Co to jest Power Limit karty graficznej i dlaczego jest to ważne?

Parametr Power Limit jest zazwyczaj spotykany przez początkujących użytkowników podczas podkręcania karty graficznej poprzez instalację popularnego narzędzia MSI Afterburner lub poprzez wykorzystanie nowych możliwości konfiguracji i podkręcania sterowników wideo NVIDIA i AMD. Dowiedzmy się, co oznacza ten parametr, jak i dlaczego go regulować i dlaczego jest tak ważny przy podkręcaniu karty graficznej.

Dlaczego producenci ograniczają pobór mocy przez karty graficzne?

Karty graficzne, jak każdy inny elektroniczny komponent komputera, pobierają energię podczas pracy. A jeśli chodzi o zużycie energii, to karty graficzne zazwyczaj dominują w komputerach do gier, pozostawiając daleko w tyle procesory, moduły DRAM czy jednostki pamięci masowej. Od początku istnienia technologii kart graficznych, producenci cyfrowo sterują dostarczaniem energii, a dzięki zaawansowanym czujnikom, nowoczesne karty graficzne mogą regulować pobór mocy z dokładnością do jednego wata.

Poprzez regulację napięcia zasilającego i ustawień częstotliwości dla GPU i pamięci wideo zgodnie z predefiniowanym algorytmem BIOS-u, karta graficzna stara się utrzymać maksymalną częstotliwość i wydajność przy zachowaniu maksymalnych limitów zużycia energii, które zazwyczaj można znaleźć w ustawieniach TDP i TGP.
Parametr ten oznacza Thermal Design Power lub wymagania dotyczące rozpraszania ciepła i jest podobny do TDP kart graficznych, ale nie reprezentuje rzeczywistego poboru mocy przez urządzenie. Reprezentuje on maksymalną ilość ciepła, którą system chłodzenia karty graficznej jest w stanie odprowadzić.

TGP, skrót od Total Graphics Power, to łączny pobór mocy przez procesor graficzny, płytkę drukowaną oraz pamięć wideo i jest on najbardziej zbliżony do rzeczywistego poboru mocy przez kartę graficzną. Im większy pobór mocy karty graficznej, tym lepszy system zasilania powinien być w nią wyposażony, tym większe wymagania stawiane są systemowi chłodzenia karty graficznej.

Przekłada się to nie tylko na wyższą cenę urządzenia, ale również na wyższe wymagania wobec zasilacza użytkownika, przez co pobór mocy musi być ściśle ograniczony. Aby upewnić się, że karta graficzna nie przekroczy obliczonego poboru mocy, potrzebny jest tutaj Power Limit, czyli "limit mocy", znany również jako "limit mocy".
Gdy nowoczesna karta graficzna osiągnie ten limit mocy, mechanizm wspomagający zmniejsza częstotliwość i napięcie rdzenia wideo, utrzymując pobór mocy na poziomie ustalonym w BIOS-ie i sterowniku karty graficznej.

Skąd mam wiedzieć, jaki jest limit mocy?

Aby poznać swój limit zużycia energii, możesz skorzystać z popularnego darmowego narzędzia o nazwie GPU-Z firmy TechPowerUp, używanego zarówno przez overclockerów, jak i entuzjastów komputerów PC. Interfejs programu GPU-Z jest w języku angielskim, ale jego etykiety narzędziowe są tłumaczone na język rosyjski. Uruchom narzędzie i przejdź do zakładki "Zaawansowane", gdzie w podsekcji "Ogólne" zobaczysz informacje na temat aktualnego, minimalnego i maksymalnego procentowego parametru Power Limit, a także zakresu jego ręcznej regulacji "Zakres regulacji".

Wybierając podsekcję "AMD" lub "Nvidia BIOS" w sekcji "Zaawansowane" zobaczysz limit mocy w bardziej znanych i zrozumiałych watach.

Oto jak te parametry wyglądają dla karty graficznej GeForce GT 1030.

Kolejną przydatną funkcją GPU-Z jest szczegółowy monitoring wszystkich czujników karty graficznej w zakładce "Sensors", dzięki czemu możemy dowiedzieć się, czy karta graficzna nie przekracza limitu zużycia energii pod obciążeniem. Odczyty w kolumnie PerfCap Reason oznaczają, co następuje: Idle to limit użycia GPU, vRel i vOp to dopuszczalne i robocze limity napięcia, Thrm to limit temperatury, a Pwr to interesujący nas limit mocy, wyświetlany na zielono.

Dlaczego Power Limit jest ważny i dlaczego podkręcanie kart graficznych jest z nim związane?

Limit mocy stał się nierozerwalnie związany z podkręcaniem, ponieważ podkręcanie nieuchronnie prowadzi do zwiększenia zużycia energii, zwłaszcza jeśli napięcie na chipie wideo jest zwiększone. A jeśli chcesz uzyskać poważny wzrost wydajności, parametr Power Limit powinien zostać zwiększony. Istnieje jednak kilka niuansów, które należy wziąć pod uwagę.

Należy wziąć pod uwagę specyfikę ustawienia Power Limit nie tylko na różnych rodzinach kart graficznych, ale także na konkretnych instancjach. Na przykład, karty graficzne NVIDIA najnowszych generacji nie pozwalają na zwiększenie napięcia na chipie wideo, a nawet po podkręceniu "apetyt" modeli junior i medium nie wzrośnie zbytnio.

Przy tym wielu producentów już zaimplementowało rozszerzony Power Limit domyślnie w wielu modelach, szczególnie w wersjach OC OverClock. Na przykład karta graficzna ASUS ROG Strix GeForce RTX 3060 Ti ma domyślnie ustawiony limit mocy 240 W, który można zwiększyć do 325 W. Jak na kartę graficzną o wartości TGP wynoszącej 200 W, jest to więcej niż wystarczające nawet przy ekstremalnym podkręcaniu, ponieważ sądząc po recenzjach, model ten nawet w wersji podkręconej OS zużywa średnio 229 W w grach.

Na starszych, bardziej wydajnych kartach graficznych, takich jak GeForce RTX 3070 i nowszych, Power Limit może stać się jednym z głównych czynników ograniczających wydajność nawet bez podkręcania. Zwiększenie jej daje Ci wzrost wydajności, ale należy pamiętać, że wzrasta również temperatura karty graficznej i zużycie energii.

Niektóre karty graficzne reagują jeszcze silniej na zwiększenie Power Limit w połączeniu z overclockingiem, znacząco zwiększając wydajność. Na przykład, dzięki radykalnemu zwiększeniu limitu mocy o imponujące 95% w karcie Radeon RX 5700 XT, karta ta wyprzedziła podkręconego GeForce'a RTX 2070 Super i w niektórych testach zbliżyła się do GeForce'a RTX 2080.

Testy przeprowadzone przez redaktora renomowanego serwisu Tom's Hardware również wykazały zauważalny wzrost poboru mocy przez kartę graficzną pracującą w tym trybie. Może to prowadzić do ryzyka awarii karty graficznej, dlatego należy być bardzo ostrożnym przy podkręcaniu wydajnej karty graficznej. Należy rozważyć, czy uzyskany przyrost wydajności jest wart zwiększonego poboru mocy, temperatur i zasilania karty graficznej pracującej na granicy swoich możliwości.

Z drugiej strony, coraz większa liczba użytkowników jest skłonna poświęcić część wydajności karty graficznej na rzecz cichszej i chłodniejszej pracy. Najłatwiejszym sposobem na osiągnięcie tego celu jest obniżenie Power Limit, uzyskując równowagę pomiędzy niskim zużyciem energii i niskimi temperaturami przy akceptowalnej wydajności.

Jest to szczególnie przydatne w notebookach do gier, gdzie użytkownicy często narzekają na swoje karty graficzne pracujące w trudnych warunkach termicznych z trzęsącym się mechanizmem. Zmniejszenie limitu mocy w tym przypadku może zaowocować bardziej stabilnym framerate bez szarpania, aczkolwiek z niższą średnią FPS. Zmniejszy się również temperatura urządzenia, co pozytywnie wpłynie na jego żywotność, co jest szczególnie ważne w obecnych czasach niedoboru i wysokich cen kart graficznych i laptopów gamingowych.

Redukcja limitu mocy jest często wykorzystywana w górnictwie, np. kryptowaluty Ethereum, gdzie limit jest redukowany do minimum, aby zmaksymalizować wydajność energetyczną kart graficznych i zwiększyć przychody. Warto jednak wziąć pod uwagę, że najbardziej imponujące wyniki redukcji mocy i temperatury karty graficznej zarówno w grach, jak i w górnictwie można osiągnąć stosując zauważalnie bardziej skomplikowane dla nowicjusza podbijanie napięcia poprzez regulację zależności częstotliwości i napięcia.

Czy możliwa jest zmiana Power Limit dla danego modelu w górę lub w dół?

Producenci umożliwiają nie tylko monitorowanie Power Limit, ale także jego regulację. Ustawienie Power Limit jest indywidualne dla każdego modelu karty graficznej i może zostać całkowicie zablokowane lub zwiększone tylko w przypadku kart graficznych z niskiej półki lub notebooków z prostym zasilaczem i słabym systemem chłodzenia, które nie są przystosowane do podkręcania.

Maksymalny zakres regulacji Power Limit jest zazwyczaj spotykany w gamingowych i overclockerskich modelach kart graficznych ze wzmocnionym układem zasilania, przeznaczonym do poważnego podkręcania, oraz masywnym systemem chłodzenia zdolnym do odprowadzania nadmiaru ciepła, zapobiegając przegrzaniu.

Z pomocą wspomnianego na początku artykułu narzędzia GPU-Z, dowiedzieliśmy się już jak sprawdzić dostępny zakres regulacji Power Limit dla danego modelu karty graficznej. W dokonaniu regulacji pomoże Ci narzędzie MSI Afterburner, które stało się uniwersalnym narzędziem do podkręcania i regulacji kart graficznych, jak również zdolne do regulacji limitów mocy w większości istniejących modeli. Po zainstalowaniu i uruchomieniu, w głównym oknie pojawi się suwak Power Limit, wyświetlający wartość procentową, którą można przesuwać, aby zwiększyć lub zmniejszyć jej wartość.

Domyślnie suwak Power Limit jest powiązany z wartością "Temp. Suwak "Limit", który służy do ograniczenia maksymalnej dopuszczalnej temperatury układu wideo, można zdezynchronizować klikając na ikonę obwodu pomiędzy nimi. Po dokonaniu regulacji należy kliknąć przycisk "Zastosuj" jako zaznaczenie, a uzyskane ustawienia można zapisać w profilu, który zostanie załadowany przy starcie systemu Windows.

Jeszcze wygodniejszy sposób regulacji Power Limit, dostępny dla kart graficznych najnowszej generacji, pojawił się w sterownikach Nvidii z zainstalowanym narzędziem GeForce Experience. Wystarczy włączyć "Funkcje eksperymentalne" w ustawieniach, otworzyć nakładkę w grze wciskając "Alt + Z" i przejść do zakładki "Wydajność", gdzie można zarówno kontrolować wszystkie parametry karty graficznej, jak i dostosować limit mocy, zwany tutaj "Maksymalnym zużyciem energii".

Najnowsze sterowniki AMD Radeon Software Adrenalin również zawierają podobną opcję dostrajania karty graficznej. Naciśnięcie "Alt + Z" uruchamia Radeon Software na górze gry, gdzie trzeba wybrać zakładkę "Performance", aby dostosować Power Limit, z możliwością monitorowania i regulacji różnych ustawień karty wideo.

Wchodząc w "Ustawienia" i włączając pole wyboru "Ustawienie limitu mocy", można dokonać regulacji parametru limitu mocy.

Streszczenie

Jak widać, parametr Power Limit nie jest tak prosty, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. Odpowiednie wykorzystanie jego regulacji pozwoli Ci przyspieszyć działanie Twojej karty graficznej lub pójść w kierunku cichego i niskiego zużycia energii. Warto jednak pamiętać, że zwiększanie Power Limit, szczególnie na kartach graficznych z wyższej półki, należy robić tylko na własne ryzyko, rozumiejąc możliwe konsekwencje.