HOW TO:Οδηγός undervolting για μείωση θερμοκρασιών-θορύβου-κατανάλωσης στα laptops

To section των laptops έχω την εντύπωση ότι το έχω πάρει λίγο "εργολαβικά".

Αnyway, παρακάτω θα βρείτε τον πιο αναλυτικό οδηγό που έχω γράψει για ένα πολύ σημαντικό θέμα που απασχολεί όλους τους κατόχους φορητών υπολογιστών: Τις θερμοκρασίες, το θόρυβο και την αυτονομία τους καθώς και πώς θα τα βελτιώσουμε.

Είναι η ανανεωμένη ver2 έκδοση του οδηγού που είχα γράψει πριν λίγο καιρό σε άλλα fora (με κάποια αλλαγή κυρίως όσον αφορά τα 64bit vista) και είχε μεγάλη απήχηση.
Eλπίζω να φανεί χρήσιμο κι εδώ.


Ξεκινάμε λοιπόν με κάποια...
ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ:
Τι είναι το Undervolting?
Το undervolting είναι μια μέθοδος περιορισμού της περίσσειας voltage ένας επεξεργαστή με τη βοήθεια software. Είναι μια πάρα πολύ αποτελεσματική μέθοδος περιορισμού της κατανάλωσης ενέργειας και άρα βελτίωσης της αυτονομίας στα laptop, πτώσης των θερμοκρασίων του επεξεργαστή και αντίστοιχα του θορύβου του συστήματος ψύξης του.

Το undervolting αφορά μόνο τον επεξεργαστή ή και άλλο εξαρτήματα hardware?
Το undervolting που θα εφαρμόσουμε αφορά αποκλειστικά τον επεξεργαστή και κανένα άλλο εξάρτημα.
Φυσικά όταν μειώνουμε τη θερμοκρασία στο πιο θερμό κομμάτι του laptop μας, μοιραίο είναι να βελτιώνονται οι θερμοκρασίες και στα γειτονικά υποσυστήματά που επηρεάζονταν απ' τις υψηλές θερμοκρασίες που ανέπτυσσε ο επεξεργαστής.

Θα χάσω σε επιδόσεις με το Undervolting? Undervolting=underclocking?
Κατηγορηματικά ΟΧΙ.
Με τo undervolting δε μειώνουμε καθόλου τις επιδόσεις ούτε του επεξεργαστή ούτε κάποιου άλλου άλλου υποσυστήματος. Undervolting λοιπόν δε σημαίνει underclocking.
Aπλά δίνουμε στον επεξεργαστή την τάση ακριβώς που χρειάζεται και τίποτα παραπάνω.

Το undervolting είναι μόνο για επεξεργαστές των laptop ή μπορεί να εφαρμοστεί και στον desktop μου?
Φυσικά και μπορεί να εφαρμοστεί οπουδήποτε. Το θέμα είναι ότι στα desktops δεν μας απασχολούν τόσο οι θερμοκρασίες και ο θόρυβος του επεξεργαστή, αφού με μια καλύτερη ψύκτρα το λύνουμε το θέμα. Αντίθετα στα laptops δεν μπορούμε να βάλουμε μια θηριώδη ψύκτρα.
Στα desktops δεν μας ενδιαφέρει επίσης η αυτονομία, ενώ αντίθετα στα laptops κάθε λεπτό αυτονομίας που κερδίζουμε είναι σημαντικό.


Αφού είναι τόσο απλό σαν ιδέα το undervolting γιατί δεν το έκανε η Intel/AMD πριν από μας για μας?
Η απάντηση είναι απλή. Ο κάθε επεξεργαστής έχει διαφορετικές ανοχές σε voltage.
H μαμά κατασκευάστρια εταιρεία λοιπόν αντί να σετάρει το voltage ξεχωριστά για τον κάθε επεξεργαστή της, ώστε να είναι το χαμηλότερο δυνατό (ρισκάροντας κάποια πιθανή αστάθεια του συστήματος σε οριακές τιμές), προτιμάει να δώσει ένα standard voltage εγγυημένης σταθερότητας, το οποίο όμως είναι πολύ ψηλότερο απΆ αυτό που πραγματικά χρειάζεται ο εκάστοτε επεξεργαστής.
Ουσιαστικά λοιπόν αν δεν αλλάξουμε το voltage στον επεξεργαστή του laptop μας έχουμε ουσιαστικά ένα overvolted σύστημα και όχι ένα undervolted μετά την εφαρμογή του undervolting.


Καλά όλα αυτά αλλά υπάρχει περίπτωση να κάνω κάποια ζημιά στο laptop μου σε hardware επίπεδο αν δοκιμάσω κι εγώ να κάνω undervolting που δεν ξέρω?
Ακόμα χειρότερα: Mπορεί να χάσω και την εγγύησή μου?
Δεν υπάρχει καμία περίπτωση να κάνουμε ζημιά στο hardware του υπολογιστή μας, ούτε να χάσουμε φυσικά την εγγύηση.
Το undervolting υλοποιείται σε software επίπεδο στα windows και απΆ τη στιγμή που δε φορτώσουμε το συγκεκριμένο προγραμματάκι οι ρυθμίσεις των volts επανέρχονται στις εργοστασιακές.
Το μόνο που μπορεί να προκληθεί είναι “blue screen” όταν κατέβουμε πολύ χαμηλότερα στα volts απΆ αυτά που χρειάζεται ο επεξεργαστής μας, οπότε χωρίς να πανικοβληθούμε με ένα restart τα πάντα επανέρχονται στην προηγούμενη κατάσταση.
Μάλιστα είναι επιθυμητό να προκαλέσουμε “blue screen” όταν κυνηγάμε την απόλυτη τιμή χαμηλού voltage. Mόλις δούμε την blue screen επαναφέρουμε το voltage 1-2 «σκαλιά» παραπάνω, ώστε το σύστημα να είναι απόλυτα σταθερό και με τη μικρότερη δυνατή κατανάλωση.

Συνοπτικά λοιπόν τα πλεονεκτήματα του undervolting είναι:
Πτώση των θερμοκρασιών στον επεξεργαστή από 5 έως και 20C σε full load (συνήθως γύρω στους 10)
Mεγαλύτερη αυτονομία λόγω εξοικονόμησης ενέργειας απΆ τη μπαταρία (15-30 λεπτά)
Χαμηλότερα επίπεδα θορύβου ειδικά σε full load, μιας και ο ανεμιστήρας της ψύκτρας αναλαμβάνει δράση σπανιότερα.
Συνολικά, μεγαλύτερη μακροζωία στο laptop.

Mειονεκτήματα του undervolting: Kανένα.
Φροντίστε μόνο να έχετε σώσει οποιαδήποτε ανοιχτά αρχεία κατα τη διαδικασία εύρεσης των σωστών τιμών voltage γιατί μπορεί να εμφανιστεί blue screen.
Φυσικά το σύστημα θα είναι απόλυτα σταθερό στη συνέχεια, μόλις βρούμε τις κατάλληλες τιμές voltage.


ΣΤΟ ΨΗΤΟ!
Με έπεισες. Τι πρέπει να κάνω για να δοκιμάσω και στον δικό μου φορητό το Undervolting?
Θα χρειαστούμε το δωρεάν πρόγραμμα RMclock v2.35
http://cpu.rightmark.org/download/rmclock_235_bin.exe

καθώς και κάποιο πρόγραμμα για να stressαρουμε τον επεξεργαστή μας και να δοκιμάσουμε τη σταθερότητά του σε καταστάσεις full load.
Ένα τέτοιο πρόγραμμα είναι το Orthos.
http://www.techpowerup.com/downloads/385/
Mπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε το prime95 ή όποιο άλλο θέλουμε

Aφού εγκαταστήσουμε το RMclock πηγαίνουμε στο advanced CPU settings και επιλέγουμε CPU type: mobile και apply settings. Αν μας ζητήσει restart του προγράμματος το κάνουμε.Αυτό το κάνουμε για να αναγνωριστεί σωστά ο επεξεργαστής μας απΆ το πρόγραμμα.
Αν τυχόν το πρόγραμμα μας δε μας αφήνει να επιλέξουμε το CPU type το αφήνουμε ως έχει. Απλά ίσως να μη μας εμφανίζει σωστά την οικογένεια του επεξεργαστή και τις σωστες θερμοκρασίες.
Eνεργοποιούμε επίσης όλες τις τεχνικές εξοικονόμησης ενέργειας που υποστηρίζει ο επεξεργαστής μας (enhanced low power states) και που πιθανότητα να μην ήταν ενεργοποιημένες απ' τη μαμά του. (C1E έως C4E)




Πηγαίνουμε τώρα στο tab “CPU info” και βλέπουμε αν έχει αναγνωρίσει την οικογένεια του επεξεργαστή μας καθώς και τη θερμοκρασία του.



Έχοντας ανοιχτό το Rightmark utility ξεκινάμε το Orthos για να stressαρουμε τον επεξεργαστή μας για περίπου 10λεπτά ώστε να δούμε τι θερμοκρασίες έπιανε σε full stress στις εργοστασιακές ρυθμίσεις του ο επεξεργαστή μας. Πολλοί ίσως να παρατηρήσουν θερμοκρασίες που να φθάνουν και τους 90C, κάτι που δεν αντιλαμβάνονταν όταν πχ έπαιζαν το αγαπημένο τους παιχνιδάκι.
Μετρώντας τις θερμοκρασίες πριν το undervolting θα μας βοηθήσει να εκτιμήσουμε την συνεισφορά του undervolting και τις θερμοκρασίες που θα πιάνουμε μετά.




Στον δικό μου laptop με τον intel 7500 στα 2.2GHz ανέβαζε γύρω στους 78C σε full stress (όπως μου έγραφε το cpu info tab του Rightmark) και το ανεμιστηράκι έκανε θόρυβο για να ψύξει τον επεξεργαστή.

Ξεκινάμε το undervolting!
Πηγαίνουμε στο tab Profiles του Rightmark --> performance on demand και μαρκάρουμε το “Use P-state transitions” τόσο στο AC power όσο και στην Battery.
Στη συνέχεια μαρκάρουμε όλα τα διαθέσιμα index numbers.




Στη συνέχεια πηγαίνουμε στην κυρίως Profile page και τικάρουμε όλα τα indexes εκτός απ' το νούμερο “0 – SuperLFM”. (αν υποστηρίζεται κιόλας απΆ τον επεξεργαστή μας και δεν είναι και γκριζαρισμένο. Μόνο στους νεότερους επεξεργαστές υποστηρίζεται η δυνατότητα έτσι κι αλλιώς) Το superLFM κάνει εκτός απο undervolting KAI underclocking, οπότε δεν το επιλέγουμε προς το παρόν, αφού δε θέλουμε να χάσουμε καθόλου σε απόδοση του επεξεργαστή. Στον δικό μου πχ επεξεργαστή ρίχνει τη συχνότητα απΆ τα 1,2Ghz στα μόλις 600Mhz.)

Στην επιλογή Current επιλέγουμε “performance on demand” τόσο για το AC battery όσο και για τη μπαταρία.
Επιβεβαιώνουμε τέλος ότι η επιλογή «auto adjust intermediate states VIDs” δεν είναι επιλεγμένη.




Ξεκινώντας λοιπόν το undervolting αρχίζουμε απΆ το μεγαλύτερο διαθέσιμο multiplier. (στην περίπτωσή μου το 11)
Οι επεξεργαστές χρησιμοποιούνε διάφορα multipliers ώστε να αυξομειώνουν τη συχνότητά τους ανάλογα με το φορτίο τους.
Στο μέγιστο φορτίο θα χρησιμοποιηθεί το μέγιστο multiplier, o επεξεργαστής θα ανεβάσει τη μέγιστη συχνότητα και το ανεμιστηράκι θα αρχίσει δουλειά μόλις οι θερμοκρασίες του επεξεργαστή αρχίσουν να ανεβαίνουν.
Επεμβαίνοντας λοιπόν κατά κύριο λόγο στα volts του μέγιστου multiplier καταφέρνουμε να κρατήσουμε τις θερμοκρασίες και το θόρυβο στα χαμηλότερα δυνατά επίπεδα όταν ο επεξεργαστής ζορίζεται.

Οι περισσότεροι θα μπορέσουν να κατεβάσουν τα volts στον επεξεργαστή τους τουλάχιστον κατά .100v.

Η τεχνική που εφάρμοσα προσωπικά ήταν να τρέχω το orthos παράλληλα (ώστε να stressαρω όσο το δυνατόν περισσότερο τον επεξεργαστή) και να κατεβαίνω σκαλί-σκαλί την κάθε σκάλα volts στο μέγιστο multiplier. (σ' εμένα δηλαδή το 11)




Kάθε 3-4 λεπτά και εφόσον δεν εμφανίζονταν μπλε οθόνη κατέβαινα άλλο ένα σκαλί voltage μέχρι να εμφανιστεί μπλε οθόνη και να κάνει restart o υπολογιστής.
Σημείωνα τότε σε ένα χαρτάκι τα χαμηλότερα volts που πέτυχα στο συγκεκριμένο multiplier και στα οποία το σύστημα είχε γίνει ασταθές και μετά το restart ανέβαινα μία σκάλα volts την οποία δοκίμαζα σε full load με το orthos για τουλάχιστον 10λεπτά.

Παράλληλα απΆ το tab “CPU info” του ΡΜclocker έλεγχα και τη θερμοκρασία που ανέβαζε τότε ο επεξεργαστής.
Αν το σύστημα ήταν σταθερό, προχωρούσα στο επόμενο μικρότερο multiplier (πχ απΆ το 11 στο 10) ώστε να μειώσω τα volts και στα μικρότερα Multipliers.
Για να testαρω κάποιο μικρότερο Multiplier ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΩΣ ξεμάρκαρα το μεγαλύτερα του multipliers (πχ για να testαρω το multiplier 9 έπρεπε τα multipliers 10 και 11 να είναι απενεργοποιημένα, κάνοντας προσωρινά δηλαδή underclock).Κατέβαζα έτσι πάλι σιγά –σιγά τα volts (κάθε 3-4λεπτά) τρέχοντας παράλληλα το Orthos.
Mόλις crashαρα το σύστημα και στο συγκεκριμένο Multiplier, σημείωνα πάλι σε ένα χαρτάκι την τιμή που δεν άντεξε το σύστημα και μετά το restart ανέβαινα πάλι ένα σκαλί στα volts testαροντας το εκτενέστερα (για κανα 10λεπτο)
Με την ίδια διαδικασία προχωρούσα και στα επόμενα μικρότερα multipliers. (9X, 8X, 7X, 6X)

Σημαντικό: Aφού ολοκληρώσετε τα stressing tests στο κάθε multiplier, ξαναμαρκάρετε όλα τα multipliers, αλλιώς το σύστημα θα τρέχει σε χαμηλότερη απΆ τη μέγιστη δυνατή συχνότητα. Καλό είναι επίσης να τρέξετε το Orthos για ένα 2ωρο μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας σε όλα τα multipliers, ώστε να σιγουρευθείτε ότι δεν εμφανίζονται blue screens και να ανεβείτε και άλλο 1 σκαλί ασφάλειας στα volts στο multiplier που αλλάξατε.

Το Corner του τεμπέλη
Καλα όλα αυτά αλλα δεν υπάρχει καμια πιο σύντομη και μπακαλίστικη διαδικασία? Βαριέμαι να το κάνω αυτό για κάθε Multiplier:
Aν βαριέστε, κάντε το undervolting τουλάχιστον για τα 1-2 μεγαλύτερα multipliers τα οποία και χρησιμοποιούνται όταν στρεσάρεται ο επεξεργαστής.
Επίσης αν βαριέστε να κατεβαίνετε 1-1 τα σκαλοπάτια voltage, δοκιμάστε μια απότομη κάθοδο 10-12σκαλοπατιών στο μέγιστο multiplier.
Τρέξτε το Orthos για κανα 10λεπτο (ή κάποιο βαρύ παιχνίδι) και το πιθανότερο είναι ότι το σύστημα σας θα είναι σταθερό χωρίς blue screens.
Αν εμφανίσει blue screen ανεβαίνετε 2-3 σκαλοπάτια.
Μπορεί να μην πετύχετε το μέγιστο undervolting που σας επιτρέπει ο επεξεργαστής σας, αλλα θα μπορέσετε έστω να έχετε θεαματικά αποτελέσματα γρήγορα και με τη λιγότερη προσπάθεια.





ΜΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΛΛΑΓΩΝ:

Αφού λοιπόν σιγουρευτήκαμε ότι το σύστημα είναι σταθερότατο, καιρός να κάνουμε πιο μόνιμες τις αλλαγές στα volts , ώστε να μη χρειάζεται με κάθε επανεκκίνηση των windows να ξαναθέτουμε τις τιμές των volts.
Πηγαίνουμε στην καρτέλα profiles και επιλέγουμε startup: performance on demand τόσο για AC power όσο και για μπαταρία.




Πηγαίνουμε επίσης στην καρτέλα settings και τικάρουμε το «start minimized to system tray” και «run at windows startup” και πατάμε aply.


Αυτό ήταν!



Δημιουργία 2ου profile για την απόλυτη οικονομία σε μπαταρία με παράλληλη undercloking εκτός του undervolting. (προαιρετικό)
Στην καρτέλα profiles μπορούμε επίσης να θέσουμε και ένα 2ο προφιλ αν θέλουμε, αυτό του power saving, το οποίο μπορούμε να το επιλέγουμε όταν τρέχουμε το laptop εκτός ρεύματος (ή ως κατεβαστήρι) και θέλουμε την απόλυτα μέγιστη εξοικονόμηση μπαταρίας.
Mαρκάρουμε 1 ή περισσότερα απ' τo μικρότερο indexes που θέλουμε να λειτουργεί (ξεκινώντας είτε απ' το 0 superLFM αν υποστηρίζεται, είτε απ' το 1 ) Στο δικό μου σύστημα, ο επεξεργαστής κατεβάζει συχνότητα με το index 0 απΆ τα τα 1,2GHz στα μόλις 600Mhz.



και απΆ τα profiles επιλέγουμε αυτή τη φορά το “power saving”.




Όπως καταλαβαίνετε με αυτό τον τρόπο υποχρεώνω τον επεξεργαστή μου να μην ανεβάζει ποτέ ταχύτητα πάνω απο 600Mhz. Μιλάμε δηλαδή για underclocking εδώ και όχι undervolting.
Αν δε θέλουμε την μεγιστη εξοικονόμηση ενέργειας με το power saving και έχουμε το laptop στην πρίζα, επιλέγουμε και πάλι στο “current” το προηγούμενο profile που φτιάξαμε "performance on demand" ώστε να μην χάνουμε σε επιδόσεις.

Αναλυτικότερα στοιχεία για το SuperLFM και IDA.
To superLFM mode ( Super Low Frequency Mode) είναι το Mode εξοικονόμησης ενέργειας με το οποίο χαμηλώνουμε και τη συχνότητα του επεξεργαστή (underclocking)
Η συγκεκριμένη δυνατότητα υπάρχει μόνο στους τελευταίους επεξεργαστές της intel της σειράς Τ7ΧΧΧ και στους penryn φυσικά.
Για την ενεργοποίηση του SuperLFM απΆ την κυρίως profile page μαρκάρουμε τον index μηδέν superLFM, θέτουμε το FID στο 6 (απΆ το 8 )



και τσεκάρουμε απΆ το tab “performance on demand” ότι το 0 (μαζί με τα υπόλοιπα Indexes) είναι επιλεγμένα και πατάμε apply.




To IDA σημαίνει Intel Dynamic Acceleration.Eίναι μια τεχνική της intel να σου δίνει τη δυνατότητα να μπορείς να χρησιμοποιήσεις μόνο τον ένα πυρήνα, αλλά σε ένα σκαλί παραπάνω του multiplier.
Tα πλεονεκτήματα δεν είναι σπουδαία οπότε δεν ασχολήθηκα ιδιαίτερα με το θέμα.
[B][COLOR="Red"]


Χρήστες 64bit Vista/win7:
Υπάρχει digitally signed/secure driver που απαιτείται απ' το RMclock για να τρέξει στα Vista/Win7 64bit.
Μπορείτε να τον κατεβάσετε απο εδώ


ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Στο δικό μου σύστημα κατάφερα 10 ολόκληρους βαθμούς C πτώση στο μέγιστο multiplier σε max load (από 78C στους 68C) και φοβερή μείωση του θορύβου απΆ το ανεμιστηράκι που δεν καλείται πλέον να βγάλει τα κάστανα απΆ τη φωτιά στους 78C.

Αναλυτικά, οι πτώσεις των volts και θερμοκρασιών που κατάφερα στον δικό μου intel 7500 ήταν:
multiplier 11X (2.2Ghz) : Aπο 1.2500V --> 1.0250V (πτώση θερμοκρασίας απο 78C στους 68C σε full load) , με κάθοδο 18 ολόκληρα "σκαλιά" στο voltage!
10X: Aπο 1.1750V --> 0.9875V στους 58C (15 σκαλιά κάτω!)
9X: Aπο 1.000V --> 0.9250V 57C
8X: Aπο 0.9250V --> 0.8750V 55C
7X: Aπο 0.8750V --> 0.8500 53C
6X: Aπό 0.8500 --> 0.8500 52C

Παρόμοια αποτελέσματα είχαν και πολλοί άλλοι που το δοκίμασαν.


Σημειώσεις:
(*) Οι τιμές voltage που αναφέρω στον οδηγό είναι ενδεικτικές και αφορούν μόνο τον επεξεργαστή του δικού μου laptop. Για να βρειτε τις σωστές τιμές για τον δικό σας επεξεργαστή πρέπει να ακολουθήσετε τη μέθοδο που αναφέρω.
Η δε τιμή voltage στο κατώτατο multiplier ειναι κλειδωμένη και δεν μπορεί να πάει δυστυχώς παρακάτω, παρ' όλο που θα μπορούσε.

(**) Σε κάποια πολύ παλιά laptops ίσως το Rmclock να μη υποστηρίζει τον επεξεργαστή σας.
Δοκιμάστε το notebook hardware control μήπως τον υποστηρίζει.
http://www.pbus-167.com/

(***) Ένα άλλο πολύ καλό πρόγραμμα undervolting με signed drivers είναι το CrystalCPUID για x64 Vista. Δοκιμάστε το αν θέλετε εναλλακτικά, αν και εμένα με βόλεψε το RMclock γιατί έχει περισσότερες δυνατότητες
http://crystalmark.info/download/ind...l#CrystalCPUID

(****) θερμοκρασίες κλπ στοιχεία μπορείτε να βλέπετε και με το εύχρηστο προγραμματάκι Hmonitor
http://www.download.com/HMonitor/300...-10026653.html

(*****) Για undervolting στο Ubuntu δείτε εδώ

(******) undervolting μπορεί να γινει και στα ιδιαίτερα ζεστα apple φορητα. Μονο που στο mac os x αντι για το RMclock χρησιμοποιείστε το CoolBook.
http://www.coolbook.se/CoolBook.html