T440s Undervolt - Oder wie der i7 Sinn machen würde

[extremecarver]

So, binslang bin ich wie eigentlich alle davon ausgegangen, dass man Haswell Prozessoren in Notebooks nicht mehr undervolten/übertakten kann - allerdings ist das ein Trugschluss. Denn undervolten geht sehr gut, übertakten kann man weiterhin nur die Graphikkarte - zumindest was die Nominalspeeds betrifft. Denn was auch noch geht, ist das TDP Limit hochzusetzen. Wieviel? Naja irgendwie nimmt der die TDP Werte nicht so ganz ernst - ich hab aber kurzzeitig 20W TDP geschafft, längerfristig fluktuieren zwischen 15-18W.

Was aber eigentlich viel interessanter ist - ist so wie immer halt das untervolten - und da die TDP ja gekappt ist bei offiziell 15W (geht ja mit hochsetzen auch so auf 15-18W), ist dass der wichtigste Punkt um Sinnvoll den Speed zu erhöhen. Denn die Graphikkarte alleine kann bei 1000Mhz im Turbotakt und Standard Voltage etwa 11-12W ziehen. Die CPU schafft alleine schon mehr wie 15W.


Mit welchem Tool geht das? Naja ist eh naheliegend - Intel XTU (Intel Extreme Tuning Utility). Das ist zwar offiziell nur für Desktop - funktioniert aber auch am T440s.

Hier sind mal die Werte...

Benchmark in Intel XTU (und der ist eigentlich nur CPU lastig) geht von 289 Punkten undervolted auf 310 Punkte hoch. Das ist aber sowieso so ziemlich das maximum was der i5-4200 schaffen kann.

Dynamic CPU Voltage Offset - bei mir stabil bis -85mV (5min stabil im Benchmark sowie bei geringer Last). Da es bei rund -87mV schon recht schnell crashed, bei -90mV quasi sofort BSOD - schafft mein T440s mit i5-4200 -80mV.
iaCore CPU TDP sinkt damit bei 2.3Ghz von 11-12W auf 7-8W. Noch dazu läuft damit der Prozessor stabil ohne jeglichen Throttle auf 2.29Ghz mit 2 Cores. Mit Standard TDP bricht er owohl im TDP Limit doch immer mal wieder kurz ein.

Processor Cache Voltage Offset: Sofort Crash bei >-135mV. Ab und zu Crash mit -130mV. Daher -120mV eingestellt. Ersparnis <1W

Processor Graphics Voltage Offset: -120mV. Kurzfristig machbar -125mV. Sofort Crash bei >-132mV. Hier könnte man theoretisch auch einfach übertakten. Das macht aber NULL Sinn - warum?
Nun erst ab -110mV gibt es bei mir kein Throttling nach ein paar Minuten - obwohl weder Temperatur hoch - noch TDP übers Limit. Wieso? Keine Ahnung.
Mit -120mV jedenfalls Graphics TDP 8-9W anstelle von 12-13W.


Resultat:
durch das Undervolting gibt es in der Praxis kein Throttling mehr wenn Graphikkarte UND CPU fast auf Vollast laufen. Wenn man separat beides nun auslastet taktet die CPU weiter voll mit 2.29Ghz - die GPU schwankt zwischen 700-800Mhz. Kurzfristig (so 10-15sek) ist es sogar möglich dass CPU wie GPU auf Vollspeed vollausgelasted läuft - TDP dann rund 16-17W...


Es ist schon lustig, warum das geht beim T440s. Aber wenn man das umrechnet - ist klar dass wenn man einen i7-4500U kauft - der ohne undervolting kaum schneller ist als ein i5-4200U (weder in Benchmarks noch in Real Life) - dann wird selbiger Prozessor definitiv Sinn machen, weil er dank undervolting sicherlich den 2Core Turbomaxtakt halten kann - während er ohne undervolting nach ein paar Sekunden auf i5-4200U Niveau abfällt.
Ganz klar ist aber - Lenovo hat hier eigentlich Scheiße gebaut. Weil OHNE dGPU - also ohne zusätzliche Graphikkarte kann die Kühlung locker 28W wegkühlen. Denn bei 15W TDP läuft der Lüfter echt noch kaum an bei 20° Raumtemperatur.

Dazu der Vorteil vom undervolting - selbst 2560x1440 Movies mit 40Mbit/s lassen sich ohne dass der Lüfter anspringt am externen Monitor anschauen... Vor undervolting lief der Lüfter da in leichter Stufe.
Ob das undervolting die Akkulaufzeit erhöht? Nun im Idle kaum - da dürft der Unterschied max 0.5W sein - weil schon vorher das TDP Package nur 2W ist. Beim surfen oder Videoschauen - dürfte man aber locker 5-10% längere Laufzeit haben (BTW - bei mir kann ich mit Chrome mit eindeutig am wenigsten Stromverbrauch surfen. Firefox und Internet Explorer brauchen etwa 2W mehr!!!) - Bei starker Auslastung spart man dank undervolting etwa 4-5W. Das ist schon eine Menge - da könnte die Laufzeit sogar gut 20-25% länger werden.

Leute mit i7-4500U können dagegen nicht nur Akku sparen, sondern haben im Bedarfsfall wohl deutlich höhere Leistung da das TDP Limit später erreicht wird.

Nachteil:
Intel XTU muss dauernd laufen.
Welche Werte man undervolten kann - hängen von der CPU ab. Da muss man etwas rumspielen bis man es findet. Dazu verursacht zu niedrige CPU und CPU Cache Spannung BSOD. die Graphic Core Voltage bringt dagegen nur den Graphiktreiber zum crashen, Windows kann nach 2-3 sek den aber wieder neustarten...

 

[TM800]

Danke für deine Erfahrungen. Mit Intel XTU konnte ich auch schon den 4200H im P34G bisschen thermisch zähmen

Bei SandyBridge kann das Tool im übrigen keinerlei Spannung einstellen. Dies scheint erst ab dem Haswell (wieder) möglich.

 

[extremecarver]

Also ich denke das hängt weniger vom Prozessor ab, als vom Bios. Weil bei meinem Desktop mit Haswell, kann ich leider kein negatives Offset einstellen bei den Spannungen - das liegt aber am MSI Mainboard (nie wieder MSI - so ein Schrott ist unglaublich und das um 100€ noch dazu werden die Package C-States da nicht über C2 benutzt).

Nur was Overclocking betrifft, sperrt Intel das je nach Prozessor. Die Einzigen übertaktbaren sind die i7-MQ/HQ bei Notebooks. Graphikkarte ist aber immer übertaktbar - allerdings nur sehr begrenzt sinnvoll - zumindest am T440s, da man keine neuen Volt Zahlen einstellen kann. Man kann dann nur generell mehr Volt laufen lassen - umd die GPU schneller laufen zu lassen - nur rennt man dann beim 15TDP Prozessor eigentlich gleich in die Begrenzung rein. Mehr wie 1200Mhz statt 1000Mhz sind nicht sinnvoll möglich (und bei 1200Mhz kann ich kaum mehr negativ offset verwenden) - weil ab 1000Mhz immer dieselbe Voltzahl anliegt.
Wenn man Graphik übertakten will, dann sollte man sich gleich eine Intel CPU ab Iris aufwärts nehmen, weil die anderen im Vergleich Schrott sind...

Beim T440s mit Standard Akku, gehe ich mal davon aus dass man beim surfen statt gut 5-6h (je nach Displayhelligkeit) 5:30 bis 6:45 schaffen könnte mit undervolting.

 

[flying_chris]

Fragt sich halt nur, ob man diesen marginalen Unterschied als Normaluser merkt oder ob sich der Aufwand überhaupt lohnt.

 

[cuco]

Naja, so wie ich das sehe, werden da 5-10W eingespart. Wenn das stimmt, wäre das verdammt viel! Zumindest unter Last müsste sich die Laufzeit dann um 50-80% verlängert haben. Im Leerlauf dürfte es dagegen wohl nur ein kleines bisschen auswirken, aber noch merklich bemerkbar machen.

 

[flying_chris]

Laut Energiemanager bleibt der Verbrauch bei Volllast bei ca. 25 W, ob mit oder ohne Undervolting.
Deshalb halte ich die Aussage mit den 50-80 % Ersparnis für utopisch.

 

[extremecarver]

Nein, soviel spart man nicht ein. Etwa 30-40% bei der Intel TDP - dazu kommt aber noch SSD (1-4 watt), Screen (je nach Helligkeit sagen wir mal 3-10W) und sonstige Kleinverbraucher. Also effektiv werdens bei mittlerer Auslastung vielleicht 10-25% mehr Laufzeit sein (primär halt abhängig vom Screen).
Merken tut man das schon - aber 50-80% sinds nie...

Dazu halt noch etwas leiser wobei beim T440s ja eh fast nie die Lüfter hörbar laufen... Bei Laptops wo die Lüfter oft laut laufen, ist Undervolting dagegen noch viel stärker merkbar - da man ja auch die Temps senkt. (etwa 62W max statt 70W max im XTU Benchmark - und das obwohl der Lüfter langsamer läuft).

Andererseits - ist es halt auch wenig Aufwand - und wer was von Gefährlich labert, labert Schrott. Beim Overvolting handelt man sich kürzere Lebenszeit der Komponenten ein, beim undervolten riskiert man nur beim rausfinden der Grenzen (und da sollte man halt großzügig sein) ein paar Abstürze (okay die wird man zwangsläufig haben). Dazu hat man da man die Einstellungen ja in Windows setzt - und XTU sich nach BSOD beim nächsten Start deaktiviert, keine Probleme ein ala CMOS Reset nötig weil man die Spannung im Bios zu tief gesetzt hat. Und ich denke 5-10% längere Laufzeit ist definitiv für jeden möglich (außer evtl nur Word, Excel, Editor, usw Benutzung - wo die CPU ja kaum belastet wird. Weil wenn die CPU absolut nicht benötigt wird, dann bringts bei Haswell kaum mehr was. Da ist nur entscheidend dass der Hersteller bei den C-States nicht geschlampt hat. Das war vor 6-7 Jahre etwa bei Pentium M noch anders - da hatte man etwa 2W selbst im Idle rausgeholt durch undervolting).


Relativ wichtig auf Akkulebenszeit ist aber genauso, unter Windows das Power Save Profil statt Ballanced auszuwählen. Warum? Nun weil Microsoft beim Ballanced viel zu früh die CPU hochtaktet. Ich würde also empfehlen Ballanced nie zu benutzen, und ein zweites Power Save Profil mit Einstellungen ähnlich wie das Ballanced Profil zu erstellen. Sonst taktet die CPU nämlich schon beim scrollen von Internetseiten mit Firefox (nicht jedoch mit Chrome!) in den Turbo...
Da war Pentium M mit RMClock noch viel besser - da konnte man selber festlegen bei welcher Auslastung hochgetaktet wird (und nicht schon bei 20% wie Windows im Ballanced Modus).

 

[extremecarver]

Laut Energiemanager bleibt der Verbrauch bei Volllast bei ca. 25 W, ob mit oder ohne Undervolting.
Deshalb halte ich die Aussage mit den 50-80 % Ersparnis für utopisch.

Welcher Energiemanager? 25W egal wie stimmt so nicht und ist leicht wiederlegbar. Bei mir läuft die TDP ohne Untervolten auf 18W Total hoch. Undervolted dagegen nur noch 15W (CPU&GPU) - noch dazu ist die Leistung aber etwa 10% höher - sprich Rechenaufgaben schneller erledigt. Also 2-3W weniger, und 10% mehr Leistung beim i5-4200U. Volllast ist aber eh utopisch - die hat man im Prinzip nur bei Benchmarks.
Sprich 15-25% mehr sind möglich, 10% mehr sollten es aber meist schon sein.

Aber klar, bei einem i7-4600u der dauernd ins TDP Limit rennt, egal ob jetzt undervolted oder nicht, wird sich nur die Leistung erhöhen - aber hier gilt dann wieder obiges, das abarbeiten der Aufgaben geht dank mehr Leistung schneller. Wobei ich denke dass der i7-4600U schon eher in den Bereich kommt, wo die Leistung pro Watt kleiner wird. Irgendwo bei 1500-1600Mhz und beide Cores relativ ausgelastet - erscheint mir (subjektiv) die Effizienz von Haswell am höchsten. Ein Desktop Prozessor braucht das 2 fache eines Notebook QuadCores an Strom - schafft aber nur noch 30-40% mehr Leistung...

Siehe auch diverse Tests bei notebookcheck.com - wo die Ultrabooks mit i7u beim Surfttest kürzer laufen als das gleiche Modell mit i5u. Wobei das könnte auch daran liegen, dass Windows halt viel zu schnell hochtaktet.

 

[extremecarver]

Oh, das undervolting bezüglich Akku macht definitiv Sinn - sieht man bei Smartphones. Da werden inzwischen fast alle hochwertigen Chips ab Werk getestet, in Spannungsklassen eingeteilt und dann schon mit entsprechend niedriger Voltage ausgeliefert. Siehe etwa Nexus 4. Da gab es 5 verschiedene Batches beim Prozessor - die etwa 30% in der Voltage unterschiedlich lagen per Default. Aber selbst da konnte man durch selber undervolten noch etwas rausholen (und vor allem die Temperatur etwas senken) und einige Mod Kernel fürs Nexus 4 haben per Default die Batches gleichmal stärker undervolted als der Hersteller...

Komischerweise machen das Intel wie AMD bisher nicht. Wenn schon wird bei teureren Modellen halt per Default eine niedrigere Voltage gefahren...
Aber ich kann mir gut vorstellen, dass etwa beim i5-4300U für denselben Multiplier niedrigere Spannungen anliegen als beim i5-4200U. Bzw wird halt mal bei Steppings generell die Voltage runtergefahren - aber halt nicht jeder Prozessor nach der Herstellung überprüft und eingeteilt wie bei Qualcomm.

 

[flying_chris]

Mit dem Energiemanager von Lenovo.

 

[Mischer]

Besten Dank für den Hinweis mit dem Intel XTU - funktioniert einwandfrei und ermöglicht mir endlich Skyrim und FarCry 3 ohne Throttling auf meinem T440s mit GT730M zu spielen. :thumbsup:

Ist die lange Startdauer (30 bis 40 Sekunden) des Intel XTU normal?

Aber ich kann mir gut vorstellen, dass etwa beim i5-4300U für denselben Multiplier niedrigere Spannungen anliegen als beim i5-4200U.

Davon gehe ich aus. Bei mir ist eine i5-4300U verbaut und ich habe mich an deinen 4200er Offset-Werten orientiert. Läuft stabil bis jetzt.

 

[extremecarver]

Gern geschehen - so als Frage meinerseits - gibt es eigentlich eine Möglichkeit die Werte per Default zu laden? Oder nur als Profil und dann Anwendungsbasiert?
Man kann etwa kein Profil für den Desktop anlegen! (und auch wenns da wie geschrieben wegen C-States nur um minimalste Auswirkung geht im Verbrauch/Wärme - interessant wäre es halt trotzdem).

Ausserdem könnte ich gerne auf die Kontrolle von XTU - welches Programm ist gerade maximiert aktiv verzichten.


Die lange Startzeit während Boot hab ich auch. Ist der Desktop mal eine Minute geladen - geht es relativ schnell. Kann es sein dass da eine Einstellung intern ist - ala fahre erst hoch wenn alle anderen Autostart Programme durch sind - bzw hier ist etwas Zeit wenn du das Programm im Taks Manager killen möchtest (wobei es nach Crash beim nächsten Mal eh nicht aktiv ist).

 

[heinz2014]

Oft werden die CPUs aus einer Produktionstechnologie hergestellt
und entsprechen sich in ihren physikalischen Eigenschaften recht genau.
So war das zu Zeiten von RmClock bei Banias (130nm) und Meron (90nm).

Hier sind die stabilen Werte meines Haswell 4800mq (22nm). Sind diese
Untervolt-Spannungen eigentlich im unteren Bereich vergleichbar mit den
Spannungen der ULV-Versionen?

 

[Lokheizer]

Hat jemand schonmal Ivy-Bridge-Geräte getestet?

 

[fb1996]

Danke auch von meiner Seite, extremecarver, für diese "Entdeckung"
Ich habe mir erlaubt, Deinen Beitrag unter "Bekannte Probleme" im Wiki bei den betroffenen Haswell-ThinkPads mit Core ix-4xxxU-CPU zu verlinken.

 

[extremecarver]

Hier sind die stabilen Werte meines Haswell 4800mq (22nm). Sind diese
Untervolt-Spannungen eigentlich im unteren Bereich vergleichbar mit den
Spannungen der ULV-Versionen?

Nein - deine Spannungen sind viel viel niedriger (gut -0,2V). ULV Prozessoren waren bei Intel einfach schon immer ein Schummelpaket... Man sollte sie eher als No High Voltage - No High Speed Prozessoren betrachten. Es wird einfach oben raus begrenzt - aber nicht etwa durch Sampling von besser laufenden Prozessoren und dann absenken der Voltage erreicht. Zumindest beim i5.

Standard ist so 0,68 bei 800Mhz beim i5-4200U (meinem). Kann sein dass neuere Prozesoren wie der i5-4300U hier per Default niedrigere Spannungen anlegen. Leider geht ja auch nur undervolt via Offset. Auf 0,6V kann ich es somit gut absenken - viel mehr geht nicht - da halt irgendwo sonst zuwenig Spannung anliegt.
Kann aber auch sein, dass mein i5-4200U extrem mies ist....


Am Desktop hab ich leider ein MSI Mainboard (und MSI ist einfach derzeit Schrott). Da kann ich nicht undervolten - und nur begrenzen. Da hab ich einen i5 Quad mit 3400Mhz (3.8 Turbo). Wenn ich den auf 0.92Volt beschränke - kann der damit alle Frequenzen erreichen. Ist also eine sehr gute CPU (3.8Ghz mit 0.92Volt) - aber halt scheiße da dann auch bei 800Mhz 0.92Volt anliegen... Intel XTU kann ja immer nur quasi das anbieten was auch im Bios möglich ist. Lenovo hat das Undervolting im Bios ermöglicht - aber zeigt es einfach nicht an. Daher geht es mit XTU (beim T440s - YMMV on other models).

Allerdings hätte ich wirklich lieber wieder ein Tool wie RMClock statt dem sperrigen und unpraktischen XTU... Das hat bei mir zudem noch vor kurzem irgendwie das Profil gelöscht und ich hab mich gewundert - warum jetzt auf einmal Default Voltage in meinem Optimized Profil...

 

[Jan83]

Hi

Funktioniert das Tool auch mit einem T430 (i7-3520M)?
Ich finde nämlich irgendwie nichts zum einstellen?!

Gruß
Jan

 

[Akira]

Hi

Funktioniert das Tool auch mit einem T430 (i7-3520M)?
Ich finde nämlich irgendwie nichts zum einstellen?!

Gruß
Jan

Also ich hab es mal auf meinem X1 installiert (i5-2520m) und dort geht auch nichts. Welche Version hast du? Ich hab 4.4. Evtl. funktioniert das Tool nur mit mobile Haswell.

EDIT: Egal mit welcher Version, man kann nichts einstellen.

 

[huenchen]

Moin,

ich hab da mal ne frage. Ich hab das t440s mit dem i74600u und möchte das ganze mal testen. Jedoch stellt sich mir eine frage - wie heißt in dem xtu die einstellung für TDP? Alles andere war leicht zu finden, aber TDP find ich nirgends.

Und was mich auch noch sehr wundert - ich habe ausser der TDP alle einstellungen von extremecarver gesetzt. Jedoch steigt die score im Benchmark nur um 3 punkte - sprich von 348 auf 351.

Sollte das nicht mehr sein? Oder ist das schon so ziehmlich das erreichbare limit bei dem i7? Takten tut er in dem test meist mit ca 2,4 - 2,5 ghz

grüße

 

[Base]

Könnt ihr eure Werte per Sceenshot hier reinstellen und was sie gebarcht haben?