Nếu bạn chưa từng hạ điện áp (undervolting) cho CPU và GPU của mình, bạn đang bỏ lỡ một lợi ích đáng kể. Nhiều năm trước, ép xung (overclocking) từng là xu hướng thịnh hành. Ngay cả một đợt ép xung vừa phải cũng có thể mang lại những cải thiện lớn về hiệu suất. Tuy nhiên, theo thời gian, khi Intel, AMD và Nvidia đã đẩy giới hạn của các con chip lên mức tối đa, khả năng tăng hiệu suất từ ép xung ngày càng ít đi. Cộng đồng đam mê PC đã chuyển hướng và tập trung sự chú ý vào việc hạ điện áp.
Mục tiêu của hạ điện áp là giúp PC của bạn hoạt động hiệu quả hơn, duy trì tốc độ xung nhịp định mức của các linh kiện nhưng với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn. Về lý thuyết, việc hạ điện áp sẽ mang lại hiệu suất tương tự với hiệu quả tốt hơn. Tuy nhiên, hiểu rõ cách undervolting hoạt động thực sự có thể giúp bạn đạt được hiệu suất cao hơn từ các linh kiện của mình.
CPU AMD Ryzen 7 7800X3D được gắn trên bo mạch chủ, minh họa cho việc hạ điện áp
Khái niệm cơ bản về Undervolting
Một công cụ bị hiểu lầm, hãy làm rõ vấn đề
Hãy cùng đảm bảo chúng ta đều hiểu đúng về hạ điện áp. Undervolting thường được coi là đối nghịch với overclocking, nhưng điều đó bỏ qua bản chất thực sự của những gì undervolting mang lại. Ép xung tập trung vào việc đẩy tốc độ xung nhịp cao hơn thông số định mức, bất kể chi phí. Bạn phải trả giá cho tốc độ xung nhịp cao hơn bằng cách tăng mức tiêu thụ điện năng và đòi hỏi cao hơn từ hệ thống tản nhiệt. Undervolting không có cái giá đó. Mặc dù có những sự đánh đổi, undervolting chỉ tập trung vào việc tối ưu hóa lượng điện năng mà CPU yêu cầu.
Nó hoạt động dựa trên đường cong điện áp/tần số (voltage/frequency curve). Với bất kỳ tốc độ xung nhịp nào, CPU của bạn cần một lượng điện áp nhất định. AMD và Intel định nghĩa đường cong điện áp/tần số này, và thường thì nó khá bảo thủ. Điều đó có nghĩa là ở các tốc độ xung nhịp thấp hơn, AMD và Intel thường cấp cho bộ xử lý nhiều điện áp hơn mức cần thiết. Bằng cách này, họ có thể có một biên độ dung sai nhất định về chất lượng silicon, đồng thời đảm bảo rằng tất cả các CPU đều hoạt động ổn định. Undervolting khai thác dung sai đó bằng cách hạ điện áp cho một tốc độ xung nhịp đã cho, cố gắng đẩy điện áp xuống mức thấp nhất có thể trong khi vẫn duy trì sự ổn định.
Nói tóm lại, undervolting tìm cách trả lời một câu hỏi: với một tần số nhất định, lượng điện áp thấp nhất mà CPU của tôi cần là bao nhiêu?
Những gì bạn làm với undervolt thì khác nhiều. Có một dải tốc độ xung nhịp và tần số, vì vậy mục tiêu của một lần undervolting có thể không giống với lần khác. Có thể bạn chỉ quan tâm đến việc tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng ở tốc độ xung nhịp thấp hơn, hoặc có thể bạn đang ở trong một môi trường bị hạn chế về nhiệt độ mà undervolt cho phép bạn đạt được tốc độ boost tối đa. Điều này phụ thuộc vào thiết lập và nhu cầu của bạn.
Card đồ họa Intel Arc A750 đặt cạnh vỏ case chứa GTX 1080, thể hiện tiềm năng hạ điện áp GPU
Undervolting có thể cải thiện hiệu suất, hiệu quả hoặc cả hai
Tất cả phụ thuộc vào cách bạn sử dụng
Hạ điện áp có thể cải thiện hiệu suất, tăng cường hiệu quả, và trong một thế giới lý tưởng, nó thậm chí có thể làm cả hai. Tuy nhiên, cốt lõi của undervolting là giảm nhiệt độ. Nếu bạn có thể đạt được một tốc độ xung nhịp nhất định trong khi cung cấp ít điện áp hơn, CPU của bạn sẽ chạy mát hơn. Có thể đó là mục tiêu cuối cùng của việc hạ điện áp của bạn. Ví dụ, tôi đang chạy một cấu hình undervolt trên chiếc Ryzen 7 9800X3D của mình trong một PC dạng nhỏ (small form factor), và tôi sử dụng nó đơn giản là để giữ nhiệt độ ở mức kiểm soát. Tuy nhiên, bạn cũng có thể tận dụng undervolt để đẩy tốc độ xung nhịp đi xa hơn.
Bạn không thường thấy việc hạ điện áp trước khi ép xung với CPU, nhưng điều đó vẫn có thể xảy ra. Nếu bạn hạ điện áp trên toàn dải tần số, về lý thuyết điều đó có nghĩa là bạn có thể đẩy tốc độ xung nhịp cao hơn trước khi đạt đến giới hạn về điện năng hoặc nhiệt độ. Các CPU hiện đại có biên độ điện áp rất hẹp khi nói đến sự ổn định, vì vậy thường không có nhiều không gian để undervolt nhằm tăng tần số. Bạn sẽ thường thấy việc hạ điện áp trước khi ép xung hơn với GPU, nơi dải điện áp rộng rãi hơn. Ví dụ, kiến trúc Ampere của Nvidia cung cấp điện áp cao trên dải tần số, và bạn thường có thể áp dụng cả undervolt và overclock để đạt hiệu suất tốt hơn với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn.
Nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng bất kể bạn đang cố gắng hạ điện áp cho phần cứng nào. Vì mục tiêu là giảm nhiệt độ, bạn có thể nhận được hiệu suất cao hơn sau khi undervolting nếu trước đó bạn đã chạm đến giới hạn nhiệt. Tuy nhiên, ý tưởng đằng sau undervolting là không làm giảm hiệu suất của bạn. Nó đơn giản là cung cấp cùng một hiệu suất với ít điện năng hơn, cải thiện hiệu quả.
Bạn sẽ gặp phải tình trạng giảm hiệu suất khi phải đối mặt với những sự đánh đổi lớn hơn về mức tiêu thụ điện năng. Chẳng hạn, với Precision Boost Overdrive (PBO) của AMD, bạn có thể hạ điện áp bằng Curve Optimizer cũng như đặt giới hạn điện năng thấp hơn. Điều này thường sẽ làm giảm nhẹ hiệu suất để đổi lấy sự cải thiện lớn về hiệu quả. Undervolting tự thân nó không nên làm giảm hiệu suất của bạn. Nếu bạn đẩy điện áp quá thấp, PC của bạn sẽ trở nên không ổn định thay vì giảm hiệu suất.
Hình ảnh cận cảnh CPU Intel Core i5 được gắn trên bo mạch chủ, minh họa cho việc tối ưu điện áp trong BIOS
“Silicon Lottery” đóng vai trò quan trọng trong việc undervolt
Không phải CPU hay GPU nào cũng hoạt động với cùng một thiết lập
Undervolting mang lại giá trị đáng kể cho cả hiệu suất và hiệu quả. Nhưng cụ thể là bao nhiêu? Đó là lúc mọi thứ trở nên phức tạp. Các linh kiện khác nhau sẽ phản ứng với việc hạ điện áp theo những cách khác nhau. Bạn sẽ thấy những thay đổi lớn giữa các kiến trúc, nhưng bạn thậm chí còn thấy sự khác biệt giữa hai linh kiện có cùng tên gọi. Chẳng hạn, các chip Ryzen 7000 và 9000 của AMD thường xử lý việc hạ điện áp rất tốt, trong khi các CPU Intel thế hệ 14 sẽ trở nên không ổn định ngay cả với một mức hạ điện áp vừa phải. Hơn thế nữa, hai con chip trong cùng một dải sản phẩm có thể cho kết quả hơi khác nhau. Một chiếc Ryzen 7 9800X3D có thể duy trì ổn định ở điện áp thấp hơn so với một chiếc khác.
Mức độ bạn có thể đẩy undervolt, và mức độ bạn có thể khai thác được từ nó, không chỉ phụ thuộc vào thông số kỹ thuật của bạn mà còn phụ thuộc vào con chip cụ thể bạn có trong PC. Đây chính là “silicon lottery” (xổ số silicon). Giống như một số linh kiện có thể xử lý các thiết lập ép xung cực đoan hơn, một số linh kiện cũng có thể xử lý các thiết lập hạ điện áp cực đoan hơn.
Góc nhìn nghiêng của laptop Razer Blade 16, minh chứng cho lợi ích hạ điện áp CPU laptop
Bạn có nên undervolt CPU và GPU của mình không?
Câu trả lời ngắn: Có. Câu trả lời dài: Cũng có.
Các CPU và GPU hiện đại có rất nhiều lợi ích từ việc hạ điện áp, và tôi dám khẳng định rằng chúng có nhiều thứ để đạt được từ undervolting hơn là overclocking. Điều này đặc biệt đúng với CPU. AMD và Intel đã thiết kế các thuật toán cho phép CPU của bạn tự ép xung nếu điều kiện về điện năng và nhiệt độ cho phép. Với thiết lập đó, CPU thường tiêu thụ nhiều điện áp hơn mức cần thiết trên toàn dải tần số, vì vậy bạn có thể nhận được lợi ích về nhiệt độ trong khi vẫn duy trì hiệu suất với một mức undervolt vừa phải.
GPU nằm trong một trường hợp hơi khác. Tốc độ xung nhịp ít là yếu tố quyết định hiệu suất tổng thể của GPU do kiến trúc song song hóa cao, nhưng nhìn chung, bạn có thể đẩy tốc độ xung nhịp cao hơn một chút từ một GPU với một mức undervolt vừa phải. Vì GPU có hệ thống tản nhiệt riêng và thường không hoạt động gần nhiệt độ tối đa, bạn có thể đẩy ép xung đi xa hơn nhiều so với CPU. Tuy nhiên, như mọi khi, điều đó phụ thuộc vào phần cứng cụ thể bạn có.
Hạ điện áp là một phương pháp tối ưu hiệu quả, giúp bạn khai thác tối đa tiềm năng của phần cứng mà không phải hy sinh độ bền hay sự ổn định. Hãy cân nhắc tìm hiểu sâu hơn về undervolting để đưa chiếc PC của bạn lên một tầm cao mới về hiệu suất và hiệu quả năng lượng.
