Как изменить частоты в биосе видеокарты

Обновлено: 06.07.2024

Хотите разогнать видеокарту, но боитесь «синего экрана смерти»? Зря: это, в отличие от манипуляций с процессором, — достаточно просто и безопасно. Если все пойдет по плану, от вашего ПК или игрового ноутбука можно будет получить прирост производительности до 10% и даже больше. Все что нужно — это парочка бесплатных разгонных утилит и приложение для измерения производительности (бенчмарк). Как же с помощью этого набора можно разогнать видеокарту, рассказываем далее.

Что дает разгон видеокарты

Зачем вообще нужен разгон, если все и так работает? Ответ достаточно прозаичен: чтобы получить чуть более плавную картинку, следовательно, лучший игровой экспириенс. Вдобавок разгон сэкономит немного денег при покупке видеокарты.

Впрочем, для серьезного задела иногда требуется прошерстить немало форумов, чтобы понять, какая именно модель имеет наибольший потенциал для разгона.

Пожалуй, самая народная видеокарта для разгона — GeForce 1660 Ti. На ней получить прирост аж в 30% в отдельных играх (например, в Apex Legends) очень легко.

Какие приложения нужны для разгона видеокарты

Вам понадобится следующий софт:

MSI Afterburner / EVGA Precision X
GPU-Z
Программа, широко задействующая видеокарту, при этом (желательно) имеющая встроенный бенчмарк-тест

В качестве последней лучше всего использовать игры, но можно взять и синтетические тесты вроде 3D Mark или FurMark.

Интерфейс утилиты MSI Afterburner понятен даже без гайда. Скриншот автора Интерфейс утилиты MSI Afterburner понятен даже без гайда. Скриншот автора

Минимальная теория по разгону видеокарты

Чтобы разгонять видеокарту более-менее осмысленно, перед началом этой процедуры нужно разобраться с используемыми при оверклокинге терминами:

Напряжение ядра (core voltage) — дополнительное напряжение, которое вы будете подавать на графический ускоритель, чтобы увеличить его производительность. Хотя во времена видеоакселераторов на базе микроархитектуры Fermi, которые вышли в 2010 году, повышать напряжение было рискованным занятием, сейчас благодаря технологии GPU Boost беспокоиться о безопасности устройства не приходится. На некоторых картах этот параметр заблокирован.
Предел мощности (power limit) — максимальная мощность, которую ваш графический процессор будет потреблять при работе на пиковых частотах без снижения тактовой частоты.
Предел температуры (temperature limit) — максимальная температура, при которой начинается троттлинг, то есть существенное падение тактовой частоты ядра. Обычно отметка находится на уровне 75 градусов Цельсия.
Троттлинг (throttling) — постепенное снижение тактовой частоты ядра в игре, введенное производителями, чтобы предотвратить выход видеокарты из строя. Обычно, когда температура графического процессора больше 75 °C или TDP (Thermal Design Power — мощность, потребляемая графическими чипами без учета модулей регулировки напряжения и памяти) превышает установленный лимит, тактовая частота видеоускорителя начинает снижаться.
Смещение тактовой частоты ядра — значение, на которое увеличивается частота работы ядра видеокарты. Чем больше это значение, тем выше FPS (Frames per second — «кадры в секунду», то есть кадровая частота).
Смещение тактовой частоты памяти — значение, на которое увеличивается частота памяти видеокарты. Аналогично предыдущему пункту, но влияет чуть слабее.
Ограничивающий фактор ( PerfCap , только для карт Nvidia) — причина, по которой частота видеокарты не может выйти за определенный предел. Он может сработать из-за превышения температуры, мощности или напряжения.

После небольшого ликбеза перейдем к самому главному — непосредственно к разгону. Он делится на два этапа: увеличение частоты ядра и увеличение частоты памяти.

Разгон ядра графического процессора

Во-первых, откройте MSI Afterburner и CPU-Z, включите мониторинг температуры и частоты ядра и запустите игру, чтобы увидеть, как поддерживается температура до разгона. Сделать это можно, запустив игру в оконном режиме и включив вкладку Sensors в CPU-Z или нажав кнопку Detach в приложении MSI Afterburner.

Оконный режим запуска игры на примере Cyberpunk 2077. Скриншот автора Оконный режим запуска игры на примере Cyberpunk 2077. Скриншот автора

Если средняя температура ГП (графического процессора) ниже 75 градусов, все в порядке. Если нет, то нужно что-то делать с охлаждением. Проверьте вентиляцию корпуса, увеличьте скорость вентилятора (скорей всего, придется смириться с шумом) или смените кулер на видеокарте.

Полноэкранный режим запуска игры на примере Starcraft II. Скриншот автора

Если в игре нет счетчика частоты кадров, включите его в XBox Game Bar (в Windows 10 сочетание клавиш Win + G). На панели нажмите на кнопку «Производительность» (Perfomance) и в открывшемся окне — на кнопку закрепления поверх всех окон. Можно уменьшить окно до минимальных размеров.

Маленькое окно счетчика FPS и нагрузки на систему на примере Starcraft II. Скриншот автора Маленькое окно счетчика FPS и нагрузки на систему на примере Starcraft II. Скриншот автора

Затем в MSI Afterburner выставьте на максимум напряжение ядра, предел мощности и температуры. Если текущее ее значение не выходит за лимит, значит, все в порядке.

Добавьте «+100» к частоте ядра и нажмите кнопку «Применить». Запустите игру в оконном режиме и оставьте экземпляр GPU-Z или MSI Afterburner работающим сбоку. Прокрутите окно сенсора GPU-Z вниз, и вы увидите множество показателей. Из них вам нужно следить за тактовой частотой видеокарты, его температурой, потребляемой мощностью и параметром PerfCap. Если игра работает в течение 15–20 минут без сбоев, а температура и мощность остаются ниже безопасных пределов, вам удалось разогнать свой графический процессор на 100 МГц .

Увеличение частоты в MSI Afterburner. Скриншот автора Увеличение частоты в MSI Afterburner. Скриншот автора

Увеличьте смещение частоты ядра еще на 100 МГц. Продолжайте отслеживать тактовую частоту графического процессора и отмечать средний и низкий показатель FPS в ходе выполнения теста. Если он выше, чем при предыдущем запуске, можно продолжать.

Если при игре наблюдаются сбои или артефакты изображения, вернитесь к последней стабильной настройке. Запомните ее: это самая высокая стабильная частота ядра вашей видеокарты.

Благодаря параметру PerfCap Reason можно узнать, по какой причине нельзя увеличить частоту ядра. Это может быть напряжение, мощность, температура или их комбинация. С температурой можно что-то поделать, но вот напряжение и мощность не получится изменить обычными средствами.

На видеокартах AMD, для которых опция PerfCap недоступна, следите за процентом энергопотребления или мощностью, если вы знаете TGP (Thermal Graphics Power — общая потребляемая мощность), и темпами ее изменения. Если видеокарта работает на потолке своей мощности или TDP, то при достижении определенного предела температуры или мощности произойдет резкое снижение тактовой частоты ГП. Следите за этим.

Что касается мощности, она будет близка к максимальному пределу, установленному через Afterburner.

Как разогнать память видеокарты

Разгон памяти — более простое занятие. Теперь можно закрыть GPU-Z и увеличивать частоту памяти на 200 МГц в MSI Afterburner на каждом этапе. Продолжайте, пока игра не вылетит или вы не начнете видеть артефакты.

Они могут быть едва заметными и обычно начинают появляться прямо перед тем, как память вот-вот станет нестабильной. Если разгонять ее дальше, возможно, произойдет сбой. Так что артефакты — хороший показатель стабильности.

Также важно следить за средним и минимальным значением FPS для каждого прогона, поскольку новые видеокарты, такие как RTX 3080/3090, включают ECC-память (Error Correction Code — коррекция ошибок), предотвращающую сбои. Вместо артефактов вы увидите, как производительность начнет ухудшаться. Произойдет это по причине сбоя и постоянного повтора циклов передачи данных.

". Мы доподлинно знаем, что паспортные значения тактовых частот видеокарты не зависят от драйвера, операционной системы и конфигурации компьютера. По логике вещей выходит, что все нужные значения лежат не где-нибудь, а в BIOS платы. "

Идет война. Незримое противостояние p-n перехода и пытливых умов кустарных оверклокеров. Высокие температуры против кулеров. Рассчитанная погрешность против энтропии. В этой бескомпромиссной битве пригодны все средства. Особенно те, что были заимствованы у неприятеля. Такие, например, как разгон видеокарты через встроенные средства BIOS.

В теории
Если ленивые разработчики не хотят оптимизировать свое творение под системы среднего класса, то нам придется идти к Магомету — то есть быть хитрыми сверх положенного природой. В большинстве своем хитрые и находчивые выбирают хардкорный разгон отдельных компонентов системы.
Попробуем рассудить здраво: что разгонять надо, а что — не стоит. Еще древним было известно о разгоне процессора. Смею предположить, что у подавляющего большинства читателей ЦПУ работает на пределе своих сил; кроме того, вопрос его разгона рассмотрен нами уже до дыр и технологических отверстий. Сразу за "камнем" идет видеокарта. Чем и как обычно разгоняют видеокарту? Не кричите, знаем сами — специальными программами-твикерами. Принцип их действия предельно прост. Вся соль состоит в изменении рабочих частот ядра и памяти через драйвер видеокарты. Для нас в данном случае важно то, что эти изменения вступают в силу одновременно с загрузкой драйверов — то есть в момент старта операционной системы. Такой способ разгона далеко не идеален. Во-первых, твикер, в зависимости от кривизны рук гуру-программеров, отъедает некоторое количество памяти и процессорного времени. Плюс ко всему присутствие в памяти лишнего приложения напрямую способствует ее фрагментации и косвенно влияет на общие тормоза системы. Во-вторых, мы привязаны к программному обеспечению. Получается, если переставить плату на другой компьютер, все старания по подборке и тестированию подходящих частот чипа и памяти пойдут коту под хвост. Ну и третье соображение — самое очевидное. В каждой программе имеется как минимум один глюк, о котором не знает ее создатель, плюс ни один код не застрахован от критических сбоев. Зависеть от них в таком опасном и чреватом лесными пожарами деле, как разгон, — неприятно.

Видеокарты Radeon могут работать во множестве режимах: 2D, 3D, 3D Boost (не у всех карт) и нескольких промежуточных (например, воспроизведение видео).
Полный перечень режимов показывает, например AIDA64

Режимы (по крайней мере, из тех, что можно редактировать) задаются в виде последовательности восьми байт: /3 байта частоты ядра/3 байта частоты памяти/2 байта напряжения/

Например, для 3D режима эта последовательность: A0 86 01 74 B7 01 01 FF что означает /1000МГц ядра/1125МГц памяти/напряжение 3D/

Как одно превращается в другое? показываю на примере:
1000МГц ядра умножаем на сто = 100000, переводим в шестнадцатеричный формат 100000 => 186A0h, переворачиваем "задом наперёд" 186A0h => A0 86 01.

А вот пример в обратную сторону:
74 B7 01 переворачиваем "задом наперёд" => 1B774h, переводим в десятичный формат 1B774h => 112500, делим на сто = 1125МГц памяти

01 FF это -1 (минус один) это указание на использования напряжения для "обычного" 3D режим, для режима 3D Boost стоит 02 FF (минус два), для всех остальных режимов напряжение задано в явном виде, например 30 75 00 30 75 00 84 03 это /300МГц/300МГц/900мВ/

Таким образом, если хотим изменить частоты в bios для определённого режима:
- узнаём значения частот по умолчанию
- переводим их согласно приведённому выше алгоритму
- ищем последовательность из шести байт (3 байта ядра/3 байта памяти)
- решаем, на какие частоты хотим изменить
- переводим их согласно приведённому выше алгоритму
- заменяем байты по умолчанию на те, что высчитали
Это ВСЁ что касается редактирования частот. Лично у меня получалось редактировать частоты 3D режима, но вот частоты 2D режима, почему-то не уменьшались (напряжение также не хотело меняться)

Теперь о предельных частотах разгона.
Как известно, по умолчанию, у видеокарт Radeon в CCC предел увеличения частот сильно ограничен. Зачастую этот предел меньше чем возможности видеокарты. Этот предел можно обойти, используя не ССС, а например Sapphire Trixx в которой без лишних телодвижений можно выставить очень высокие частоты. Либо однократно запустить MSI Afterburner с ключом /xcl и после перезагрузки в CCC также можно будет выставлять очень высокие частоты.
А можно отредактировать bios т.к. этот предел задан в нём. Он задан последовательностью семи байт: /3 байта предела частоты ядра/ 00 (нулевой байт)/3 байта предела частоты памяти/
Поэтому чтобы изменить предел в bios надо:
- узнать в CCC предельные частоты
- перевести их в трёх байтовые значения согласно приведённому выше алгоритму
- искать в bios последовательность семи байт (не забудьте добавить 00 посередине)
- изменить по своему желанию (согласно алгоритму)

Например, в моём bios от HD 7770 предел был 1300/1300, я нашёл строку D0 FB 01 00 D0 FB 01 и заменил на 88 84 02 00 98 AB 02 что дало предел 1650/1750

В отношении вещей я человек довольно таки консервативный, поэтому использую все «до конца», пока вещи выполняют свои функции и пытаюсь получить от них все, на что они способны. Так и с компьютерной техникой, поэтому тема «разгона» мне всегда была интересна и практиковалась на всем, что использовалось. Одним из последних приобретенных гаджетов стал ноутбук HP ProBook 4530s в комплектации Intel Core i3/AMD Radeon HD 6490M. Этот рассказ о том, что и как я сделал, чтобы видеокарта от AMD потребляла меньше и работала быстрее.

Итак, приступим. Нам нужен биос видеокарты Radeon. Распаковываем образ обновления прошивки биос ноутбука (я делаю это при помощи Total Commander) и ищем строку «ATOMBIOSBK-ATI» в файлах, я так понимаю это торговая марка их биосов. И тут первый сюрприз: находим аж 6 разных файлов, половина из которых (судя по строкам в них попадающимся) предназначена для платформы «HP_IEC_Roxette_SeymourXT_GDDR5» (не мое), половина для «HP_IEC_Ramones_SeymourXT_GDDR5» (Ramones — название платформы ноута, SeymourXT — коденейм GPU Radeon HD 6490M).

Оставался вопрос, как выбрать из 3-х нужный мне файл (изначально я не знал, будут ли данные из записи «PP_PhmSoftPowerPlayTable» совпадать с данными в файле). Тестировщик AIDA64 предоставляла следующую информацию о видеокарте.

[ AMD Radeon HD6490M ]

Свойства видеоадаптера:
Описание устройства — AMD Radeon HD6490M
Строка адаптера — AMD Radeon HD6490M
Строка BIOS — BR41262.S02

Здесь хочу обратить внимание, откуда же берется этот самый «OverDrive». При открытии оригинального файла биос видеокарты RBE предупреждает об отсутствии записи настроек OverDrive. Сравнивая таблицы оригинальную и из реестра видим:

Вместо нолей появились записи максимальных допустимых частот для ядра и памяти (тут они записываются в x10kHz). После внесения соответствующих изменений в файл образа биос видим наши частоты на вкладке редактирования OverDrive в RBE, что подтверждает изыскания.

Немного о «PowerPlay». Это технология управления энергопотреблением видеокарты. В мобильном варианте организовано два профиля — экономичный и производительный. Они переключаются в настройках Catalyst Control Center и заданы в биосе различными сценариями.

Сценарий «1» включает в себя набор из 3 состояний и используется в режиме производительность, сценарий «3» — для режима «экономия энергии». Так же есть отдельный сценарий («2») предназначенный для режима аппаратного декодирования видео.

Собственно дальше, думаю, все понятно, меняем как душе угодно частоты сценариев, берем измененную таблицу PowerPlay и вносим ее в реестр. С частотами вроде проще, тактовый генератор встроен в чип, частоты наверняка генерируются единообразно и с этим проблем быть не должно, но раз мы опустили частоту работы GPU в некоторых состояниях, становится интересным уменьшить и его напряжение питания. Но тут, как мы понимаем, все очень вендор-специфик. Смотрим как это сделано:

Собственно, сам шим-контроллер TPS51511. Задумывался как 2-х уровневый, но немного доработали схему получив 4 переключаемых уровня напряжения. Управление ведется сигналами POW_SW1 и POW_SW0. А вот откуда они берутся:

Это чип GPU, как видим, используются линии ввода-вывода произвольного назначения (GPIO). Разбираясь в вопросе узнал, что биос видеокарты предоставляет функции установки частот GPU, памяти и вольтажа, то есть вроде как ведор-специфик аппаратная часть подкреплена программной, значит можно пробовать. Думаю, в биос есть какие-то пороги, в зависимости от которых и заданного для установки напряжения будут соответствующим образом меняться состояния выводов POW_SW1 и POW_SW0. Чтобы не разбирать и не мерить, изменилось ли напряжение на самом деле, решил оценить это по нагреву GPU в тесте в режиме экономии энергии. Оценка показала снижение температуры на 5-7гр при тех же частотах, то есть сработало!

Вот, собственно, и весь краткий рассказ. Что касается конкретно моей видеокарты, изначально максимальные частоты GPU/память были 750/900. Архитектура ее такова, что производительность ограничивается именно GPU. При тестах прирост на 15% частоты GPU дает около 11% прироста производительности, тогда как прирост частоты памяти на те же 15% давал лишь 1% производительности. Остановился на настройках как на последних скриншотах RBE. Сам механизм OverDrive лучше не использовать, потому что при его активации промежуточные состояния частот берутся не из таблицы реестра, а из биос. Поэтому максимальные желаемые частоты были внесены в стандартные состояния. Так же в режиме высокой производительности среднее состояние сделал без переключения частоты памяти и вольтажа. Насколько я понял, переключение частоты памяти сопровождается сбросом контроллера памяти и дополнительными «телодвижениями», что ни к чему при желании максимальной производительности, ну и вольтажом лучше не клацать, дабы минимизировать всякие переходные процессы. Так же были уменьшены частоты режима декодирования видео.

По итогам тестов получил в экономном рабочем режиме снижение температуры (и соответственно энергопотребления) при отсутствии заметной деградации производительности (собственно тогда, когда она и не нужна) и повышение производительности, когда она нужна.

Думаю, такая методика будет работать и на других конфигурациях, но у меня нет возможно протестировать это. Буду рад, если это кому-то интересно и кто-то попробует и поделится результатами.