그래픽카드 전력제한 걸기 - geulaepigkadeu jeonlyeogjehan geolgi

FIVR의 이점으로, 멀티코어에서 각 코어의 클럭과 전압을 완전히 독립적으로 조절할 수 있으며, 전압을 바꾸는 속도가 MHz 단위가 되어 기존보다 수십~수천 배 빨라졌다.(원래 클럭을 바꾸는 속도보다 전압을 바꾸는 속도가 훨씬 느리며 - ASUS X79 메인보드 기준으로 기본 350KHz, 최대 500KHz에 불과하다! - 이 때문에 클럭/전압을 낮출 때는 클럭을 먼저 내리고 전압을 낮춰야 되며, 올릴 때는 전압을 먼저 올리고나서 전압이 다 올라간 후에 클럭을 올려야 된다. 이 때문에 렉이 있으며, 타이밍이 꼬이면 전압부족으로 다운된다.[4]) 다만 FIVR 자체의 전자파 간섭과 발열을 감당하지 못했는지 바로 다음 세대에서 도로 빼버렸다.

대신 절전 기능의 반응속도 문제는 스카이레이크에서 다른 기술로 어떻게든 개선한 모양이다.

AMD 라이젠도 SenseMI에서 HW적으로 컨트롤하여 비슷한 수준으로 보인다. 대신 윈도우의 기본 전원 프로파일이 라이젠의 기능을 완전히 지원하지 못하는 관계로 절전 기능을 포기하고 고성능 프로파일로 쓰거나, 전용 프로파일을 설치해야 했다. 현재는 AMD Chipset Drivers에 내장되어 있어 자동으로 같이 설치된다. #(댓글 참고) 또한 레드스톤 3부터는 관련 문제가 다 패치되어서 그냥 균형 프로파일을 쓰는 게 맞다고 한다. # (AMD 기술 마케팅 부서 직원(AMD_Robert)이 댓글 부분 참고)

다만, 프로그램(특히 게임)의 멀티코어 활용률이 낮아서 CPU 점유율 %가 낮은 걸 아이들로 착각하고 절전 모드가 작동해서 성능 까먹는 문제는 여전하다.(라이젠 전용 프로파일은 해당 문제가 거의 없지만 CPU 최소 클럭을 90%로 올려놔서 전력 낭비가 있는 편이다.) 때문에, 게임 등 고성능 프로그램 실행 중에만 절전 기능을 해제하는 최적화가 여럿 나왔다. 윈도우 10 레드스톤 5에서는 윈도우 순정 기능(게임모드)에서도 해당 기능이 추가되었다. 성능과 절전을 모두 챙기는 최적화 - 게임할 때만 CPU 클럭을 올리자

ARM의 경우 저런 기술로도 부족하다고, 애초에 저성능 저전력으로 설계한 코어와 고성능 고전력으로 설계한 코어를 모두 사용하는 기술도 쓰고 있다. 자세한 건 ARM big.LITTLE 솔루션 참고.

2. 지나친 언더클럭의 부작용 (언더클럭과 안정성은 비례한다?)[편집]

정규 클럭에서 클럭이 다운되면 부품의 수명이 늘어나는 효과도 있다. 실제로 같은 세대 칩들이라도 서버등 전문적인 분야를 목적으로 나온 제품들은 동급의 PC/게이밍 제품군에 비해 클럭이 낮은 편이다. 애초에 인텔/AMD의 데스크톱 CPU/GPU 제품군은 고성능이 안정성보다 중요하기 때문에 정규 클럭을 더 높여서 출시하고 있으므로 이런 제품군에서는 언더클럭이 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

하지만 언더클럭을 많이 한다고 비례해서 안정성이 계속 올라가지는 않으며, 오히려 지나친 언더클럭은 안정성을 떨어뜨린다. 애초에 안정성을 염두에 두고 설계한 서버용 Xeon등 고신뢰성 제품군들은 단순히 클럭만 낮춘 게 전부가 아니라, PC/게이밍 제품군을 언더클럭 해봤자 고신뢰성 제품군을 사용하는 것에 비할 바가 아니므로 안정성 향상 목적의 공격적인 언더클럭은 거의 무의미하다.
지나친 언더클럭은 오히려 장치에 전기적인 충격을 가해 부품을 망가뜨리며, 너무 낮은 클럭에서는 CPU가 작동하지 않는다. 예를 들어 3GHz가 정규 클럭인 인텔 i시리즈 CPU를 100MHz미만의 저클럭으로 세팅해 돌리는 것은 불가능하다.[5] 칩이 작동하지도 않을 뿐더러, 심할 경우 누전으로 인해 CPU가 손상된다.

3. 언더볼팅[편집]

일명 전압 다이어트. 클럭과 전압을 동시에 낮춰서 최대한 저소음 및 배터리 시간을 극한으로 늘리는 방법을 추구하는 것이 언더클럭이라면, 언더볼팅은 클럭은 유지시키되 최대한 전압을 낮춰 성능효율성을 늘리는 방향이다. 노트북의 경우는 노트북 쿨러의 한계로 인해 발열량 조절이 잘 되지 않는 경우가 있어서 발열량 감소 목적의 언더볼팅이 유명하다. 온도와 전압이 낮아지는 만큼 칩에 가해지는 부하도 줄어드니 수명도 미세하게 늘어난다.

언더볼팅 역시 기기의 전력 소모를 낮추는 효과가 있다. 하지만 전압을 낮추는 언더볼팅은 디지털 신호의 0과 1을 구분하는 문턱값(Threshold voltage)에 더 가까이 접근하기 때문에 전기적 노이즈에 취약해진다. 일반적으로 5V TTL 소자는 문턱값이 2.5V ~ 2.7V이기 때문에 3V 이하에서는 정상 작동을 보장하지 않는다. 따라서 본인이 사용하는 CPU와 GPU가 허용하는 최소 전압을 확인하고 그 전압 위에서 조절해야 할 것이다. 인터넷상에는 -0.1V까지는 문제가 없다는 주장도 있으나 바로 아래인 -0.11V에서 CPU가 견디질 못하여 시스템 강제 재부팅이 일어났다고 확인된 경우도 있으므로 언더볼팅은 오버클럭만큼 조심스러워야 할 것이다. 현재 6세대 이상 노트북에 들어가는 고성능 CPU(H, HQ, HK)들은 대부분 -0.1V 이상 들어간다.[6][7]

일례로 라데온 390 시리즈 의 경우는 오버클럭을 전제로 하여 기본 전압셋팅이 높게 잡혀 있어 일부러 언더볼팅를 통해 전력절감을 60W 정도 할수 있다.[8]

현재 그래픽카드에서 가장 안전한 언더볼팅은 파워리미트(전력 소모 제한)를 내리는 것이다. 제품 자체에 순정으로 내장된 조절 메커니즘을 이용한 것이므로 문제가 생길 가능성이 극히 낮다.(대부분 순정 기준 올릴 때는 +6~+20% 정도로 제한하지만 내릴 때는 -50% 정도의 충분한 조절을 지원한다 일단 파워리미트를 낮추는 것만으로 문제가 생길 가능성은 '없다'고 봐도 된다.[9]) 이 상태에서 클럭을 올리는 식으로 잘 조절하면 (제품에 따라 다르지만) 전력/발열을 낮추면서도 성능을 올리는 것도 가능하다.# (9번째~11번째 댓글 참고)

CPU의 경우 윈도우 전원 프로파일의 고급 설정에서 최대 프로세서 상태 %값을 내리는 것으로 조절 가능하다. 물론 실제 절전효과를 제대로 보려면 CPU 하드웨어 자체가 아이들시 클럭과 전압을 내리는 DVFS 기능을 지원해야 된다.(인텔 (인핸스드) 스피드 스텝, AMD 파워나우나 Cool'n'Quiet 등). 다만 그래픽카드와 달리 언더클럭만 가능하고 언더볼팅+오버클럭은 불가능한 방법이라는 점에 유의할 것.[10] 단, RS 5부터는 게임 모드인 프로그램을 선택한 상태에서는 해당 설정을 무시하고 풀클럭이 들어간다. 개선된 게임 모드 특성인 듯.

인텔 8세대 노트북용 CPU와 라데온 RX500 계열과 베가 시리즈는 워낙 전력소모가 심하기에 언더볼팅이 준필수로 취급받는다, 언더볼팅시 성능이 5~10퍼정도 증가하는건 당연하고, 발열도 7~8도가량 줄어든다. 인텔 9세대에서 발열이 더욱 높아짐에 따라, 바이오스에 언더볼팅 기능을 탑재한 게이밍 노트북이 나오기도 했다. 게이밍 노트북일 경우는 아무래도 데스크탑보다 쿨링성능이 떨어지다보니 시피유 뿐만 아니라 노트북용 엔비디아 그래픽카드까지 언더볼팅을 해주기도 한다. 그래픽 카드가 발열로 인해 스로틀링되는 상황에서 언더볼팅을 해주면 부스트 클럭으로 동작하는 시간이 늘어나기 때문에 실제로 성능 향상의 효과가 있다.

라이젠 CPU의 경우 2세대 + X470보드부터 지원하는 PBO를 사용할 경우에 한해서 약간의 언더볼팅을 권장하는 경향이 있다. 이는 PBO가 기존 기술보단 개선되었지만 자동 오버클럭이라는 특성상 전압을 과하게 잡는 경향이 있기 때문이다.

인텔 CPU용 언더볼팅 유틸로는 ThrottleStop과 Intel XTU(Intel Extreme Tuning Utility)가 있다. 둘 다 윈도우 전용이기때문에 OS X나 리눅스를 사용한다면 다른 프로그램을 이용해야 한다. 일반적으로는 ThrottleStop 사용을 추천하는데, XTU는 모바일 CPU 언더볼팅을 막아버렸고 구버전을 사용하더라도 버그가 많아 언더볼팅 값이 초기화되는 경우가 많아서 그렇다.

라이젠 모바일 CPU를 언더볼팅하려면 ZenStates-Linux라는 유틸을 사용해야 한다. 이름에서 알 수 있듯이 리눅스 전용이고 어째서인지 윈도우용 언더볼팅 유틸은 존재하지 않는다.

제조사 유틸에서 자동 언더볼팅을 제공하거나#[11]# 최근 게이밍 노트북들은 이미 언더볼팅이 되어있는 상태로 나오는 제품들도 많다. 에이서의 헬리오스 300나 Razer Blade가 대표적인 예시.

최근 SGX에 관한 MS의 업데이트로 인하여 막혔다... 자세한 것은 https://plundervolt.com/ 및 CPU 게이트 참고.

4. 터보 버튼[편집]

5. 기타[편집]

극소수지만 극한으로 언더클럭한 뒤 고사양에서나 돌릴 법한 프로그램을 돌리는 이들도 있다. 독일의 한 용자는 Windows XP를 7MHz(...)에서 구동하는 실험을 했다.[14] # 하지만 언더클럭 역시 설정에 따라 오버클럭과 마찬가지로 하드웨어에 부담을 줄 수도 있으므로 주의를 요구한다. 심지어는 0.99MHz[15]에서 Windows XP를 구동하는 것을 성공한 용자도 있다![16] 다만 주작이라는 의견도 있다.[17]

오버클럭

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[1] 외부 하드웨어 인터럽트(ex. 키보드, 타이머 등)가 발생할 때까지 CPU를 정지시킨다. 인터럽트 플래그를 클리어시키고 이 명령을 쓰는 순간 돌이킬 수 없다. NMI라고 해서 이런 경우에도 무조건 걸리는 인터럽트가 정의되어 있긴 하지만, 일반 목적으로 사용되지는 않는다. 자세한 내용은 Wikipedia의 Non-maskable interrupt 항목 참고.[2] 8086이 x86이라는 브랜드의 시초인 제품이기 때문에, 이 명령은 모든 x86 프로세서가 지원하는 셈이 된다.[3] #, #[4] 불량품이 아닌 이상 순정 세팅에서 이런 경우는 없으나, 오버클럭으로 클럭 및 전압 설정이 달라지거나 하면 문제가 생길 수 있다.[5] 인텔 스피드스텝 기능이 최대로 작동하여 절전 모드 직전의 유휴 상태인 인텔 CPU의 클럭 속도는 800MHz정도이다.[6] i7-8750H 기준으로 -0.175V까지 실사가능하며, 그 이상 떨어지기도 하지만 실사가 힘들다고 한다. U 시리즈는 이미 전력을 최대한 적게 먹도록 설계되어있고 수율도 좋지 않은 탓에 대부분은 -0.1V까지가 한계다.[7] 이는 제품 자체에 기본으로 내장된 절전 기능 때문일 가능성이 높다. 이미 대부분의 CPU/GPU는 아무것도 안 하는 아이들시 클럭과 전압을 절반 이하(하이엔드급 이상 GPU에서는 클럭은 최대 클럭의 1/10이하로 확 낮추는 경우도 많다)로 낮추어 놓는데, 거기서 다시 -0.11V해버리면 문턱값 아래로 내려가 버리는 것. 애초에 순정 절전 기능 최저값 기준으로 클럭은 1/3~1/15 정도까지 많이 낮추는 경우도 많지만, 전압은 2/3나 절반 약간 넘는 정도로만 낮추는 식으로 보수적인데, 문턱값 문제 때문이다. 그렇다고 절전기능을 꺼버리면 애초의 목적 - 전력 소모 낮추기 - 에 모순되는 행동이고...[8] 이는 400시리즈와 베가 시리즈에서도 이어졌다. 베가 시리즈에서는 거의 필수 수준.[9] 애초에 GTX1080Ti 특정 제품 기준으로 풀로드 게임시에 1V 이상 올라가는 반면 아이들시에는 0.65V로 작동하는데 전압부족으로 문제가 생기지 않는다. 설계단계에서부터 의도한 동작이기 때문[10] 특이하게 100%를 제외한 최대 프로세서 상태 설정은 오버클럭 상태에서도 무조건 순정클럭으로 동작한다. 일례로 인텔 K버전 CPU를 37배수(3.7GHz) → 47배수(4.7GHz)로 오버한 상황에서 최대 프로세서 상태를 99%로 설정하면 정확히 3.7GHz를 최대 클럭으로 동작한다. 또한 %수치에 정확히 비례하기보다는 근사값으로 들어가는 경향이 있다(CPU 배수 자체가 소수점이 없거나 있어도 0.5배 정도로 조절에 제한이 있기 때문). 앞의 예시에서 90%는 3.3GHz, 50%는 1.7GHz가 된다.(정확한 정비례는 각각 3.33GHz, 1.85GHz이다.)[11] 단, 해당 제품의 경우 자동 언더볼팅은 거의 작동하지 않는 수준의 결과를 보인다, 자동 오버클럭을 응용해서 언더볼팅을 하기도 한다.[12] 저 시절엔 게임도 어셈블리어로 개발하는 경우가 많아서 CPU 클럭 수에 민감했다.[13] 옛 게임을 현재 기기로 플레이하는 경우에 이런 현상을 종종 볼 수 있다. 90년대생들이 가장 자주 봤을 법한 예시는 소닉 3. 그나마 윈도우 xp시절까지는 전체화면을 하면 정상 속도로 돌아오기는 했으나 윈도우 7로 넘어오면서는 별도의 최적화 툴을 받아야 했다.