成的。 由于GPU等数字集成电路中的晶体管数量和核心面积显着增加,这些芯片的性能也显着提高。 不过,这也会迅速增加芯片的功耗。 但我们也清楚地知道,这些晶体管不是理想的晶体管,因此它们构成的门电路也不是理想的门电路,因此GPU或CPU会产生功耗和热量。
经过这么多年的发展,芯片制造工艺已经能够在相对较低的电压下运行芯片。 不幸的是,工艺的难点在于如何降低晶体管的寄生电阻等寄生效应,导致芯片的晶体管“漏电”。所以芯片制造商通过工艺来控制这些情况的发生。有不同的电压和电流范围,所以我们可以看到有些芯片工作在一定的电压范围内。
因此,我们可以通过提高一定的电压来增加芯片材料的电子迁移率,从而通过提高芯片的工作频率来提高性能。 这就是为什么通常会通过提高电压和频率来提高GPU等芯片的性能。
显卡核心的功耗可以简单地用公式W = F x V² x C(W:功耗,C:核心总电阻,F:频率,V:工作电压,核心总电阻为参数基本不变)以纸质形式表达出来。 因此,我们可以通过提高一定的电压来增加芯片材料的电子迁移率,从而通过提高芯片的工作频率来提高性能。 这就是为什么通常会通过提高电压和频率来提高GPU等芯片的性能。
但如果尽可能提高显卡核心工作电压、提升核心频率,在显卡BIOS功耗限制一定的条件下,很容易导致核心频率被拉低。 GPU在一定负载下工作,距离指示的Boost还有一段距离时频率就已经下降了。 当满载时会重复这个过程,导致测试时被认为不稳定,分数会下降。
在进行核心超频之前,我们先来谈谈核心电压是如何工作的。 我们知道,处理器核心是由数量巨大的晶体管组成的,而这些晶体管并不是理想的晶体管,存在门延迟(Gate Delay)等问题。 核心FET需要一定的充放电时间,只有充放电完成后采样才能保证信号的完整性。 充放电时间与电压负相关,即电压越高,充放电时间越短。 越能保证信号的完整性。 核心超频后,工作频率升高,原本能满足充放电延迟的电压可能无法保证信号完整性。 这时,提高电压可以减少延迟,从而再次满足信号完整性。 但有时显卡核心超频后微星显卡超频软件教程,由于功耗达到BIOS红线,核心频率不再提升甚至下降。 最终,基准性能测试和游戏帧率可能达不到理想的结果。
此前我们测试过,通过将AMD Vega系列显卡的GPU核心电压降低一定量,可以在默认频率和超频状态下获得性能提升。 这是因为在RX 5700之前的AMD Vega和RX 5系列显卡中,每个GPU核心的构成都不同。 为了让它们能够在更高的核心频率下尽可能稳定地运行,在出厂时,厂商会将显卡的核心电压稍微调高一些。 但事实上,这个操作会让加压的显卡更容易撞上功耗和温度墙。
这款XFX RX 590 AMD 50周年纪念版有一个小问题,默认电压有点高。 它在基准性能测试中的得分略低于RX 590黑狼版。 原因就在这里。 当RX 590 AMD 50周年版的GPU负载满载时,平均GPU核心频率只有1480 MHz左右,距离加速到1600 MHz的运行频率还很远。
默认状态
减压方法和测试说明
解决这个问题的一种方法是通过AMD Radeon Software显卡驱动程序中的WattMan设置界面调整显卡的核心参数; 或者使用微星的AfterBurner等超频软件来降低GPU的核心电压。
这次我们将在默认状态、默认超频状态、降压后以及降压超频后进行3DMark FireStrike基准测试,比较它们的结果,记录XFX RX 590 AMD 50在这些状态下的表现。 周年纪念版功耗和温度。 测试平台采用Intel Core i7-8086K处理器,搭配ROG Strix Z370-F Gaming主板。 测试显卡是XFX RX 590 AMD 50周年纪念版,因为它的出厂工作电压比较高,GPU-Z监测平均值为1.25V。 内存为ADATA XPG龙耀D80 DDR4-3200 8 GB*2,操作系统为Windows 10 Pro 1903 64位,显卡驱动为AMD Adrenalin 2019 Edition 19.6.3。
RX 590 AMD 50周年纪念版默认满载时,其工作电压在1.25V左右。 WattMan面板中,不显示显卡的具体工作电压。 相反,它默认为 1150mV 作为满负载电压。 调整将与工作电压成正比。 降低电压时,我们将核心电压降低到1.15V左右时就通过了3DMark压力测试,满载时核心频率稳定在1600MHz。
降低电压后稳定在1600MHz
基准测试
在显卡驱动的默认状态和降压状态下尝试超频时,我们在1660 MHz和1650 MHz之间切换了数次,最终通过了1650 MHz设置下的3DMark FireStrike压力测试,因此测试将以这个频率作为参考,朋友们可以自行尝试更高的频率和更低的电压。 毕竟这就是超频的乐趣。
超频至 1650 MHz
在3DMark基准测试中微星显卡超频软件教程,将RX 590 AMD 50周年纪念版超频至1650 MHz后,性能比默认状态高出约6%。 将电压拉低100mV后,相比默认状态平均提升4%; 而降低电压超频后,相比默认超频模式也有1%左右的提升。
温度和功耗测试
那么我们来看看RX 590 AMD 50周年纪念版在这四种状态下的满载温度和功耗。
在温度测试过程中,外壳在整个测试过程中都是密封的。 机箱采用分形技术R6 TG打造,测试环境温度约为26.5℃。 满载温度的测试场景是循环运行 3DMark FireStrike 压力测试。 数据通过GPU-Z的Log to File功能记录。 以下为温度测试曲线。
在功耗测试中,我们的专用显卡功耗测试仪器可以准确测量显卡PCI-E和外接电源接口的瓦数,并提供实时记录文件。 测试显卡满载功耗数据记录在3DMark FireStrike压力测试场景中。
从测试结果来看,RX 590 AMD 50周年版默认电压状态下,静频满载功耗会比降压后高5-10W; 并且在默认电压下超频后的功耗高于降压超频后的功耗。 功耗平均高出近50W。 在温度方面,默认电压和降压状态的温度有很大差异。 静频满载状态下大约高出10℃左右,超频满载状态下大约高出8℃左右。综上所述,我们手动降低核心工作电压后
可见这款RX 590 AMD 50周年版在解压后可以降低温度和功耗,还是值得尝试的。
总结:降压有所改善,超频需谨慎
事实上,这款50周年版显卡的性能在出厂时就已经被厂家进行了改进。 不过降压超频的操作并不是每张卡都适用。 关键还是要看显卡的物理状况。 是否坚硬,默认电压是否太高。 此外,超频对硬件本身也是一个严峻的考验。 由于操作不当而造成损坏的概率非常高,因此应谨慎对待。