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Turing-Undervolting

15 % geringere Leistungsaufnahme und dennoch leichtes OC

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15 % geringere Leistungsaufnahme und dennoch leichtes OC
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Rund um die AMD-Grafikkarten mit Vega-GPU entbrannte im vergangenen Jahr eine Diskussion zum Undervolting. Tatsächlich zeigte gerade die Radeon RX Vega 56 gutes bis sehr gutes Undervolting-Potenzial. Die Frage, ob sich die GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti jeweils in der Founders Edition ebenfalls für ein Undervolting eignen, haben wir zum Start der beiden Karten noch nicht beantwortet. Dies wollen wir nun nachholen.

Beim Undervolting handelt es sich um ein gezieltes Absenken der Versorgungsspannung. Die Hersteller liefern ihre Prozessoren und GPUs mit einer vordefinierten Spannung aus, die über die Varianz in der Fertigung hinweg einen stabilen Betrieb aller Chips gewährleisten soll. Noch denkbar wäre eine dynamische Anpassung dieser Spannung an den jeweiligen Chip. Diese individuelle Anpassung wäre aber sehr aufwändig und wird daher nicht vorgenommen.

Ziel des Undervoltings ist ein stabiler Betrieb mit einer niedrigeren Spannung als die vom Hersteller vorgesehene, was sich positiv auf den Strombedarf und damit auch auf die Abwärme auswirkt. Aufgrund des relativ hohen Strombedarfs der Radeon RX Vega 64 und Vega 56 boten sich diese für ein Undervolting besonders an. Aber auch bei der GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti dürften sich ein paar Watt einsparen lassen.

In den Standard-Einstellungen werden die Turing-GPUs mit Spannungen von um die 1 V betrieben. Mal sind es 0,987, mal 0,994 V und mal knapp über 1,00 V. Nach oben hin sind ohne Spannungs-Mod maximal 1,068 V möglich, wenngleich NVIDIA keine Einstellung des absoluten Wertes ermöglicht, sondern prozentual einen Spielraum lässt, der sich von 0 bis 100 % verwenden lässt. Über die Spannungs/Takt-Kurve können die 1,068 V auch manuell eingestellt werden. Mit Modifikationen, wie der8auer sie vormacht, sind auch 1,2 V möglich.

Wir wollen die Spannung allerdings nicht erhöhen, sondern reduzieren. Dazu verwenden wir Software wie den MSI Afterburner oder EVGA Precision in der aktuellen Version. Zudem nehmen wir den NV Scanner zu Hilfe, der uns eine grobe Richtung vorgeben wird, wie weit wir die Spannung absenken können. Eigentlich ist der NV Scanner als automatisches Overclocking gedacht.

Für ein Undervolting der GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition sind wir wie folgt vorgegangen. Zunächst ein mal haben wir den NV Scanner durchlaufen lassen, damit uns eine Takt/Spannungs-Kurve erstellt wird. Danach haben wir die Kurve ab einem Schwellwert von zunächst 0,9 V abgeflacht und mittels einer Endlosschleife des 3DMark TimeSpy über zwei Stunden einen Lasttest durchgeführt. Lief das System stabil durch, konnten wir die Spannung weiter absenken. War das System hingegen instabil, haben wir die Spannung leicht erhöht und erneut getestet.

Für die GeForce RTX 2080 Founders Edition sind wir genau bei 0,9 V gelandet und erreichten einen Takt von 1.930 MHz – also sogar ein leichtes Overclocking gegenüber dem Boost-Takt ohne Undervolting (etwa 1.850 MHz). Die GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition verhielt sich etwas konservativer. Hier mussten wir 0,93 V anlegen, um 1.900 MHz dauerhaft anlegen zu können.

Undervolting der GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti

GeForce RTX 2080GeForce RTX 2080 UVGeForce RTX 2080 TiGeForce RTX 2080 Ti UV
GPU-Takt etwa 1.845 MHzetwa 1.930 MHzetwa 1.740 MHzetwa 1.900 MHz
Speichertakt 1.750 MHz1.900 MHz1.750 MHz1.900 MHz
Leistungsaufnahme225,9 W195,9 W260,3 W237,0 W
GPU-Temperatur 73 °C70 °C77 °C74 °C

Die Lautstärke kann durch die geringere Abwärme natürlich auch reduziert werden, wenn man die Lüfter etwas langsamer drehen lässt. Besser ersichtlich werden die ermittelten Werte in den entsprechenden Diagrammen:

Leistungsaufnahme (nur Grafikkarte)

Last

in W
Weniger ist besser

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Temperatur

Last

Grad C
Weniger ist besser

UL 3DMark

Fire Strike Ultra - Graphics Score

Punkte
Mehr ist besser

Call of Duty: WWII

3.840 x 2.160 - Extra

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Star Wars Battlefront II

3.840 x 2.160 - Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Far Cry 5

3.840 x 2.160 - Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Kingdom Come Deliverance

3.840 x 2.160 - Sehr Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Es zeigt sich, dass die Turing-GPUs ein gewisses Undervolting-Potenzial haben, wenngleich dieses nicht ganz so hoch wie bei den Vega-GPUs von AMD ist. Wir liegen in etwa au Niveau der Pascal-Generation und damit werden sowohl für das Unervolting wie auch für das Overclocking gewisse Parallelen erkennbar.

Das Leistungsplus GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition liegt irgendwo zwischen 4 und 7 %. Gleichzeitig kann die Leistungsaufnahme der GeForce RTX 2080 Founders Edition um 30 W reduziert werden. Bei der GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition sprechen wir von etwas mehr als 20 W. Gleichzeitig bleibt die GPU etwas kühler, was potenziell einen langsamer drehenden Lüfter möglich macht.

Wer also etwas mit seiner neuen Hardware spielen möchte, sollte sich nicht nur das Overclocking einmal anschauen, sondern sich auch mit dem Undervolting beschäftigen.