Portada! Undervolt en laptop, Vale la pena?

clusten

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La utilización de equipos portátiles desde hace un par de años que resulta una alternativa atractiva a equipos fijos, tanto en empresas como uso domestico. En términos de rendimiento, son una buena opción para la gama media y baja, sin embargo, en uso extensivo o de alto rendimiento, no resultan ser tan atractivos, salvo que estés dispuesto a cargar 6 kg. Si vas por un equipo "liviano", notarás que tu rendimiento parte bien, piensas en dejar de lado ese desktop de la oficina, pero bastan unos minutos para cambiar de opinión, al ver que el rendimiento tuvo un bajon considerable y tu equipo parece un aeropuerto en términos de ruido. Sufriste el temido "thermal Throtting".

¿Es posible evitar esto? Si, parcialmente.
¿Como? con la milenaria técnica conocida como undervolt.
Espera, yo escuche que eso daña mi equipo a cambio de más rendimiento, ¿por que me dices que me ayudará? Estimado lector, ud. escuchó de overclocking. Lo que yo planteo es lo contrario, reducir voltaje. Ahora, te adelanto que esto no bajará tu rendimiento, por el contrario, lo aumentará. Si quieres saber más sigue leyendo.

En esta guía vemos dos equipos gama alta, uno con un par de años, un MSI GS63VR, pero con buen rendimiento a día de hoy y otro portátil del año pasado, Dell G3 3590.



Software

Utilizaremos en ambos casos el mismo software, en primera instancia, pues ambos equipos tienen procesador intel: XTU (xtreme tuning utility). Esta herramienta permite bajar el offset del procesador de manera simple, además de dejar tocar varias otras cosas. También está la herramienta throttlestop, la que a mi gusto resulta más compleja pero como se observará en el articulo, da mejores resultados.

Intel Xtreme Utility

La herramienta base de intel, fácil de utilizar y uno esperaría buen soporte, por ser la app oficial. Sirve para casi todos los procesadores (probé un i5-4460 de escritorio y sirve, es más engorroso el undervolt pues requiere reinicio, pero sirve).

Su modo de uso es simple: Ir a la pestaña "Advanced Tuning" y mover el slider "Core Voltage Offset" al valor deseado y luego presionar el boton "Apply".

Annotation 2020-07-22 094124.jpg

Throttlestop

Es una herramienta desarrollada por Kevin Glynn y que cuenta con el apoyo de Techpowerup. La aplicación se puede descargar en el siguiente enlace.

En su pantalla principal tenemos una serie de elementos donde para fines de esta revisión nos interesa uno: FIVR (Fully Integrated Voltage Regulator).

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Ya en el menú FIVR, nos interesan 2 secciones:
- CPU Core
- CPU Cache

Ambas haremos lo mismo: Activar la casilla "Unlock Adjustable Voltage" y en el slider de "Offset Voltage" vemos que tanto da nuestro procesador. En el caso de mi i7-9750h, permite bajar sin problemas -157 mV.

En esta sección también se puede realizar undervolt a la GPU, afinar las velocidades turbo o trabajar con perfiles. Útil para trabajar a menor frecuencia con batería y aprovechar mejor la autonomía.

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Pruebas stock

Para comenzar, decidimos trazar una línea base de cada equipo. Para esto, utilizamos la prueba de estrés incorporada en el software XTU. De esta manera, veremos el efecto aislado del CPU. Hay que notar que este test es exigente, estresando el CPU completo. Esto es poco realista para quien juegue o haga uso ligero, pero es la forma de evaluar que tan "eficiente" es la solución térmica en stock.


Stress stock.png

Prueba rápida Dell G3 3590 (intel i7 9750h)
El resultado es horroroso. Tenemos periodos donde se llega al limite térmico y de poder al mismo tiempo, además de otros donde se alcanzó el limite de corriente. El procesador es capaz de mantener cerca de un minuto y medio funcionando a tope, con TDP sobre 70 W. A los cuatro minutos y cuarenta segundos, vemos que el limite de potencia termina se activa como protección, reduciendo el TDP máximo a 45 W y por tanto, reduciendo la frecuencia a 3.5 GHz o menos. Las temperaturas se movían entre 90 - 100°C durante la mayoría de la prueba. ¡Y esto son 5 minutos!

En el caso del MSI GS63VR, tenemos ligeras "mejoras", solo se alcanza el Thermal Throttling. Esto se debe a que el procesador tiene menor TDP y probablemente, los VR están mas holgados. Aun así, el equipo va frenado.

7700hq stock.png

Prueba rápida MSI GS63VR (intel i7 7700hq)​

Pruebas con undervolt

Al realizar undervolt, la historia cambia. En el caso del equipo Dell G3 3590, se alcanza estable una reducción del vCore offset de 155 mV. Pruebas cortas muestran que el equipo es estable, por lo que pasamos directamente a ver como se comporta con una prueba de 30 minutos.

Stress undervolt.png

Prueba estrés 30 min Dell G3 3590 (intel i7 9750h undervolt vcore offset -155 mV)​

Que cambio hay. El equipo nunca supera el TDP de 58 W ni los 90°C, manteniéndose sin problemas con 4 GHz durante ocho minutos y cuarenta segundos. En ese momento, el equipo dispara el limite de potencia. No tengo claro por que razón ocurre ni como evitarlo, pero tampoco es que me preocupe tanto: la perdida de rendimiento es baja, el procesador se mantiene entre los 3.7 y 3.8 GHz en los seis núcleos y corre más fresco (entre 85°C y 77°C a carga completa).

Diría que es un resultado que genera algo de ruido, pero el rendimiento me parece aceptable, incluso con el limite de potencia que reclama el equipo. En pruebas reales (trabajo que hago el 90% del tiempo) no se activa el limite, pues no tengo carga full en los seis núcleos.

Como nota posterior a la redacción de este articulo (tomó cerca de dos semanas desde el inicio la redacción y preparación de fotos), decidí cambiar de XTU a Throttlestop en este equipo. Lo que en un comienzo se veía hermoso, comenzó a presentar problemas: Se caía la GPU integrada (pese a tener su tensión independiente de los núcleos) y el equipo no podía entrar en suspensión ni hibernación (asumo que XTU es mucho más metiche que Throttlestop). Bajé el undervolt hasta 55 mV y seguía presentando los problemas de suspensión/hibernación, por lo que corté de raiz. Los valores usados en Throttlestop son identicos y el rendimiento tambien lo fue, por lo que no es necesario agregar algo más.

Otro punto a considerar en este equipo es que la última actualización de BIOS impide realizar underclock, pues "parcha" un bug que tienen los procesadores intel. Para el G3 3590, en su BIOS 1.10 se puede elegir "configuración de fabrica" en la BIOS y permite realizar underclock. No es seguro que futuras BIOS dejen realizar esto (anteriores no lo permitían).


En el caso del equipo MSI GS63VR, nada que decir. Las temperaturas se mantienen en todo momento bajo los 84°C y la frecuencia pegada a la velocidad turbo de 4 nucleos: 3.4 GHz.

7700hq undervolt.png

Prueba estrés 30 min MSI GS63VR (intel i7 7700hq undervolt vcore offset -140 mV)​

Hay otra mejora en este caso: el ventilador no llega a ser desagradable en ningún momento en la prueba. Cuando el equipo estaba stock, partía bien el ventilador, pero luego pasaba a un ruido molesto y no paraba hasta que finalizó la prueba.



Conclusiones y comentarios

De las pruebas, podemos concluir que en ambos equipos es recomendable realizar undervolt y como regla general, en cualquier equipo que lo permita. Se obtiene un aumento de rendimiento, un equipo más fresco y menos ruidoso o bien, un equipo más sano dando todo su potencial.

Se debe tener cuidado de la herramienta a utilizar, pues XTU resulta ser más amigable, al mover un control y la configuración queda aplicada para siempre, pero en su simplicidad radica su debilidad: al anexarse a las entrañas de tu sistema, cualquier cambio de estado de energía, pasa por la app y puede provocar efectos indeseados, como ocurrió en el G3 3590. La otra herramienta, Throttlestop es mucho más poderosa y compleja, lo que puede llevar a sobrecalentar tu equipo si tocas algo fuera de lo presentado en esta guía, pues tiene opciones de "desagregar" componentes, lo que lleva a que si tienes una GPU que necesita temperatura baja y un CPU calenton, la GPU no pueda informar que "calme las pasiones" al procesador, llevando a que tengas throttle de un elemento y no del sistema completo.

Una nota al cierre, que si bien no es tocado en el articulo, la mayoría (si no son todos) los procesadores móviles de la 10ma generación tienen bloqueado el undervolt para prevenir la vulnerabilidad llamada Plundervolt!. En teoría, desde la 6ta generación todos los equipos podrían perder esta característica, pero si uno no actualiza la BIOS, no hay problema.
 
Última modificación por un moderador:

unreal4u

I solve problems.
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En el día a día la verdad me produce duda jajajjaj

Por un lado, creo que muchos de los procesadores actuales ya hace throttling automático cierto? Onda que apagan cierto número de cores y recién los activan cuando se necesita... que por lo general son períodos cortos de tiempo. No se supone que el equipo ya hace esto por ti?

Por el otro lado, menor temperatura equivale a mayor vida útil de los componentes electrónicos y limitarles el voltaje no tiene puntos en contra (excepto quizás como lo experimentaste inestabilidad) y al final si necesitas el procesador por un buen rato, te va a durar más la batería pq no necesitará activar (tanto) los ventiladores como tb estará ocupando menos energía.

mmm... hacer o no hacer? En mi caso, no hacer ya que trabajo sólo con Linux jajajajja

Saludos.
 

Zuljin

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Lo voy a probar en mi notebook para plex. Me molesta que meta ruido el condenado cooler.
 

Veemon

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Como experiencia personal con un MSI con un 7770HQ, es practicamente imposible mantener el Turbo core con workload largos inclusive aunque bajes el Vcore, en esos casos era mejor apagar el turbo y dejar el reloj stock, y si gran parte de los modelos "gamer o tope de linea" presentan estrangulamiento térmico prácticamente siempre, independiente del modelo o ensamblador, en algun momento lo van a presentar, sobre todo porque les ponen unas pastas termicas horrorosas, pero al momento de ir haciendoles mantencion puedes aumentar un poquitito mas el turbo core automatico, aunque en mi experiencia los ensambladores con el peor diseño termico son asus, por lejos, turbo cores que practicamente con el tiempo van derretiendo partes del PCB de la placa madre. Asi que en el caso de mi msi lo primero que hice al morir la garantia fue cambiar la pasta termica por AS5 y usar el ThrottleStop cuando juego en una superficie con poco flujo de aire o si lo uso en las piernas.
 

clusten

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En el día a día la verdad me produce duda jajajjaj

Por un lado, creo que muchos de los procesadores actuales ya hace throttling automático cierto? Onda que apagan cierto número de cores y recién los activan cuando se necesita... que por lo general son períodos cortos de tiempo. No se supone que el equipo ya hace esto por ti?
Sip, hace eso. El detalle es que hay situaciones (como los benchs stock) donde el procesador "necesita dar más" pero no puede por que superaría el limite térmico (lo que llevaría a caída de sistema o daño del mismo).

Por el otro lado, menor temperatura equivale a mayor vida útil de los componentes electrónicos y limitarles el voltaje no tiene puntos en contra (excepto quizás como lo experimentaste inestabilidad) y al final si necesitas el procesador por un buen rato, te va a durar más la batería pq no necesitará activar (tanto) los ventiladores como tb estará ocupando menos energía.

mmm... hacer o no hacer? En mi caso, no hacer ya que trabajo sólo con Linux jajajajja

Saludos.
Claro, para mi la ganancia es mantener la velocidad turbo de todos los cores el mayor tiempo posible (3.4 GHz en el 7700hq y 4.0 GHz en el 9750h) para sacar el mayor rendimiento. En ejercicios normales, se logra en el 7700HQ y en el 9750H, no mantiene los 4.0 GHz, pero se mueve entre los 3.8 y 4 GHz (a diferencia del benchmark, esto sucede a las horas de uso).


Como experiencia personal con un MSI con un 7770HQ, es practicamente imposible mantener el Turbo core con workload largos inclusive aunque bajes el Vcore, en esos casos era mejor apagar el turbo y dejar el reloj stock, y si gran parte de los modelos "gamer o tope de linea" presentan estrangulamiento térmico prácticamente siempre, independiente del modelo o ensamblador, en algun momento lo van a presentar, sobre todo porque les ponen unas pastas termicas horrorosas, pero al momento de ir haciendoles mantencion puedes aumentar un poquitito mas el turbo core automatico, aunque en mi experiencia los ensambladores con el peor diseño termico son asus, por lejos, turbo cores que practicamente con el tiempo van derretiendo partes del PCB de la placa madre. Asi que en el caso de mi msi lo primero que hice al morir la garantia fue cambiar la pasta termica por AS5 y usar el ThrottleStop cuando juego en una superficie con poco flujo de aire o si lo uso en las piernas.
Si, ese es un punto que no tomó mi "ejercicio académico": estresé aisladamente el procesador, pues es el componente que le damos duro. En cargas como juegos, el dell (que fue el que probé los primeros días para ver que todo estaba ok), tenía estragulamiento por potencia casi todo momento con turbo activado, pues si el CPU está tomando 60 W, te quedan ~70 W para la 1660 Ti + resto de sistema (la fuente es de 180 W, pero según Dell, solo 130 W se dedican a alimentar el sistema. Los 50 W restantes son para cuando cargas+usas equipo + holgura.

Lo que recomiendas es bueno para usar con batería, juegos o aplicaciones intensivas en GPU: apagar el turbo en cualquiera de las aplicaciones.
 
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Veemon

El Espia que Espia
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Sip, hace eso. El detalle es que hay situaciones (como los benchs stock) donde el procesador "necesita dar más" pero no puede por que superaría el limite térmico (lo que llevaría a caída de sistema o daño del mismo).


Claro, para mi la ganancia es mantener la velocidad turbo de todos los cores el mayor tiempo posible (3.4 GHz en el 7700hq y 4.0 GHz en el 9750h) para sacar el mayor rendimiento. En ejercicios normales, se logra en el 7700HQ y en el 9750H, no mantiene los 4.0 GHz, pero se mueve entre los 3.8 y 4 GHz (a diferencia del benchmark, esto sucede a las horas de uso).



Si, ese es un punto que no tomó mi "ejercicio académico": estresé aisladamente el procesador, pues es el componente que le damos duro. En cargas como juegos, el dell (que fue el que probé los primeros días para ver que todo estaba ok), tenía estragulamiento por potencia casi todo momento con turbo activado, pues si el CPU está tomando 60 W, te quedan ~70 W para la 1660 Ti + resto de sistema (la fuente es de 180 W, pero según Dell, solo 130 W se dedican a alimentar el sistema. Los 50 W restantes son para cuando cargas+usas equipo + holgura.

Lo que recomiendas es bueno para usar con batería, juegos o aplicaciones intensivas en GPU: apagar el turbo en cualquiera de las aplicaciones.
Osea tambien para cargas largas como renderear videos o render 3D o jugar cosas muy intensivas, es mejor apagar el turbo, y ocuparlo enchufado a la corriente. Ya que con bateria usa el perfil equilibrado o bajo, donde el reloj baila de 800 MHz - 1.g GHz y Turbo maximo a 3.4 pero en super cortos periodos de tiempo.
 

NaxoMaster

Gold Member
Hay un equivalente para AMD?
En mis tiempos cuando tuve un AMD A8 3510MX, hice algo similar, con el AMDK10stat.

Saque el turbo Core (2.400 MHz), y hice undervolt y apliqué una frecuencia máxima de 2200 MHz, las temperaturas bajaron muchísimo y el procesador era mucho más estable.


Enviado desde mi iPhone utilizando Tapatalk
 

clusten

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En mis tiempos cuando tuve un AMD A8 3510MX, hice algo similar, con el AMDK10stat.

Saque el turbo Core (2.400 MHz), y hice undervolt y apliqué una frecuencia máxima de 2200 MHz, las temperaturas bajaron muchísimo y el procesador era mucho más estable.


Enviado desde mi iPhone utilizando Tapatalk
Curiosamente, me inspiré en lo mismo: mi equipo personal móvil sigue siendo un Samsung NP305V4, con un A8 3510MX (curiosamente, pese a tener ya 8 años, la batería dura 50 minutos!. Creo que la carga inteligente de solo el 80% extendió bastante la vida de la batería, pues se usa mayoritariamente enchufado).

No he probado en ese equipo sacar el turbo. Veré que tal anda, pues es bien calenton con turbo (incluso con undervolt)
 

NaxoMaster

Gold Member
Curiosamente, me inspiré en lo mismo: mi equipo personal móvil sigue siendo un Samsung NP305V4, con un A8 3510MX (curiosamente, pese a tener ya 8 años, la batería dura 50 minutos!. Creo que la carga inteligente de solo el 80% extendió bastante la vida de la batería, pues se usa mayoritariamente enchufado).

No he probado en ese equipo sacar el turbo. Veré que tal anda, pues es bien calenton con turbo (incluso con undervolt)
Tuve el mismo NP305V4A-S01CL creo con Radeon dual Grapics.

Hazle undervolt y si puedes mándale un cargador de 90W. Incluso una vez, le hice overclock hasta los 2800 MHz, sin tocar vCore.


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DooMaster

De repente...PAH
Buen articulo, yo desde que uso el Throttlestop de la época de los Core 2 Duo para dejarlo en modo turbo y bajar el voltaje, que es obligatorio de usar. En mi Zenbook el i7-6700HQ es una bestia... logré bajar 0,150mv y fue un cambio brutal, pasé de 4 horas a 5,5 horas de autonomía, luego cambié la bateria por la de 90wh y tengo una autonomía de 9-10 horas... un manjarsshh.
Lo que no revise, es si sirve de algo undervoltear las otras leseras (Intel GPU, System,etc)
 

NaxoMaster

Gold Member
Buen articulo, yo desde que uso el Throttlestop de la época de los Core 2 Duo para dejarlo en modo turbo y bajar el voltaje, que es obligatorio de usar. En mi Zenbook el i7-6700HQ es una bestia... logré bajar 0,150mv y fue un cambio brutal, pasé de 4 horas a 5,5 horas de autonomía, luego cambié la bateria por la de 90wh y tengo una autonomía de 9-10 horas... un manjarsshh.
Lo que no revise, es si sirve de algo undervoltear las otras leseras (Intel GPU, System,etc)
Viéndolo así, quizá le haga undervolt al 4010u que no batería está ya más que viejita.


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