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Leistungsaufnahme der GeForce RTX 4090 richtig limitieren: MSI Afterburner vs. Adapter oder beides?

Es ist bekannt, dass man mit Tools wie z.B. dem MSI Afterburner die maximale Leistungsaufnahme einer Grafikkarte erhöhen oder senken kann (im Rahmen der Vorgaben). Außerdem bietet ja der 12V-2×6-Anschluss (ehemals 12VHPWR) ebenfalls verschiedene Leistungsstufen an. Doch worin unterscheiden sich beide Optionen und was passiert, wenn man gleich beides nutzt? Die Unterschiede sind nämlich größer als man denkt und vor allem die sogenannten Transienten (Spikes) sind sehr unterschiedlich, obwohl das Spiel sehr ähnliche Benchmarkergebnisse bietet. Um das genauer zu hinterfragen, nutze ich eine Asus GeForce RTX 4090 Strix, also die Karte, die auch gern einmal Schwächen am Flip-Header des 12V-2×6-Anschlusses gezeigt hat. Allerdings nutze ich eine von KrisFix reparierte und mit einem qualitativ besseren Header versehene Karte.

Um die Karte mit 99% fast voll auszulasten, reicht Cyberpunk 2077 in Ultra HD und mit RT in Ultra. Die Tensor-Cores lasse ich mal außen vor. Ich habe mich, um die Spikes nicht allzu sehr zu provozieren, nicht auf Mafia II in UHD (maximale Settings) eingelassen, obwohl ich hiermit sogar ein be quiet! Straight Power 11 Platinum 1000 Watt nach nur wenigen Sekunden reproduzierbar zum Abschalten zwingen konnte, wenn auch der Core i9-13900K mit fast 100 Watt im Mittelwert schuften musste. Denn auch die CPU produziert jede Menge Transienten und in der Summe gibt es dann Party, egal, an welchem Anschluss die Grafikkarte hängt, zumal ja die einzelnen Rails im NVIDIA-Adapter eh parallelgeschaltet werden. Das war auch der Grund, warum ich direkt mit diesem Adapter gemessen habe. Gut, einen weiteren Grund hatte ich auch noch, aber dazu später mehr.

Messungen Out-of the-Box mit 500 Watt Power Limit

Nehmen wir einfach mal die Ausgangslage, bei dem sogar NVIDIAs PCAT fast aufs Watt genau ausgegeben hatte, was ich auch an den Messzangen ermitteln konnte. Nur dass die Wahrheit in dem Bereich steckt, den die normale Shunt-Messung so nicht zeigen kann. Doch dazu komme ich gleich noch im Detail. Betrachten wir zunächst die Ausgangslage mit einer Karte, die auch ohne weiteres OC und direkt aus der Box immerhin 500 Watt konsumieren darf, wenn man das maximale und eingestellte Power Limit betrachtet und die ich mit einem 4-Stecker-Adapter (maximal 600 Watt) von NVIDIA versorge:

Benchmarkt man das Ganze dann mit der voll erwärmten Karte, ergeben sich mit dem Ingame-Benchmark recht gut reproduzierbare Ergebnisse, was heute extrem wichtig ist, da es wirklich auf Nuancen ankommt.

Wir sehen auf der nächsten Grafik etwas über 480 Watt auf allen drei Versorgungsrails, wobei die Last nun in den Spitzen bis zu 603,3 Watt ansteigt. Das sind nur kurze Spitzen, aber es gibt sie immer und immer wieder. Doch wo kommen die eigentlich her?

Analysiert man nämlich die Ströme, dann sieht man, dass bei fast 480 Watt realer Leistungsaufnahme an allen Rails bei rund 42 Ampere gecuttet wird und nur einzelne Spikes auch mal bis rund 43 Ampere auftreten. Wir sehen aber auch die zwischenzeitlichen Einbrüche und die Regelung durch Boost, die nicht nur durch die Grafiklast bedingt ist. Hier greift wirklich der Limiter hart durch.

Wer jetzt mitgerechnet hat, der wird bei durchschnittlich 36.8 Ampere eine Leistungsaufnahme von rund 442 Watt bei glatten 12-Volt errechnet habe, es fehlen also knapp 36 Watt. Die verstecken sich in der Spannungsschwankungen, wo das Netzteil plötzlich anfängt, leicht zu übervolten. Dieses Verhalten lässt sich bei allen Netzteilen in ähnlichen Form messen und erzeugt dann auch die eigentlichen Spikes. Und genau an dieser Stelle beginnt heute der eigentliche Artikel. Was passiert, wenn man das Power Target entweder über die Software (NVAPI, MSI Afterburner o.ä.) oder aber über die Schaltungslogik der Spannungsversorgung (Seitenbandkontakte des 12V-2×6-Anschlusses) oder sogar über beides setzt? Genau damit fangen wir auf der nächsten Seite an!

 

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Casi030

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11,720 Kommentare 2,272 Likes

Wie ist das Verhalten wenn man über den Takt drosselt etwas unterhalb des eingestellten PowerLimits?

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Saschman73

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447 Kommentare 260 Likes

:sneaky:

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Igor Wallossek

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Takt lohnt nicht. Die VRE regelt das besser, dann lieber einen Framezahlbegrenzer.

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Tronado

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Takt ist ziemlich unabhängig vom PL, man kann (je nach Chip und Kühlergüte) durchaus auf 80% PL runtersetzen und immer noch 140 MHz übertakten.

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Tronado

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Framelimit ist immer gut, wenn es geht. PL auch kein Problem, kaum weniger fps bei 75-80% PL.

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big-maec

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Das mache ich in der Regel öfters, wenn ich merke, dass die Karte in Spielen unnötig hochheizt. Mache das meist so, weil ich auch etwas zu faul bin, mich damit auseinanderzusetzen, die Karte anders zu limitieren.

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*
*andi*

Neuling

5 Kommentare 5 Likes

Die Spikes finde ich immer noch brutal. Ich frage mich ob man das nicht mit einer Kombination aus Spulen und Kondensatoren deutlich glätten könnte. Nur fehlt mit das Wissen für die korrekte Auslegung sowie auch die Möglichkeit zu messen ob es was bringen würde... Und ich habe die Befürchtung das dass Netzteil aus dem Takt kommt wenn eine zu große Induktive/Kapazitive Last anliegt.

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Tronado

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Was hast du denn für ein Netzteil? Alle guten, nicht zu alten NT ab 850W (Corsair/Seasonic/Be Quiet!) haben mit den auf 450W begrenzten Karten keine Probleme.

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P
PCIE Express 6.9

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26 Kommentare 11 Likes

Ich hab meine 3080ti auch auf 850mV mittels Afterburner undervolted damit sich mein Netzteil nicht abschält.
Das Powerlimit hab ich zwar zusätzlich auf 300 Watt begrenzt aber gefühlt hat das nie wirklich geholfen.
Ohne Spikes liefen auch 450 Watt einwandfrei in einem Benchmark.
Aber beim Zocken sind die Spikes je nach Game schon extrem.

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Rizoma

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Das sind schon heftige spitzen, was hat man für welche wenn sie karte mit 600w läuft? Dann hat man doch spitzen die über der 12VHPWR Spezifikation liegen die sind zwar nur sehr kurz aber häufig. Das wäre dann doch bei 600w dauerbetrieb und nicht optimal verarbeiteten Stecker sicherlich die ursache nr. 1 für geschmort Stecker.

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M
MD_Enigma

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73 Kommentare 30 Likes

Ich verstehe die versteifung auf den Afterburner nicht. Kann man doch per command line machen und ist bei jedem NVidia Treiber automatisch installiert.
nvidia-smi -pl 300

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grimm

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3,041 Kommentare 2,012 Likes

ich habe bei 6900XT sowie bei der aktuellen 4080 sowohl mit UV als auch mit Framelimiter experimentiert. Am Ende hat der FL immer "gewonnen", einfach, weil die Karte sich nehmen kann, was sie braucht, die Lösung für jedes Spiel taugt und keine Feinjustierung braucht und es nie Ruckler gab.

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Starfox555

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Wie waren die Temperaturen an den Kontaktflächen des
bei der Limitierung durch den After Burner ?

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Igor Wallossek

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Die Kontakte waren nie heißer als die Platine. Die ist ja nachgewiesenermaßen richtig heiß.

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Igor Wallossek

1

9,986 Kommentare 18,312 Likes

Ich schrieb ja nicht umsonst NVAPI, nur wird die Masse das nicht frickeln wollen. :D

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Starfox555

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1,426 Kommentare 724 Likes

Und um wieviel Kelvin lag die Differenz der Platinen Temperatur zwischen "nativer Spannungsversorgung", Software-, bzw. Hardware-Limitierung?

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arcDaniel

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1,500 Kommentare 766 Likes

Also, wie soll ich diese Aussage verstehen?

Wenn ich bei meiner 4080 die Spannungs/Taktkurve anpassen, bekomme ich bei 0,945V einen Takt von 2640mhz, dabei liegt der Verbrauch bei um die 225W mit Ausreißer um die 240W.

Nun wenn sich hier keine Optimierung lohnt... einfach auf 240W begrenzen, bekomme ich gemessen und spürbar in Spielen weniger Leistung. Im Bench werden dann die 2640mhz nicht mal mehr erreicht. Mit einem Frame-Limit bleibt auch da die Karte durstiger.

Wäre es so einfach würde ich wieder mehr Linux nutzen, es gibt aber da im Moment noch keine Möglichkeit die Spannungs/Taktkurve anzupassen...

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Starfox555

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1,426 Kommentare 724 Likes

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arcDaniel

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1,500 Kommentare 766 Likes

Nützliches Tool, als ich noch eine AMD-GPU hatte.....

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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