Vaykir
PCGHX-HWbot-Member (m/w)
nVidia Geforce 6x0/7x0/Titan Overclocking/Undervolting-Thread
Inhalt:
- Einleitung
- Hardware
- Treiber & Software
- Overclocking HowTo & Richtwerte
- Bios Modding
- Extreme OC
- FAQ
- Sonstiges
- To-Do Liste
1. Einleitung
2. Hardware
3. Treiber & SoftwarenVidia und AMD Karten im Technische Daten Vergleich:
Modell | HD 7970 | HD 6970 | HD 5870 | GTX Titan | GTX 780 | GTX 680 GPU |Tahiti XT|Cayman XT|Cypress XT|GK110|GK110|GK104
Fertigungstechnik |28 nm|40 nm|40 nm|28 nm|28 nm|28 nm
Transistoren (Mio.)|4.313|2.640|2.150|7.100|7.100|3.540
Takt Grafikchip |925 MHz|880MHz|850MHz|840 MHz|837 MHz|1005 MHz
Takt Videospeicher |1375 MHz|1375 MHz|1200 MHz|1502 MHz|1502 MHz|1502 MHz
Shader/ROPs/Textureinheiten |2.048/32/128|1.536/32/96|1.600/32/80|2.688/48/224|2.304/48/192|1.536/32/128
Speicheranbindung |384|256|256|384|384|256
Speichermenge |3.072 MB GDDR5|2.048 MB GDDR5|1024 MB GDDR5|6.144 MB GDDR5|3.072 MB GDDR5|2.048 MB GDDR5
PCI-E-Stromanschluss |6-pin & 8-pin|6-pin & 8-pin|2x 6pin|6-pin & 8-pin|6-pin & 8-pin|2x 6pin
Quelle: PCGames Hardware
4. Overclocking HowTo
5. Bios ModdingKommen 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:
Der Übersicht halber noch ein Screenshot aus dem PrecisionX Monitoring.Anwendung | Idle | HD-Video | Path of Exile (town) | Path of Exile (combat) | Grid 2 GPU in MHz |324|324|849|1215|1150
Memory in MHz |324|324|3150|3150|3150
Power in % |11|12|49|84|98
GPU Spannung in mV |987|987|987|1175|1120
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.
6. Extreme OCBios 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
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.
7. FAQ
8. Sonstiges
9. To-Do-Liste
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
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
Anhänge
Zuletzt bearbeitet:
! 
. Jetzt steht dem OC meiner 670 nix mehr im Wege 
.
würde es sehr begrüßen wenn hier rege diskutiert wird.
. Bei einer Erhöhung von GPU Core Clock + 55MHz (Standard ist 1006MHz) ~ 1061MHz habe ich bei Unigine Valley ein Ergebnis von 1911. Takte ich höher sinkt der Score. Woran könnte das liegen? Temperaturen sind alle im grünen Bereich (max. 64°C)?
