Undervolting Ergebnisse: AMD 7800X3D und XFX RX 7900XT

[CrossEyedLion]

Hallo liebe Community,

habe mir einen neuen PC gebaut und nach den ersten zwei Wochen angefangen mit dem Tuning. Bin eher ein Fan von Undervolting und Effizienz, also hier meine aktuellen Werte dich ich per Benchmark (Cinebench 2024 CPU+GPU, 3D Mark Demo Steel Nomad+Time Spy, 10min simultan Stresstest durch AMD Software+Ryzen Master) sowie über mehr als eine Stunde Spielzeit in 'The Talos Principle 2' überprüft und bisher als stabil betrachte.

System:

• AMD Ryzen 7 7800X3D mit Arctic Liquid Freezer III 360 auf MSI MAG B650M Mortar WiFi
• XFX Radeon RX 7900 XT Speedster MERC 310 20GB
• 2x16GB Kingston Fury Renegade DDR5-6000 CL32
• 700W Seasonic Prime Fanless TX-700 80+ Titanium

CPU via Firmware

• Core Offset: -0,100V

GPU via AMD Software

• max. Boost Clock: 2536MHz
• Spannung: 995mV

Leistungsaufnahme des CPU, laut Ryzen Master, reduziert um ca. 13 Watt (etwa 15°C kühler). Die Temperaturdifferenz ist nicht wirklich relevant, da die Lüfterkurve die Lüfter runterregelt. Hatte keine Muße für die Tests alles auf Vollgas zu stellen.

Leistungsaufnahme der GPU, laut GPU-Z und AMD Software nun bei etwa 280-300W im Vergleich zu 330-340W. Habe das Leistungsziel nicht verstellt, da das Leistungsziel beim Festlegen der maximalen Frequenz und minimieren der Spannung irrelevant wird. MOS Transistoren in Prozessoren brauchen lediglich beim Umschalten Strom.

• Reduzierung des Takts -> weniger Umschalten -> weniger Leistungsaufnahme
• Reduzierung der Spannung -> Leistungsgesetz (P=U*I) -> weniger Leistungsaufnahme

Hat jemand noch eine Idee für einen guten Benchmark? Würde gern noch nen Raytracing Test machen ohne Futuremark Geld zu schenken.

Was haltet ihr von den Werten? Ich finde die bisher relativ respektabel. Haut doch mal eure Werte raus, dann haben wir mal eine Übersicht was so im Schnitt zu machen ist.

Gruß CrossEyedLion

 

[Enigma]

Bei mir hat das deaktivieren von EXPO das meisste gebracht. Bei der Performance war in Spielen praktisch kein Unterschied. Messen konnte man es - aber wayne.

 

[hans_meiser]

Wenn das stabil ist, super! Versuch' mal ein Unreal Engine 5 Spiel, wenn Du eins hast, die sind angeblich recht anspruchsvoll für die CPU.

Hast Du PBO aus? Bringt eh nicht viel und verbrät einiges an Strom und Temperatur.

RT benchmark, siehe https://www.computerbase.de/2024-07/gpuscore-breaking-limit-community-benchmark/

 

[CrossEyedLion]

@hans_meiser Ja, Precision Boost Overdrive ist aus. Suche ja nach geringster Spannung bei Standard-Takt. Deshalb auch bei der Grafikkarte das Limit auf 2536MHz, weil er sonst direkt wieder nachregelt vom Takt und das erhöht durch die häufigeren Schaltvorgänge zwangsläufig die Leistungsaufnahme. Talos 2 ist Unreal Engine 5!

@Enigma Was ist EXPO?

 

[IsaacClarke]

Ich halte nicht viel vom herkömmlichen untervolten, wegen Clock Stretching.
Ich nehme an das auch die Leistung gesunken ist?
https://www.hardwareluxx.de/index.p...uen-ryzen-prozessoren-wenig-effektiv-ist.html
Wenn du die CPU effizienter betreiben möchtest, solltest du es eher via Curve Optimizer versuchen.

Was ist EXPO?

Was ist ein AMD RAM-Profil? 😉
Es zu deaktivieren verschenkt teils relativ viel Leistung, ich rate davon ab:
https://extreme.pcgameshardware.de/threads/ram-oc-anhand-eines-5800x3d-was-bringt-es.650650/
Senkt aber den vSOC, deswegen wirds kühler und der Verbrauch sinkt.

 

[CrossEyedLion]

Ich halte nicht viel vom herkömmlichen untervolten, wegen Clock Stretching.
Ich nehme an das auch die Leistung gesunken ist?

Kann ich nicht bestätigen. Habe einen Test mit Cinebench 2024 gemacht, bevor ich mit den Maßnahmen begonnen habe. Multi-CPU test war ohne Spannungsreduzierung bei 1067 Punkten und mit dann bei 1077 Punkten.

Was ist ein AMD RAM-Profil? 😉

Alles klar. Vorher Intel gehabt, dort ist es XMP. Oder war es zumindest.

Ich habe auch bereits überlegt den EXPO 3 Modus des Speichers zu verwenden. Dort ist die Speicherspannung deutlich reduziert. Werde in den nächsten Tagen mal einen Test machen wie viel Unterschied es bringt im Benchmark.

Danke für die Tipps und schönes Wochenende.

 

[CrossEyedLion]

Bei längeren Sessions in Talos 2 gab es doch ein paar Probleme mit Instabilität. Hatte ein Szenario in dem ich einen Absturz reproduzieren konnte.

Die Vcore läuft nun bei 1005mV. Der zuvor reproduzierbare Absturz ist nun stabil.

Hätte immer noch Interesse daran wie ihr eure CPU und GPU so optimiert habt?

@IsaacClarke Bin nun mit 4800MHz Speichertakt unterwegs. Cinebench runter auf 1053 von 1077, 3DMark quasi identisch. Wollte das ohnehin noch testen, aber guter Tipp, danke.

 

[MonteSuma]

Bei mir hat das deaktivieren von EXPO das meisste gebracht.

Liegt das dann an der Spannung vom RAM, dass weniger verbraucht wird?

Ich kann meinen 7700X nichtmal bei -10 negativen Offset (Curve Optimizer) betreiben, hab es dann gelassen. Meine 7900XT hab ich versucht bei Standard-Takt zu untervolten, aber da hab ich auch so gut wie nichts rausgeholt. Lasse die jetzt mit dem Auto Undervolt bei 1075mV laufen.

 

[CrossEyedLion]

Liegt das dann an der Spannung vom RAM, dass weniger verbraucht wird?

Ja genau. Wie ich schon geschrieben hatte. Jedes Umschalten im Transistor/jeder Takt verbraucht Energie. Senkst du die Taktfrequenz oder die Spannung, dann sparst du also Energie. Mein RAM hat noch ein XMP Profil für 4800MHz bei lediglich 1,1V. Da ginge sicher auch noch etwas weniger, aber ich habe es erstmal dabei belassen. Spannungsreduzierung beim RAM machen nur Wenige. (Kingston hatte da vor Jahren mal ein Module die dann unter dem Namen HyperX LoVo vertrieben wurden. Damals mit 1,35V statt 1,5V wirklich ein sehr fortschrittliches Angebot.)

Ich kann meinen 7700X nichtmal bei -10 negativen Offset (Curve Optimizer) betreiben, hab es dann gelassen.

Mit dem Thema Leistungskurve müsste ich mich noch einmal intensiver befassen. Ein Abweichen von der Leistungskurve reduziert wahrscheinlich allgemein die dynamisch nach Last angepassten Spannungen. Habe da bei VT schon was gesehen, dass man mit manchen Programmen die Leistungskurve sehr detailliert anpassen kann. Um das wirklich stabil zu bekommen müsste man theoretisch für jeden Kern für diverse Taktraten einen minimale stabile Spannung ermitteln. Das ist sehr viel Aufwand. Ist die Frage wie schnell der Takt und die Spannung im Verlauf der Dynamik angepasst werden kann und ob das wirklich immer parallel geschieht. Wird der Takt erhöht, bevor die Kernspannung anliegt, dann ist ein Fehler vorprogrammiert.

Meine 7900XT hab ich versucht bei Standard-Takt zu untervolten, aber da hab ich auch so gut wie nichts rausgeholt. Lasse die jetzt mit dem Auto Undervolt bei 1075mV laufen.

Aus der 7900XT werde ich noch nicht ganz schlau. Den maximalen Takt zu begrenzen und die Spannung abzusenken scheint mir nur die halbe Wahrheit zu sein. Ich hatte zu Beginn den Takt auf maximal 3500 MHz gesetzt und bei unveränderter Maximalleistung die Spannung langsam reduziert. Die Karte lief teils mit über 2950MHz bei angeblicher Spannung von unter 1025mV. War schon sehr beeindruckend. Habe 'The Talos Principle 2' in 3440x1440 mit FSR auf Nativ gespielt. Stabil über 60fps sind in dem Titel schon beeindruckend. Theoretisch könnte es günstiger sein die FPS auf 60 zu begrenzen und die Karte dann ihr Ding machen zu lassen. Im Moment habe ich fixen Maximaltakt von 2536MHz bei 1010mV. Leider sind die fps nun manchmal leicht unterhalb von 60. Immer noch super spielbar, aber ich werde wahrscheinlich dahin übergehen eine dynamische Taktanpassung im Rahmen der Maximalleistung zu erlauben. Die Maximalleistung im Treiber auf -10% zu stellen wird wahrscheinlich einer Abweichung in der Leistungskurve gleichkommen. Das wird wahrscheinlich problematisch werden ohne detaillierten Eingriff in die Leistungskurve.

Du solltest unbedingt weiter testen. Da sollte in der Theorie mehr möglich sein.

 

[Enigma]

Kingston hatte da vor Jahren mal ein Module die dann unter dem Namen HyperX LoVo vertrieben wurden. Damals mit 1,35V statt 1,5V wirklich ein sehr fortschrittliches Angebot.

HyperX FURY Black Series (zB HX318LC11FBK2/16). Hatte ich auch. War sehr zufrieden. Beim aktuellen Setup bin ich halt voll auf EXPO reingefallen und kann jeden nur warnen, dass es
A) viel Strom frisst
B) ggf. Die Langlebigkeit negativ beeinflusst (siehe Notfall patches)

Mit einem X3D würde ich auf die Standard Setting setzenund lediglich subtimings anpassen.

 

[CrossEyedLion]

Habe gestern und heute noch einmal in Unreal Engine 5 im Spiel 'The Talos Principle 2' gespielt und getestet.

Hier mal eine kleine Tabelle mit Einstellungen die sich bisher als stabil herausgestellt haben:

Index	max. Takt	Spannung	Bildrate	Leistung	Watt/Frame
1	2534 MHz	1100 mV	40 fps	339 W	8,5 W/f
2	2850 MHz	1005 mV	43 fps	339 W	7,9 W/f
3	2550 MHz	1005 mV	40 fps	277 W	6,9 W/f
4	2400 MHz	1005 mV	39 fps	246 W	6,3 W/f

Zeigt sich deutlich, dass die Effizienz mit Reduzierung von Spannung und maximaler Taktfrequenz durchaus steigern lässt.
Zur Zeile 2 muss man sagen, dass ich den max. Takt eigentlich auf 3000 MHz stehen hatte, die Karte aber aufgrund der limitierten Gesamtleistung um die 2850 MHz oder leicht darüber bewegt hat. Man sieht hier sehr schön, wie die Leistungsaufnahme lediglich aufgrund der höheren Taktrate ansteigt. Sind bei beiden Einstellungen, wie zu erwarten bei gleicher Spannung, etwa 0,11W/MHz. Hier zeigt sich deutlich das durch Spannungsabsenkung erweiterbare Leistungspotenzial der Karte.
Vergleicht man Zeile 3 und 4 miteinander scheinen wir uns bei 2400MHz dem Optimum zu nähern. Weitere Reduzierung auf 985 mV oder 990 mV gestern hatten Stabilitätsprobleme. Heutige Versuche mit 995 mV und 999 mV wollten leider auch nicht. Die Auswirkungen bei Änderungen in der 3. Nachkommastelle sind auch nur noch marginal. Deshalb hier noch einmal ein Test mit gleichem Spannungswert, aber unterschiedlichen Taktraten:

Index	max. Takt	Spannung	Bildrate	Leistung	Watt/Frame
1	1900 MHz	1005 mV	47 fps	219 W	4,659 W/f
2	2000 MHz	1005 mV	49 fps	226 W	4,612 W/f
3	2100 MHz	1005 mV	50,5 fps	233 W	4,613 W/f
4	2200 MHz	1005 mV	52 fps	240 W	4,615 W/f
5	2300 MHz	1005 mV	53 fps	245,5 W	4,632 W/f
6	2400 MHz	1005 mV	55 fps	255,5 W	4,645 W/f

Wer hätte es gedacht...? Die 7900XT scheint im Bereich der 2000 MHz Spiel-Takt und 2400 MHz Boost-Takt, die AMD auf der Homepage angibt am effizientesten zu arbeiten. Betreibe meine GPU jetzt mit den in Zeile 4 angegebenen Werten. Etwa 100W (30%) Energieeinsparung bei 10% niedrigerer Bildrate. Sehr annehmbar und ein guter Kompromiss, wie ich finde.
Bin von der Performance meines Exemplars begeistert. Mein volles Lob an AMD. Der Grafiktreiber (Version 24.6.1) ist einfach wahnsinnig gut und stabil. Das einzige Mal wo der PC komplett neu gestartet hat, war als ich aus versehen einen Slider falsch bedient habe und zu schnell auf 'Übernehmen' gedrückt habe. Also klares Anwenderproblem.

Auf Seiten der CPU gab es mit dem Offset von -0,1V Probleme und ich habe es auf -0,0950V angepasst. Seit mehreren Tagen nun stabil.

Arbeitsspeicher läuft jetzt mit aggressiveren Timings bei 4800MHz und 1,1V. Laut Cinebench 2024 scheint der 7800X3D es zu lieben.

1077 Punkte	6000MHz XMP 1
1053 Punkte	4800MHz XMP 3
1092 Punkte	4800MHz XMP 3 + Balance
1097 Punkte	4800MHz XMP 3 + Tighter
1101 Punkte	4800MHz XMP 3 + Tightest

Wie immer. Teilt mir eure Erfahrungen mit und ich hoffe vielleicht versucht ihr es selbst mal mit den Werten die ich nun ermittelt habe. Echt gespannt ob es bei euch auch läuft oder nicht?

 

[CrossEyedLion]

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Wie ich bereits erwähnt habe müsste man die Leistungskurve sehr individuell anpassen können um eine perfekte und stabile Spannungsreduzierung zu erreichen. Siehe da, AMD wird mit den neuen Ryzen 9000 Prozessoren genau das ermöglichen. Statt dem 'Curve Optimizer', wird es dann den 'Curve Shaper' geben.

Das wird die Schwierigkeit sein, die @MonteSuma und andere erlebt haben. Curve Optimizer versucht nicht die Leistungsaufnahme zu reduzieren, sondern stellt bei reduzierter Spannung einen höheren Takt bereit. Versucht also die Effizienz zu erhöhen indem es mehr Takt bei gleicher Leistungsaufnahme liefert. Kein klassisches Undervolting mit dem Ziel die Leistungsaufnahme zu reduzieren!

Habe es bei meinem System beobachtet. Sobald ich im Ryzen Master einen Wert in der Kurvenoptimierung eintrage (sei es auch nur -1), boostet mein CPU im Cinebench auf 5050MHz statt auf 4850MHz. Natürlich mit einer eventuell in der Firmware bereits eingetragenen Spannungsdifferenz zusammen eine Vollkatastrophe für die Systemstabilität. Vor allem mit Testprogrammen wie Cinebench usw. ist bei der Nutzung der Kurvenoptimierung keine Systemstabilität mehr festzustellen. Die Spannungsreduzierung erfolgt, laut meinen Recherchen, pro Schritt dynamisch zwischen -3 und -5 mV. Dabei wird bei maximalem Takt/maximaler Last (in dem Bereich wo Benchmarks testen!!!) eine geringere Spannungsreduzierung stattfinden wie im weiteren Verlauf der Leistungskurve bei Teillastszenarien.

Gibt es eigentlich von AMD offizielle Dokumente die die Funktion des Curve Optimizer und die Auswirkungen beschreiben?

 

[CrossEyedLion]

Habe etwas mit Blue Stacks experimentiert und mehrere Android Versionen gleichzeitig betrieben. Tatsächlich scheint es noch ein paar Kerne zu geben die nicht 100% stabil sind bei den bisherigen -0,095V.

Deshalb noch einmal eine kleine Korrektur bei der CPU auf -0,090V.

Bin gespannt auf die neuen AMD CPUs. Mit dem Curve Shaper kann man da sicher das Optimum rauskitzeln. Eine sorgfältige Optimierung wird sicher mehrere Monate dauern.
Erstaunlich wie lange das System lief mit den -0,095V, bevor es aufgefallen ist.

 

[LencoX2]

Hab meinen 7800X3D mit -30 (ist das einstellbare Maximum) und PBO2 200 laufen stabil bei max 65°C.
Hab nen Golden Core gezogen schätze ich, als Ausgleich für meinen ersetzten 1700X, der ging kaum zu UV und RAM 2x16gb 3000 war nix über 2667 stabil.

 

[CrossEyedLion]

@LencoX2 Was meinst du mit 'PBO2 200'? Habe noch keinen Ryzen gehabt vor dem 7800X3D und die Abkürzungen sind mir alle noch nicht geläufig.

 

[LencoX2]

PBO = Precision Boost Overdrive, damit können einzelne Kerne in bestimmten Szenarien höher takten, hier 200 MHz höher.

 

[Aktaion]

Hab meinen 7800X3D mit -30 (ist das einstellbare Maximum) und PBO2 200 laufen stabil bei max 65°C.
Hab nen Golden Core gezogen schätze ich, als Ausgleich für meinen ersetzten 1700X, der ging kaum zu UV und RAM 2x16gb 3000 war nix über 2667 stabil.

Damit dürftest du dann der einzige im AMD Universum sein.
Die meisten CPU hängen sich auf, wenn die Load Line Calibration im Automodus läuft, wer eine Einstellung im Bios hat, sollte die Spannung festsetzen.

 

[LencoX2]

LLC hab ich angepasst, musste gucken auf was

Ergänzung (25. Juli 2024)

Bin im Moment im Urlaub und checke ob ich das wirklich alles korrekt wiedergegeben habe aus der Erinnerung