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  1. #1
    Avatar von Vaykir
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    nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    nVidia Geforce 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread




    Inhalt:

    1. Einleitung
    2. Hardware
    3. Treiber & Software
    4. Overclocking HowTo & Richtwerte
    5. Bios Modding
    6. Extreme OC
    7. FAQ
    8. Sonstiges
    9. To-Do Liste



    1. Einleitung

    Die GTX 600er Serie ist mittlerweile schon einige Monate auf dem Markt und hat kürzlich auch von seinem Nachfolger, der 700er Serie, bzw. der Titan, Unterstützung im Bereich der High-End Grafikkarten bekommen. In diesem Thread widmen wir und kurz den Spezifikationen und der wichtigsten Neuerungen, aber vor allem dem Overclocking. Diskutiert über eure Settings, neue Methoden die Karten stabil zu bekommen, Biosmods, OC-Programme und was euch sonst noch so einfällt.
    2. Hardware

    nVidia und AMD Karten im Technische Daten Vergleich:

    ModellHD 7970HD 6970HD 5870GTX TitanGTX 780GTX 680
    GPUTahiti XTCayman XTCypress XTGK110GK110GK104
    Fertigungstechnik28 nm40 nm40 nm28 nm28 nm28 nm
    Transistoren (Mio.)4.3132.6402.1507.1007.1003.540
    Takt Grafikchip925 MHz880MHz850MHz840 MHz837 MHz1005 MHz
    Takt Videospeicher1375 MHz1375 MHz1200 MHz1502 MHz1502 MHz1502 MHz
    Shader/ROPs/Textureinheiten2.048/32/1281.536/32/961.600/32/802.688/48/2242.304/48/1921.536/32/128
    Speicheranbindung384256256384384256
    Speichermenge3.072 MB GDDR52.048 MB GDDR51024 MB GDDR56.144 MB GDDR53.072 MB GDDR52.048 MB GDDR5
    PCI-E-Stromanschluss6-pin & 8-pin6-pin & 8-pin2x 6pin6-pin & 8-pin6-pin & 8-pin2x 6pin


    Quelle: PCGames Hardware
    3. Treiber & Software

    Treiber für eure nVidia Karten gibt es wie immer auf der Homepage:
    NVIDIA Treiber Download

    Und auch diese Grafikschleudern lassen sich, wie fast alle anderen auch, mit dem MSI Afterburner, EVGA PrecisionX oder einem passenden Programm eurer Wahl leicht übertakten.
    Ich für meinen Teil bevorzuge das Tool von EVGA. Einen besonderen Grund dafür kann ich zwar nicht nennen, aber es sagt mir halt einfach zu.

    MSI Afterburner: Hier
    EVGA PrecisionX: Hier (auf der EVGA Seite müsste man sich erst registrieren)
    Asus GPU Tweak: Hier
    4. Overclocking HowTo

    Kommen wir nun zum interessanten Teil der Geschichte: dem Übertakten. Dazu möchte ich vorweg einige wissenswerte Dinge loswerden, die so vielleicht gar nicht bekannt sind.

    Erstens ist das der bei der Kepler Architektur eingeführte GPU Boost. Dahinter verbirgt sich eigl. nichts anderes ans die dynamische Anpassung der Taktfrequenzen und der Spannung der GPU je nach Verwendung. Dazu werden aktuelle Taktraten, Spannungen, Powertarget und Temperaturen (nur 7x0 Serie und Titan) bezüglich der FPS respektive Auslastung herangezogen, verglichen, analysiert und entsprechend angepasst. Wenn ihr z.B. ein altes Spiel zockt (sagen wir mal Anno 1602), dann lässt sich vermuten, dass heutige Rechner reichlich FPS liefern. Bei aktiviertem VSync hat die Karte also kaum etwas zu tun, weil 60 FPS spielend erreicht werden. Die Grafikkarte taktet also so weit runter, sodass wirklich nur so viel Mhz und Spannung anliegen, wie gebraucht werden (was bei Anno 1602 durchaus wenig sein kann). Bei High-End-Shootern, wie Crysis 3 oder Battlefield 3 hingegen wird GPU Boost dafür sorgen, dass der Pixelbeschleuniger an der Boost Clock Grenze arbeitet um maximale FPS zu liefern.

    Zweitens unterscheidet sich die Art der Übertaktung zwar nicht grundsätzlich von klassischem OC (gewünschten Takt einstellen, fertig), allerdings sollte man kurz einige Worte darüber verlieren und vor allem Kopfrechnen können (keine Sorge, wir beschränken uns hier auf Addition und Subtraktion). Ab der 600er Serie kommt nämlich das Offset OC bei nVidia zum Einsatz. Das ist eigl. nichts anderes als es teilweise auch beim CPU OC verwendet wird. Es gibt die Standard GPU Clock, also der Wert mit dem Werbung gemacht wird und in den Spezifikationen auftaucht, und es gibt den Boost Clock, welche als oberste Grenze unter Volllast interpretiert werden kann (GPU Boost strebt also nach Möglichkeit diesen Wert an). Die Übertaktung des Speicher erfolg ebenfalls per Offset, ist aber nicht in den GPU Boost eingebunden (oder zum mindest hüpft er nicht ständig hin und her).

    Um euch diese Technologie etwas näher bringen zu können, habe ich meine EVGA GTX 680 mal etwas genauer unter die Lupe genommen und die einzelnen Werte in einer Tabelle festgehalten:

    AnwendungIdleHD-VideoPath of Exile (town)Path of Exile (combat)Grid 2
    GPU in MHz32432484912151150
    Memory in MHz324324315031503150
    Power in %1112498498
    GPU Spannung in mV98798798711751120
    Der Übersicht halber noch ein Screenshot aus dem PrecisionX Monitoring.
    Man kann bei PoE sehr schön erkennen, dass GPU Boost ständig die Frequenz und Spannung neu anpasst.
    Was beim Zocken sehr vorteilhaft ist, wird uns beim OC gleich noch in den Wahnsinn treiben!


    Vielleicht hat jetzt der ein oder andere schon erkannt, wo unser Problem liegen könnte. Im Prinzip ganz einfach: wir können der Grafikkarte nicht direkt sagen "Takte mit 1000Mhz und render damit" (wie es bei AMD noch der Fall ist), sondern wir geben der Karte die Möglichkeit "takte mit 200MHz mehr als sonst und gönne dir dabei 15% mehr Energie (Power Target)". Nehmen wir wieder meine Grafikkarte: Standardeinstellung sind 1059MHz, Boost Clock 1124MHz. Warum also taktet sie auf 1215 MHz hoch? Weil ich im Programm (bzw. im Graka-Bios direkt) ein Offset angegeben habe. Dieser Takt kann aber (in Abhängigkeit von Spannung) nur erreicht werden, wenn das Power Target entsprechend angehoben wird. Das PT bedeutet dabei lediglich, wie viel Prozent Strom sich die Karte aus der Leitung holen wird. Bei den GK110er Chips funktioniert dieses Prinzip etwas besser als bei den 104ern. Hat die Karte bei 100% eine Leistungsaufnahme von 250W, zieht sie sich bei 125% schon 312,5W aus der Wand. Ziel bei beiden ist es jedenfalls eine Abstimmung von Power Target und Takt zu finden (was nicht ganz einfach ist, da der Takt durch GPU Boost eh immer springt). Beim GK110 kommt noch die Temperatur als Faktor hinzu. Die maximale Temp. liegt dort bei 80°C. Erreicht ein GK110 also diese Grenze, wird GPU Boost 2.0 den Takt nicht weiter erhöhen, obwohl die Karte noch längst nicht am Ende ist. Deswegen lassen sich die GK110 auch deutlich besser und einfacher übertakten als die GK104 Pendanten (die haben diese Temperaturregelung nicht und stürzen dann einfach ab). Diese 80°C Grenze kann jedoch nach oben versetzt werden und ermöglicht so etwas mehr Spielraum.

    Wie also vorgehen?
    Ich nutze hierbei einen kleinen Kunstgriff, um erstmal festzustellen, wie hoch meine Karte überhaupt mitspielt. Im PrecisionX gibt es im Untermenü "Voltage" den Punkt "K-Boost" (kann in anderen OC-Programmen einen anderen Namen haben). Ist K-Boost aktiviert, verlangt das Programm einen Neustart und forciert dabei den Boost Clock der Grafikkarte (Kontrolle per Monitoring: es sollte die ganze Zeit maximaler Takt anliegen). Erhöhen wir jetzt schrittweise (üblich sind hier 25-50MHz Schritte) die GPU Frequenz und testen einige Zeit mit Furmark (oder einem anderen hoch auslastenden Programm/Spiel) wird die Karte irgendwann absegeln. Wir beschränken uns erstmal nur auf den GPU Clock, den Speicher können wir später immer noch mitziehen. Außerdem müssen wir drauf achten, dass wir das Power Target beim OC erhöhen. Dabei ist es nicht immer von Vorteil den maximalen Wert zu nehmen, sondern je nach verwendeter Frequenz anzupassen. Die Ergebnisse können dabei immer unterschiedlich ausfallen.

    Das Spannungsproblem
    Eine weitere Änderung, zurückzuführen auf den GPU Boost, ist die dynamische Anpassung der GPU Spannung. Bei der GTX 680 liegen unter Volllast 1.15V an, welcher per Mod-Bios noch auf 1.21V erhöht werden kann.
    Aber um es kurz zu machen: die manuelle Anpassung der Spannung hat (jedenfalls meiner Erfahrung nach) absolut keinen Einfluss auf das OC Ergebnis. Klingt erstmal ein wenig konfus, macht aber im nachhinein Sinn, denn das GPU Boost Feature besitzt ja die Kontrolle über eben diese Einstellungen.
    Ist K-Boost forciert liegt automatisch maximale Spannung an. Ein Over-/Undervolten ist also nicht möglich! Falls dies jemand widerlegen kann, bitte kommentieren.

    Wie sich Overclocking auf eine GTX 780 auswirken kann, hat User und Overclocking-Thread-Leser Ralle@ in einigen selbst gemessenen Werten festgehalten. Vielen Dank dafür. Verwendet wurden eine HD 7970 Lightning von MSI und eine GTX 780 SuperClocked von EVGA. Beide Grafikkarten wurden dabei bei den gleichen Taktraten 1163MHz GPU und 1502MHz Mem betrieben. Folgendes Testsystem kam dabei zum Einsatz:

    CPU: 2600K @ 4,5GHZ
    RAM: 2x 4GB 2133
    Mainboard: MSI Z77 G45
    NT: Be Quiet E9 580W
    SSD: 1x 256GB M4, 1x 500GB Samsung 840
    OS: Win7 Ultimate, alle Updates und Treiber aktuell. AMD Catalyst 13.6 Beta, Nvidia WHQL 320.49

    Die FPS wurden dabei von Fraps protokolliert und die Messungen jeweils 3 mal durchgeführt. In wie fern die Messungen und Ergebnisse reproduzierbar sind, möge bitte jeder für sich selber entscheiden. Außerdem weise ich darauf hin, dass diese Messergebnisse nicht repräsentativ für jede Hardware stehen, sondern nur für diese Zusammensetzung.






    5. Bios Modding

    Bios Modding für Grafikkarten erfreut sich immer mehr Beliebtheit. Deswegen möchte ich auch in diesem OC Guide ein wenig Stellung dazu nehmen.

    Erst einmal möchte ich euch die generelle Angst vorm Bios flashen nehmen, denn es gibt absolut keinen Grund dazu, so lange man nichts falsch macht :D
    Wer jetzt denk, dass das schnell gemacht ist, der irrt leicht, denn ein Bios flashen ist das fast genau so einfach wie Overclocking selber.
    Bootable USB-Stick erstellen, nvflash und gewünschte Rom mit drauf und dann von USB-Stick starten. Die richtigen Zeilen eintippen, neustarten, fertig.
    Hört sich leicht an, isses auch. Die einzigen Fehler, die euch wirklich den Bildschirmtod herbeirufen könnten, wären die Verwendung einer inkompatiblen Rom oder dass der PC beim Flashvorgang abschmiert (wieso auch immer er das tun sollte). Und selbst dann könnt ihr eure Karte retten, indem ihr eine andere Grafikkarte einbaut und das Originalbios (vor dem Flashvorgang immer Backup machen) wieder zurück auf eure Hauptkarte flasht.

    Da es hier aber vorwiegend um Overclocking und nicht um Biosmods geht, möchte ich auf einen passenden Thread im hardwareluxx verweisen, der das flashen eines Grafikkarten Bios sehr schön erklärt:
    HardwareLuxx Bios Files Thread
    Dort gibt es auch schon diverse Biosfiles für GTX 6x0 Series Karten.

    Allgemeine Referenz Bios Datenbank:
    techPowerUp VGA Bios Collection
    (Sammlung vieler (!) Biosfiles für fast alle Grafikkarten, teilweise modifiziert)

    GTX 6x0 spezifisch:
    Browser Bios Modder (600 Series only)
    (hier könnt ihr euer Bios selber hochladen, modifizieren und wieder runterladen)

    HardwareLuxx Bios Files Thread
    (der Vollständigkeit halber noch einmal aufgeführt; bisher leider nur GTX 6x0 Biosfiles vorhanden)

    GTX 7x0 spezifisch:
    (noch nicht vorhanden)

    GTX Titan spezifisch:
    modified Titan VBIOS files
    (spezielles BIOS für die GTX Titan, VCore Unlock bis 1.212V, 100% Fanspeed, Boost 2.0 disabled, max. Power Target)

    Sobald es neue mir bekannte wichtige Informationen zu 7x0/Titan Bios Modding gibt, werde ich sie hier nachtragen.
    6. Extreme OC

    Unter Extreme Overclocking versteht man das Übertakten mittels Kühlmethoden weit unter dem Gefrierpunkt. Dabei werden auf Grund des Preises vorzugsweise Trockeneis (DICE) und Kompressorkühlungen benutzt. Flüssigstickstoff (LN2) und Flüssighelium (LHe) eignen sich bzl. ihrer deutlich niedrigereren Temperaturen aber wesentlich besser für Overclockingrekorde, kosten jedoch (vorallem LHe) viel mehr als DICE und KoKüs.

    Außerdem ist es meistens notwendig die Spannung mit Hilfe von gelöteten Hardmods und modifizierten Biosen weiter zu steigern. Da bei enorm hohen Spannungen natürlich auch die Abwärme steigt, darf nicht mehr unter Luft gekühlt werden. Selbst Wasserkühlungen sind meistens nicht mehr in der Lage dieser Hitze gerecht zu werden.

    Da ich jedoch aus dem Extreme-OC-Geschäft ausgestiegen bin, fällt der Part in diesem Guide leider weg. Erfahrungsberichte von Extreme OClern zeigen jedoch, dass sich auf Grund der GPU Boost Technologie die Karten besonders schwer stabilisieren lassen. Es werden zwar Taktraten von bis zu 2000MHz erreicht, jedoch war der Aufwand zur Stabilisierung deutlich größer als bei bisherigen Voltmods.
    7. FAQ

    Q: Ich habe etwas von "Bios Mod" gehört. Brauche ich das?
    A: Normalerweise nicht, da die Retail Karten mit dem Afterburner oder GPU Tweak Tool übertaktet werden können (nachdem sie dafür freigeschaltet wurden). Ein Bios Mod wird m.W. nur benötigt, wenn Lüfterkurven oder das maximale Power Target angepasst werden soll.

    Q: Ich habe meine Grafikkarte jetzt übertaktet. Wie teste ich am besten, ob sie nun stabil läuft?
    A: Ich empfehle hier für den Unigine Heaven im DX11 Modus (HWBot Version), eine halbe Stunde Crysis oder Battlefield 3 (wenn vorhanden) oder einen anderen leistungsstarken Benchmark (z.B. 3DMark11). Den Download zum UH findest du weiter oben bei Punkt "3. Treiber & Software". Alternativ kann Furmark verwendet werden, ich persönlich mag ihn jedoch nicht.

    Q: Warum wird eine geringere Spannung angezeigt, als ich eingestellt habe und warum schwankt diese unter Last kurzzeitig?
    A: Diese Phänomene werden VDrop und VDroop genannt und treten vor allem beim Overclocking auf. Der VDrop lässt sich einfach durch eine Differenzspannung zwischen eingestellter VCore und der tatsächlich anliegenden VCore (Idle) beschreiben: man stellt z.B. 1,2V ein, es liegen real aber nur 1,15V an, der VDrop beträgt also 0.05V. Dies dient lediglich zur Schutzfunktion des Prozessors, womit wir auch beim Thema VDroop sind. Wechselt der Prozessor vom Idle- in den Lastbetrieb sinkt die Spannung auf einen Wert VMin, der unterhalb von VCore (Idle) liegt. Kurz darauf pendelt sich die Spannung auf einen Wert VCore (Last) ein, der kurz unterhalb von VCore (Idle) liegt. Die Differenzspannung zwischen VCore (Idle) und VCore (Last) wird als VDroop bezeichnet.
    Auf das Thema der Loadline-Calibration werde ich hier nicht weiter eingehen, da diese nur auf CPU Overclocking anwendbar ist.
    Genauere Informationen zu VDrop, VDroop, VCore und der LLC könnt ihr bei Gigabyte unter folgender Adresse nachschauen: GIGABYTE Forum

    Q:
    A:
    8. Sonstiges

    9. To-Do-Liste

    • Video OC/Bios-Guide
    • Bios Modding
    Das voll klein gedruckte, was fast nie einer Lesen kann:
    Ich weise darauf hin, dass ihr für alle Overclockingversuche selber verantwortlich seid. Ich hafte nicht für eventuell auftretende Schäden an eurer Hardware oder was ihr sonst noch so zerstört :D Wenn ihr euch nicht traut oder euch nicht sicher fühlt, bei dem was ihr macht respektive vor habt: lasst es! Overclocking sollte immer mit Vorsicht zu genießen sein.


    Changelog:
    22.06.2013 erster Release
    23.06.2013 Textverbesserungen, neuer To-Do Punkt
    24.06.2013 Links zu Bios-Sammlung hinzugefügt
    28.06.2013 Bios Modding (beta) hinzugefügt
    13.07.2013 OC Diagramme hinzugefügt
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  2. #2
    Avatar von Ralle@
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Sehr schön.
    Sobald meine 780 Windforce da ist, werde ich meine Ergebnisse eintragen.

    Bei der Auflistung ist dir ein Fehler unterlaufen.
    Die 680 hat 3.540 Transistoren, die Titan und die 780 haben 7.100.
    Asus GTX 1080 TI OC / Gainward RTX 2080 TI GS / Sapphire Vega 64 LC / PowerColor Radeon VII
    Vega 64 LC CrossFire Test



  3. #3
    Avatar von Vaykir
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Jow danke, wird gefixt.
    Schon krass, was ein "|" fürn Chaos anrichten kann.

  4. #4
    Avatar von Tripleh84
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    warum keine 770 dabei? Oder wegen der 680er?
    Geht nicht, gibts nicht..!!

  5. #5
    Avatar von Vaykir
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Hab die 770 nur nicht in den Spezifikationen aufgeführt. Die ganzen Werte/Einstellungen gelten natürlich für alle GK104/110.

  6. #6
    Avatar von El_Lute
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Den Link für den AB kannste knicken, da ist seit ca. 1/2 Jahr nichts aktualisiert.( letzte Beta 2.20.Beta15 LOL)
    Erste Anlaufstelle ist Videocards - Overclocking & Tweaking
    Ist aber sowieso egal, da ja scheinbar alle wenn mit Precision arbeiten.

  7. #7
    Avatar von Vaykir
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Oh, gut zu wissen. Ich nutze den AB auch schon lange nicht mehr.

  8. #8
    Avatar von butzler
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Danke Vaykir !
    Sehr schöne Arbeit, alles sehr verständlich formuliert und doch nicht unnötig ausufernd.
    So eine fundiert erklärte Anleitung hat in unserem Forum wirklich gefehlt.

    butz
    i7-8700 - MSI GTX 1070 Sea Hawk EK X - MSI Z370 Gaming Plus - 16 GB G.Skill Aegis DDR 4-3000 - Dark Power Pro 10/650W

  9. #9
    Avatar von sensit1ve_
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Danke für die tolle Arbeit Vaykir . Jetzt steht dem OC meiner 670 nix mehr im Wege .
    Intel i7 8700k @ H2O : BeQuiet! Dark Power Pro 11 : Asus ROG Maximus X Apex : 16GB G.Skill Ripjaws V DDR4 : Palit GTX 980ti Super Jetstream @ H2O : Samsung 860 EVO : Corsair Carbide Air 540


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  10. #10
    Avatar von Vaykir
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    AW: nVidia Geforce GTX 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread

    Danke, bei Fragen immer her damit.
    Möge dieser Thread dem AMD Radeon HD 7x00 Series Thread in nichts nachstehen.

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