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Mit den Core-Ultra-200S-Prozessoren alias Arrow Lake bewarb Intel im Zusammenhang mit dem Overclocking der CPUs auch den Digital Linear Voltage Regulator (DLVR) beziehungsweise die Tatsache, dass dieser Umgangen werden kann. Die Mainboards sollten die Aufgabe der Spannungsregelung weiterhin übernehmen können.
Intel nutzt den DLVR, um jeden einzelnen Performance-Kern und auch jedes einzelne Efficiency-Kern-Cluster mit einer eigenen Spannung zu versorgen. Dies macht das Design besonders bei niedriger und mittlerer Last effizient, da nicht über alle Kerne hinweg, die teilweise genutzt und werden und teilweise eben auch nicht, die gleiche Spannung anliegt. Auch in Spielen kann der DLVR seine Stärken ausspielen.
Unter Volllast aber hat der DLVR auch Nachteile. Er muss die Eingangsspannung auf die jeweilige Spannung der Kerne und Cluster reduzieren und das bei einem gegebenen Strom der notwendig ist, um die Kerne zu "betreiben". Daher kommt es hier zu einer gewissen Verlustleistung, die im Prozessor auftritt und gar nichts mit der eigentlichen Rechenleistung zu tun hat. Ausgehend von den 250 W eines Core Ultra 9 285K sind dies etwa 80 bis 90 W reine Verlustleistung am DLVR.
In einem seiner Videos rechnete der8auer dies einmal vor:
Vin: Eingangsspannung des Prozessors (1,5 V)
Vout: Ausgangsspannung der Kerne (z.B. 1,1 V für alle Kerne)
Stromstärke: Ergibt sich aus der Leistungsaufnahme der CPU und der Ausgangsspannung (250 W / 1,1 V = 227,3 A)
Verlustleitung = (1,5 V - 1,1 V) x 227,3 A = 90,9 W
In Spielen (bei einer angenommenen Leistungsaufnahme von 60 W) wiederum sähe die Rechnung in etwa so aus:
Verlustleistung = (1,5 V - 1,2 V) x 50 A = 15 W
Die Verlustleistung ist in Spielen und damit auch in Teillasten deutlich geringer als unter Volllast. Unter Volllast aber kann es daher Sinn machen, den DLVR zu umgehen, da die Verlustleistung in das Gesamtbudget mit einfließt und die Kerne im Zweifel ausbremst. Die Gesamt-Leistungsaufnahme des Systems steigt in diesem Fall aber an, da die Spannungsregelung auf dem Mainboard ebenfalls einer gewissen Verlustleistung unterliegt und zur Verlustleistung des Prozessors hinzugerechnet werden muss.
Microcode entfernt DLVR Bypass
Die Umgehung des DVLR ist bisher im BIOS recht einfach möglich gewesen. Es gab dazu eine entsprechende BIOS-Option, die sich auch Power Gate Mode nennt. In den vergangenen Tagen wurden für die Mainboards mit Z890-Chipsatz BIOS-Updates verteilt und diese enthielten auch den Microcode 0x112. Mit diesem Microcode soll auch die Umgehung des DLVR entfernt werden. Foren-Nutzer Trill beobachtete dies mit einem Mainboard von ASRock.
Im BIOS 0805 für das ASUS ROG Maximus Z890 Apex war der "Power Gate Mode" noch enthalten. Auch im BIOS 0806 mit Microcode 0x110 ist dies noch der Fall. Allerdings wurde inzwischen auch ein Beta-BIOS 1001 veröffentlicht. Ob hier der Micro ode 0x112 enthalten ist, wissen wir nicht.
Wir haben bei Intel nachgefragt, warum der Bypass Mode für den DLVR entfernt werden soll:
Übesetzt heißt dies: Der versehentliche "Missbrauch" soll verhindert werden und Intel will sicherstellen, dass der Bypass des DVLR nur in den Extreme-OC-Szenarien ermöglicht wird. Die Default-Einstellungen aller Mainboards sehen die Umgehung aber auch nicht vor. Insofern verstehen wir nicht ganz, wie hier ein Missbrauch stattfinden soll. Für bestimmte Anwendungsbereiche könnte der DLVR Bypass Sinn machen, aber diese Entscheidung sollte Intel doch dem Nutzer überlassen.
Bisher liefern erst ASRock und MSI ein BIOS mit Microcode 0x112 aus. Gigabyte bietet noch keine neueren Versionen an und ebenso ASUS. Bisher ist uns auch nicht ganz klar, wie Intel den Bypass des DLVR ermöglichen will. Denkbar wäre hier eigentlich nur ein LN2-Mode, wie ihn einige Mainboards bieten. Bisher setzte intel den DLVR in Desktop-Prozessoren nicht ein. In Raptor Lake (und auch dem Refresh) war dieser bereits integriert, wurde aber deaktiviert.
Update: ASUS weiterhin mit DLVR-Umgehung
ASUS hat für seine Z890-Mainboards das finale BIOS in der Version 1002 veröffentlicht, welches den Microcode 0x112 enthält. Wir haben das BIOS auf einem ROG Maximus Z890 Apex installiert.
Die Screenshots zeigen das installierte BIOS in der Version 1002 und auch den Microcode 0x112. Allerdings finden wir unter den "Extrem Tweaker"-Einstellungen weiterhin den Power Gate Mode. Die Funktion den Microcode auf eine ältere Version zu wechseln (siehe letzter Screenshot) müssen wir hier also gar nicht nutzen.
Somit bleibt unklar, mit welchem Nachdruck Intel den DLVR-Bypass verhindern möchte.