Leserartikel BIOS einer Radeon-HD-7000-GPU modifizieren

[Tapion3388]

Hallo Community!
Nachdem es nach Release der HD7000-Reihe zunächst kein Tool gab, um das BIOS (basic input output system) nach eigenen Vorstellungen zu modifizieren, möchte ich euch mit dieser Anleitung einen recht einfachen Weg präsentieren, um das auf eurer Karte befindliche BIOS zu verändern.

Inhaltsverzeichnis

1) Motivation
2) Warnhinweise und benötigte Tools
3) Durchführung
4) Verhalten im Fehlerfall
5) Fazit
6) Quellen


1) Motivation

Die Gründe, warum ich mich mit dem Modden meiner HD 7950 beschäftigt habe, sind schnell gefunden. Das Übertakten wird, je nach Modell und BIOS-Version, durch das Power-Limit und voreingestellte Maximalwerte stark beeinträchtigt. So ist bei meiner GPU ein maximaler Chiptakt von 1100 MHz erlaubt, obwohl die GPU sicherlich noch zu mehr in der Lage ist.
Außerdem lässt sich das Power-Limit lediglich im Bereich -20 % bis +20 % einstellen. Bei starker Übertaktung ist die Grafikkarte dann nicht mehr in der Lage, den eingestellten Chiptakt zu halten und taktet herunter.

Ein weiterer Aspekt ist eine Problematik, die auch in den Tests von Computerbase immer wieder zur Sprache gebracht wird: Bei hardwarebeschleunigter Videoausgabe, bspw. der Blu-Ray-Wiedergabe, läuft der Grafikkarten-VRAM auf der maximalen Frequenz und taktet nicht herunter. Das hat einen, im Vergleich zur Konkurrenz von Nvidia, erhöhten Stromverbrauch zur Folge.
Um dies abzumildern, werde ich unter Punkt 3) zeigen, wie man den Takt für diesen Modus senken kann. Vorneweg: Ganz nach Belieben konnte ich den Takt nicht absenken. Es hat schon seinen Grund, warum die Karten nicht im "Idle"-Modus laufen, dazu aber später mehr.

Viele dieser Punkte lassen sich auch mit dem bekannten Tool Afterburner umsetzen. Dafür muss man allerdings den "inoffiziellen Overclocking-Modus" aktivieren. Dieser ist jedoch dafür bekannt, für Flackern und andere Fehler (kein ZeroCore-Power) zu sorgen, so auch bei mir. Das Modifizieren des BIOS hat den Vorteil, dass es im laufenden Betrieb zu keinen Nachteilen kommt (zumindest sind mir noch keine aufgefallen) und man mehr Möglichkeiten als mit dem Afterburner hat. Außerdem haben viele Karten der HD 7000-Serie (alle?) ein Dual-BIOS und so ist selbst ein Fehler während des Flashens noch nicht der Todesstoß für die Grafikkarte.


2) Warnhinweise und benötigte Tools

Bevor ihr mit dem Modden beginnt, einige Warnhinweise: Durch das Modifizieren des BIOS erlischt eure Garantie unwiderruflich!
Das Modifizieren des BIOS erfolgt auf eigene Gefahr, ich übernehme keine Haftung für Schäden an eurer Hardware!
Ich rate dringend vom Modifizieren ab, sollte eure Grafikkarte nicht mit einem Dual-BIOS ausgestattet sein (Schalter zum Wechseln befindet sich auf der Karte). Diese Anleitung bezieht sich auf das Flashen bei einer verbauten GPU. Wenn ihr euch nicht sicher seid was ihr tut, lasst es sein.

Für die Durchführung benötigt ihr die folgenden Tools:

• GPU-Z
• VBE7 (vBIOS Editor for Radeon HD 7000 series cards, getestet mit Version 0.0.7b)
• HP USB Disk Storage Format Tool
• unetbootin oder YUMI
• ATIFLASH

3) Durchführung


3.1) GPU-Z

Zunächst ladet ihr alle aufgelisteten Programme herunter. Öffnet nun GPU-Z und speichert euer BIOS, indem ihr auf den Button "Save BIOS" (Chip mit grünem Pfeil) rechts neben der BIOS Version klickt und "Save to file" auswählt.
Wichtig: Nachdem ihr das BIOS gespeichert habt legt sofort eine Kopie an! Diese dient als Backup, falls das Modden fehlschlägt!



3.2) VBE7

Startet nun das Kernstück, den VBE7 und öffnet das abgespeicherte BIOS. Im Reiter "PowerPlay" könnt ihr die Taktraten und Chipspannungen für die verschiedenen "states", also Idle, Videowiedergabe (= UVD) und Last, verändern. Beachtet, dass es nicht möglich ist, die Spannungen für die Modi Idle und UVD zu verändern (ist aber auch nicht nötig). Außerdem ist es nicht möglich, die Taktraten für Idle und UVD höher einzustellen als bereits im BIOS eingetragen, da Powerplay sonst nicht mehr funktionieren würde.
Ich empfehle dringend, keine zu hohen Werte für Spannung oder Taktraten einzutragen und jede Änderung vorher mit einem Tool wie Afterburner auf Stabilität zu überprüfen, sonst zerstört ihr im Handumdrehen eure Karte!



Ich persönlich benutze weiterhin den Afterburner und habe deswegen keinerlei Änderungen am Lastzustand vorgenommen. Um den Stromverbrauch zu reduzieren, müsst ihr den Speichertakt unter "State 2 - UVD" #5 verringern. Mit meiner Karte war es mir möglich, den Speicher auf 800 MHz zu untertakten, darunter traten allerdings Instabilitäten (Flackern während der Wiedergabe, Resets des Treibers) auf. Da ich keine Erfahrungswerte habe, müsst ihr den für euch passenden Wert selbst ermitteln.

Im Reiter Overdrive & PowerTune lassen sich nun die Beschränkungen, die für das Übertakten gelten, erweitern. Ihr könnt hier den maximalen Takt für Chip und VRAM sowie das TDP-Limit erweitern, um stärker übertakten zu können.
Hinweis: Eine Änderung des TDP-Limits überträgt sich automatisch auf das verwendete Power-Limit:



Zu guter Letzt lässt sich noch eine eigene Lüfterkurve erstellen, falls ihr dies nicht mit einem Tool wie Afterburner machen möchtet. Das ist nützlich, da sich sogar die minimale Lüfterdrehzahl ändern lässt. Da die Lüfter bei einer zu geringen Spannung allerdings gar nicht erst anlaufen, muss eine Änderung hier unbedingt auf Funktionsfähigkeit getestet werden!



Seid ihr nun fertig mit den Änderungen, speichert das BIOS unter einem aussagekräftigen Namen ab und weiter gehts.


3.3) HP Tool + unetbootin

Für den nächsten Schritt braucht ihr einen leeren USB-Stick. Verbindet diesen mit dem PC und startet das HP USB Disk Storage Format Tool als Administrator. Wählt den Stick aus und formatiert ihn (FAT32 und "quick format" auswählen). Achtung: Dies löscht alle Daten auf dem Stick! Nachdem das Formatieren erfolgreich war, könnt ihr das Tool wieder schließen.
Der nächste Schritt ist entweder mit "unetbootin" oder "YUMI" durchzuführen. Zu letzterem gibt es hier im Forum bereits einen guten Thread. Im weiteren Verlauf werde ich allerdings nur auf unetbootin weiter eingehen, da ich mit dessen Verwendung geübter bin.

Startet also unetbootin und wählt als Distribution "FreeDOS" aus. Am unteren Rand des Programms wählt ihr euren Stick aus, falls nicht automatisch geschehen. Mit "OK" wird der Stick bootfähig gemacht.



Ist die Installation beendet, startet nicht neu und klickt auf Beenden. Kopiert nun sowohl die "atiflash.exe", als auch das von euch bearbeitete BIOS und das als Backup dienende BIOS in das Hauptverzeichnis des Sticks.
Um euch Ärger zu ersparen bennent die verschiedenen BIOS-Versionen aussagekräftig und benutzt keine Sonderzeichen und Umlaute, da FreeDOS mit diesen Schwierigkeiten hat (-> Meine beiden Versionen tragen den Namen "Bios.rom" und "Backup.rom").


3.4) Der Flashvorgang

Nun könnt ihr den PC neustarten und vom USB-Stick booten. Solltet ihr nicht wissen wie das geht, solltet ihr besser die Finger vom Modden lassen oder Google bemühen .
Im FreeDOS wählt ihr "5. FreeDOS Live CD only" aus.
Hinweis: Die nächsten Befehle müssen im amerikanischem Tastaturlayout eingegeben werden.
Navigiert in der Eingabeaufforderung auf euren Stick (C: ) und vergewissert euch mit "dir", dass alle erforderlichen Dateien auf dem Stick sind. Gebt nun

atiflash -ai

ein (ohne "1."). Eure Karte muss als Adapter 0 erkannt werden.
Jetzt flasht ihr das neue BIOS mit dem Befehl

atiflash -p 0 biosname.rom

auf eure Karte, "biosname" ist dabei der Name eures bearbeiteten BIOS'. Gebt also bspw.

atiflash -p 0 BIOS.rom

ein, wenn eure Datei "BIOS.rom" heisst.
Ist der Flashvorgang beendet, könnt ihr den PC neustarten und den USB-Stick entfernen (vergesst nicht, eure HDD/SSD als First Boot Device festzulegen).
Ist alles glatt gegangen, bootet euer PC wie gewohnt und im Afterburner etc könnt ihr nun prüfen, ob die von euch getroffenen Änderungen greifen.
Solltet ihr mit den Änderungen nicht zufrieden sein, könnt ihr die Schritte wiederholen und euer altes BIOS wieder auf die Karte flashen.

Hinweis: Da ich selber kein Crossfire-System habe und ein mögliches Vorgehen deswegen nicht selber testen kann, schlage ich bei einem solchen System folgendes vor: Karten ausbauen, einzeln anschließen, wie beschrieben flashen, PC wieder ausschalten und Schritt wiederholen.
Alternativ zitiere ich meine Quelle [2]:

Spoiler

"Hinweis: Beim flashen von X2 Karten oder jeglichen Karten mit zwei GPUs sollte zuerst der Slaveadapter geflasht werden, danach die Masterkarte...
Welcher Adapter Master/Slave ist, lässt sich ebenso aus der erzeugten Übersicht von "ATIFLASH -ai" rauslesen.
Ebenso müssen bei X2 und Dual Karten beide Adapter in einem Zug geflasht werden, der Rechner sollte dazwischen nicht neugestartet werden (auch wenn das Tool eine derartige Meldung ausgibt!)"

4) Verhalten im Fehlerfall

Sollte eure Karte nach dem Flashvorgang nicht mehr funktionieren oder der Monitor kein Bild mehr anzeigen, bewahrt Ruhe. Schaltet den PC aus und wechselt auf das zweite BIOS, indem ihr den Schalter an eurer Karte betätigt. Startet den PC nun, der Monitor sollte wieder ein Bild anzeigen. Bootet wieder in das FreeDOS, betätigt direkt vor dem Flashvorgang den Schalter an eurer Karte (das defekte BIOS ist nun wieder geladen) und flasht (wie oben beschrieben) das Backup eures Original-BIOS auf die Karte. Startet den PC anschließend neu, die Grafikkarte ist wieder im ursprünglichen Zustand.


5) Fazit

Ihr solltet nun in der Lage sein, eure Grafikkarte nach euren Wünschen zu modifizieren, so dass ihr bspw. höher Übertakten könnt und eure Karte weniger Strom bei der Wiedergabe von Blu-Rays verbraucht.
Aufgrund fehlender Hardware kann ich momentan leider nicht prüfen, ob dieser Vorgang auch auf den neuen R7/9-GPUs inkl. GCN1.1-GPUs funktioniert. Ich werde die Anleitung ggf. aktualisieren, sobald ich mehr weiss.

Über Anregungen und Fragen bin ich sehr dankbar, antwortet dazu einfach auf diesen Thread.


Viele Grüße
Michael


6) Quellen

Spoiler

(1) http://www.techpowerup.com/forums/threads/vbe7-vbios-editor-for-radeon-hd-7000-series-cards.189089/

(2) http://www.hardwareluxx.de/communit...ditieren-und-per-atiflash-flashen-637046.html

(3) http://www.techpowerup.com/forums/threads/how-to-use-atiflash.57750/

 

[Sebi_]

Schöne Anleitung, jetzt habe wir es auch auf CB

Habe meine Karte vor wenigen Monate schon geflasht, ein "Stromspar BIOS" und ein "OC-BIOS". Allerdings habe ich mit ATIWINFlash gearbeitet, hat einwandfrei unter Windows 7 64Bit und Windows 8 64Bit funktioniert. Den Bootstick würde ich auf jeden fall aber zuvor für den NOTFALL vorbereiten und testen

Gruß
Sebi

 

[Tapion3388]

Danke, eine deutschsprachige Anleitung zu haben ist denk ich mal nicht verkehrt.

ATIFLASH habe ich benutzt, weil es recht problemlos und einfach zu bedienen ist, ATIWINFlash geht natürlich auch!

 

[SnakeByte]

Wundert mich, dass du hier absolut kein Feedback bekommst o_O ...

Ich bin gerade dabei deine Anleitung durchzuarbeiten. Kann daher leider noch kein wirkliches Feedback geben, aber ich finde es gut das du sowas gemacht hast. Mir hilft es jeden Fall weiter ...
Wobei ich aber auch leider sagen muss, dass FreeDOS bei mir irgendwie nicht booten wollte. Mein Rechner hat den Stick zwar erkannt, aber er war nicht dazu zu bewegen, das FreeDOS zu booten. Bin immer gleich ins Windows geflogen.
Aber ATI-Winflash funktioniert natürlich auch ... THX für den Tipp !

 

[Tapion3388]

Vielen Dank für dein Feedback! Ich denke mal es gibt vielleicht so wenig Rückmeldungen, weil es sich ja nicht mehr um die aktuelle GPU-Generation handelt... Vielleicht gibt es auch nicht allzu viele, die auf das BIOS-Modden scharf sind ^^

FreeDOS habe ich auf zwei verschiedenen Rechnern getestet, dort hat es ohne Probleme gebootet. Wenn du ne Lösung findest, warum es bei dir nicht funzt, kann ich das noch als Hinweis mitaufnehmen.
Hast du mit unetbootin vielleicht mal versucht, eine anderes Betriebssystem booten zu lassen? Vielleicht liegt es ja nicht unbedingt an FreeDOS...

 

[SnakeByte]

Klar Tapion, wenn ich die Tage mal dazu komme, versuche ich mal den Stick zum laufen zu bekommen. Irgendwie werd ich das Gefühl nicht los, dass das evtl etwas mit dem UEFI Boot zu tun hat ... Das versuche ich mal rauszufinden (wie auch immer das geht^^)



So sieht das derzeit bei mir aus. Dezent und die Karte kann sich nun doch sehen lassen
TompRaider kackte zwar heute ab, aber ich denke die letzte Spannungserhöhung von 0,005V auf 1,120V (original 1,090V) sollte das gefixt haben.

Eigentlich ne geile Sache mit dem BIOS ... Beim Afterburner hatte ich immer das Problem das er aus der ZeroCore Power nicht mehr aufwachte und mit nem Black Screen freezte, oder das er im 2D Modus mit voller VCore lief (Takraten jedoch runtergefahren sind) ... Mit dem BIOS Mod hat sich erledigt !

PRIMA

 

[Tapion3388]

Freut mich, dass es dir geholfen hat, dafür hab ich die Anleitung geschrieben!

 

[Maarv]

Danke Hat mir gut geholfen

 

[Tapion3388]

Gern geschehen, dafür hab ich es geschrieben!

 

[NMA]

Nun, es ist gewiss nicht mehr der aktuellste Thread, doch Anerkennung und Ehre wer sich dessen verdient gemacht hat, in diesem Fall geht das an Das Forummitglied: Tapion3388 und seiner deutschen Anleitung und Teilübersetzung aus dem englischen.

Doch so betagt dieser Eintrag erscheinen mag so betagt sind mindestens die darin zum Einsatz kommenden GPUs, dessen ungeachtet nichts desto trotz durch die "aktuelle" Serie und dessen Rebranding Nomenklatur nach wie vor ein gewisses Aktualitätsdasein einräumt.
Hinzukommend und unterstützend ist dabei die Tatsache das AMD derzeit weder alternative Produkte im Portfolio hat (ausgenommen die R9 290er Serie) noch gibt es von etwaigen Konkurrenz Anbietern auf dem Markt kaum aus preislicher Sicht atraktivere Angebote, so bildet nach wie vor eine Radeon R9 280(X) ein sehr gutes preis leistungs Verhältniss an.

Doch nun zu dem eigentlichen Thema:

Ich bin Besitzer einer Radeon R9 280 (ASUS Direct Cu 2 Top), ich habe sie mit der von: Tapion3388 niedergeschriebenen Anleitung bearbeitet und das Ergebniss ist durchwegs gut.


Im Vorfeld habe ich bereits mit dem Tool: MSI Afterburner gearbeitet um die Grafikhardware zu übertakten, dies gelang mir auch mühelos und ich konnte einen "stabielen" GPU Takt von 1150 MHz erreichen ohne dabei die Spannung der GPU zu verändern.
Ich habe dieses Setting ca. 3 Monate so am laufen gehabt und damit einige Spiele erfolgreich gespielt ohne abstürze oder Artefakten oder ähnlichem.
Dabei habe ich stehts auch die Temperaturen sowie die Spannungwerte im Auge behalten, diese habe ich zum einen via Software ausgelesen und zum anderen mit einem Multimeter und einer Infrarotmesspistole in Echtzeit abgegriffen.
Ich habe die Backplate mit der IR Pistole sowie die 0,8 mm fassende große primär Heatpipe anvisiert und abgegriffen.
Die Spannung konnte ich stehts an dafür vorgesehenen Punkten auf dem PCB abgreifen und auslesen.
Die dabei entstandenen Daten sind in einem guten Bereich, so wurde die GPU niemals wärmer als 74° bei 40% Lüfteraktivität
Die Lüfterkurve ist so eingerichtet das die GPU den Boosttakt primär halten kann und erst ab 50% Lüfteraktivität zugunsten der Lautstärke auf 980MHz runter taktet.
Als Gehäuse kam dabei zum Einsatz ein Fractal Design Define R4 mit jeweils zwei 140mm Lüftern an der Front und jeweils zwei 140mm lüfter an der oberseite. Alle Lüfter wurden mit jeweils 5 Volt angesprochen.


Was habe ich bisher gemacht:

Wie bereits erwähnt habe auch ich den eigentlichen Flashvorgang über die Windows GUI mit dem Tool: ATI WIN FLASH 2.6.7
volzogen, dies hat nach circa 2 Minuten Wartezeit reibungslos geklappt.
(Erwähnen möchte ich noch das der Ladebalken während des Flasvorganges auf drei Schtrichen verhart ist und nach zwei Minuten die Meldung über den erfolgreichen Flashvorgang angezeigt wurde.)
Nach einem Neustart wurden sodann die personalisierten Werte der Grafikkarte auch in GPUz ordnungsgemäß angezeigt.

Ich habe die maximale Leistungsaufnahmegrenze über das Powertune von: Standart: 170 - 245 Watt auf: 200 - 300 Watt
erhöt dabei habe ich das TDP Limit auf 25 Prozent gesetzt. (Hinergrund: Die Thahiti GPU ist laut AMD auf bis zu 300 Watt Spezifiziert) Daraus resultiert laut: VBE7 eine gesammtleistungsaufnahmekapazität von: 313 Watt

Ich habe die Taktaten ebenfalls erhöt, in diesem Fall jedoch nur den Coreclock 0 Status bearbeitet.
Der Standart Boosttakt der GPU wird mit 980MHz angegeben (ASUS Design) ich habe diesen dann auf: 1150 MHz erhöt ohne dabei die VDDC anzutasten, diese ist weiterhin auf 1250 milli Volt gesetzt.
Der VRAM wurde von Basic 1300 MHz auf 1400 MHz angehoben.
Hier wurden ebenfalls keinerlei Spannungswerte Verändert (Basic 1,6 Volt).

In Lastgenerierenden Anwendungen jedoch bleibt der GPU Takt bei 980 MHz und geht nicht auf die 1150 MHz hoch, obgleich die Temperaturen für die GPU bei "guten" 62° verharren.

Auch die Spannung der GPU hat sich nicht verändert und liegt im Durchschnitt bei 1,2 Volt (Laut GPUz) unter Last.



So, vorerst sind das die Daten die ich zu dieser Sachlage angeben kann, ich werde versuchen sie noch etwas zu präzisieren und daher gegebenfalls zu aktualisieren.

Hat jemand eine Idee wodurch der Takt nicht realisiert werden kann unter diesem BIOS Mod, denn im praxisbetrieb waren diese Werte problemlos möglich?

Ich bedanke mich im Voraus fürs grübeln und überlegen.