Undervolting bei Grafikkarten: Spannung, Verbrauch, Lautstärke: runter!

Spannung senken!

Wie funktioniert es?

Bis sich in einem Tool ein Spannungsregler verschieben lässt, müssen seitens des Herstellers erst einmal viele Vorkehrungen getroffen werden: Die Stromversorgung muss für eine Modifizierung angepasst worden sein, das Grafikkarten-BIOS muss das Feature beinhalten, der Treiber muss es erlauben und schlussendlich muss die Software angepasst sein. Ist letzteres nicht der Fall, hilft zwar immer noch der umständliche Weg über ein Aufspielen eines anderen BIOS, allerdings empfehlen wir dies nur den Profis – zumal der Vorgang viel mehr Zeit kostet.

Denn während bei einem BIOS immer erst das BIOS mit einem Spannungswert modifiziert, dann aufgespielt und dann erst ausprobiert werden kann, ist es bei einem Software-Tool ausreichend den Regler zu verschieben und direkt danach einen Stabilitätstest auszuführen. Wir empfehlen dafür den allseits bekannten „Afterburner“ von MSI, der genauso mit Nicht-MSI-Hardware und mit AMD- sowie Nvidia-GPUs umgehen kann. Bei neuen Grafikkarten ist es jedoch meistens nötig, nicht auf die finale, sondern die aktuelle Beta-Version zurück zu greifen, da es immer einige Zeit dauert, bis die finale Variante neue 3D-Beschleuniger unterstützt. Der MSI Afterburner kann aus unserem Download-Archiv herunter geladen werden.

Aus Sicherheitsgründen muss die Spannungsmodifizierung in dem Tool erst freigeschaltet werden, was aber schnell erledigt ist. Ein Klick auf „Settings“ lädt den wichtigen „General“-Reiter und dort muss die Option „Unlock Voltage Control“ angeklickt werden. Nach einem Neustart des Afterburners findet sich dann direkt an erster Stelle der Regler „Core Voltage“, dessen Wert in Millivolt angegeben ist. Wurde das Tool noch nicht auf die Hardware angepasst oder unterstützt diese einfach keine Spannungsänderung, erscheint das Feld, bleibt aber ausgegraut. Es lässt sich, außer bei einigen speziellen MSI-Karten, nur die GPU-Spannung verändern. Auf den Speicher oder andere Bauteile hat man dagegen keinen Einfluss.

Wenn alle Voraussetzungen erfüllt sind, dann ist erst recht viel Geduld gefragt. Denn es ist nicht einfach und vor allem sehr zeitaufwendig, die geringstmögliche Spannung heraus zu finden, bei der die Karte noch stabil läuft. AMD- und Nvidia-GPUs verhalten sich bezüglich beinahe gleich: Beide Hardwarehersteller lassen keine komplett frei wählbaren Einstellungen zu, da die Änderung immer mindestens 0,005 Volt betragen muss (oder meistens etwas mehr). Darüber hinaus limitiert Nvidia per BIOS das Undervolting bei einer gewissen Grenze, die nicht unterschritten werden kann - die Änderungen werden dann einfach nicht mehr übernommen. Das Limit ist dort also schneller gefunden als bei AMD, da sich bei einer Radeon auch völlig unrealistische Werte eintragen lassen.

Wir empfehlen bei Nvidia-Hardware, direkt mit dem geringstmöglichen Wert anzufangen, um den Zeitaufwand so gering wie möglich zu halten. Auch bei AMD-GPUs raten wir zu Beginn zu einem großen Sprung, ein Absturz sollte in der Regel auf der Tagesordnung und damit ein unterer Ausgangspunkt feststehen. Ist das der Fall, sollte die Spannung schrittweise um gut 0,01 Volt angehoben werden, bis das Spiel stabil läuft. Wir haben uns als Stabilitätsprobe für einen Testlauf von jeweils einer Stunde Battlefield: Bad Company 2 sowie Dragon Age 2 entschieden. Mehr als ein Spiel ist aufgrund unterschiedlicher Anforderungen der 3D-Engines ratsam, wobei wir von synthetischen Tools generell abraten würden. Diese liefern oft nicht die gewünschten Ergebnisse. Wer ganz sicher sein möchte, ob die Spannungsänderung funktioniert, sollte den Testlauf einfach verlängern.

Zu guter Letzt wollen wir noch eine kleine Anmerkung zu den aktuellen Dual-GPU-Karten, die Radeon HD 6990 sowie die GeForce GTX 590, machen. Am eigentlichen Verfahren ändert sich, obwohl es zwei GPUs gibt, nichts. Bei der AMD-Karte muss nichts weiter beachtet werden, da beide Rechenkerne immer mit der gleichen Spannung angesteuert werden. Etwas anders sieht es bei der GeForce GTX 590 aus, da eine GPU mit leicht höheren Werten als die zweite angetrieben wird und unterschiedliche Spannungen damit möglich sind. Im Afterburner lässt sich unter „Settings“ die GPUs einzeln auswählen, sodass die Spannung separat geändert werden kann. Um ein optimales Ergebnis zu erzielen empfehlen wir, die Werte getrennt einzustellen.

Wie viel ist möglich?

Wie beim Übertakten gilt auch beim Undervolting: Allgemeingültige Aussagen, in wie weit die Spannung abgesenkt werden kann, lassen sich selbst beim identischen Produkt vom selben Hersteller nicht treffen. Denn jede GPU, selbst wenn sie technisch absolut gleich ist, ist bezüglich der physikalischen Eigenschaften doch unterschiedlich, sodass das untere Limit genauso wie das obere immer anders ausfällt. Dennoch lassen sich Trends aufzeigen, an dem sich jeder Besitzer orientieren kann.

Wir haben uns das Undervolting auf zehn verschiedenen Grafikkarten angeschaut: AMD Radeon HD 6850, Radeon HD 6870, Radeon HD 6950, Radeon HD 6970 sowie Nvidia GeForce GTX 460, GeForce GTX 560 Ti, GeForce GTX 570, GeForce GTX 580 und den beiden Multi-GPU-Karten Radeon HD 6990 und GeForce GTX 590.

Bei preisgünstigeren Karten ist das Modifizierung des Spannung meistens nicht möglich, zumal die Spanne der potenziellen Verbesserungen immer kleiner wird. Ursprünglich wollten wir auch die Radeon HD 6950 mit 1.024 MB dem Test unterziehen, doch war auf unserem Exemplar keine Spannungsanpassung möglich.

Weitere Besonderheiten sind uns bei den Versuchen nicht aufgefallen: Jede Grafikkarte hat sich so verhalten wie erwartet. Erwähnenswert ist lediglich ein kleines Problem, auf das wir bei den Testreihen mit der Radeon HD 6870 gestoßen sind – was aber wahrscheinlich nur Zufall war. So wollte Windows nach einem Absturz durch eine zu niedrige Spannung die von uns neben der SSD genutzten 1-GB-HDD von Western Digital nicht mehr erkennen, obwohl diese im BIOS korrekt angezeigt worden ist. Selbst eine Reparaturinstallation wollten nicht helfen, allerdings wurde die Festplatte nach mehrmaligem Neustarten des Rechners urplötzlich wieder erkannt.

	Standard-Spannung	geringste, stabile Spannung	Bemerkungen
Radeon HD 6850	1,174 Volt	0,949 Volt	Keine
Radeon HD 6870	1,174 Volt	1,106 Volt	Keine
Radeon HD 6950	1,100 Volt	1,015 Volt	Keine
Radeon HD 6970	1,175 Volt	1,075 Volt	Keine
Radeon HD 6990	GPU1: 1,120 Volt GPU2: 1,120 Volt	GPU1: 1,040 Volt GPU2: 1,040 Volt	Keine
GeForce GTX 460	1,000 Volt	0,912 Volt	Keine niedrigere Spannung einstellbar
GeForce GTX 560 Ti	1,012 Volt	0,950 Volt	Keine niedrigere Spannung einstellbar
GeForce GTX 570	1,013 Volt	0,950 Volt	Keine
GeForce GTX 580	1,025 Volt	0,975 Volt	Keine
GeForce GTX 590	GPU1: 0,950 Volt GPU2: 0,938 Volt	GPU1: 0,913 Volt GPU2: 0,900 Volt	Keine niedrigere Spannung einstellbar