GPU 降壓如何工作？如何降低熱量和電力成本？

了解 GPU 電壓和性能關係

1. 現代 GPU 採用電壓曲線運行，將時鐘速度映射到所需的電勢。

2. 製造商設置保守的電壓水平，以確保所有矽變體的穩定性，即使是那些分級不理想的矽變體。

3. 這種安全餘量意味著許多卡的運行溫度更高，並且消耗的電量超出了典型工作負載下所需的電量。

4. 欠壓通過降低特定時鐘點的電壓來調整 GPU 的電壓頻率曲線，而不降低目標頻率。

5. OCCT 或 FurMark 等穩定性測試工具可驗證降低的電壓是否能在持續負載期間保持無錯誤運行。

降低電壓的熱影響

1. 半導體電路中產生的熱量與電壓呈二次方關係——電壓減半可將動態功耗降低至四分之一。

2. 較低的電壓可減少晶體管內部的電子漏電流，直接抑制閒置和負載溫度。

3. GPU 二極管傳感器報告，在適當降壓後，在挖掘或渲染工作負載下，核心溫度持續下降 8°C 至 15°C。

4. 冷卻器矽可以讓風扇旋轉得更慢，從而減少冷卻組件的聲音輸出和機械磨損。

5. 熱節流事件變得更加罕見，從而在工作量證明環境中保持持續的哈希率。

加密貨幣挖礦的能效提升

1. 在庫存設置下功耗為 220W 的 Radeon RX 6800 XT 在校準欠壓後可以維持相同的以太坊挖礦吞吐量為 165W。

2. 電源裝置的 RMS 電流消耗較低，從而減少 PCIe 電纜和主板 VRM 的電阻損耗。

3. 每 terahash 的電力成本顯著下降——經過驗證的現場報告顯示，根據算法和卡型號，電力成本降低了 18% 到 27%。

4. 部署數千台採礦設備的數據中心運營商觀察到 PDU 負載平衡和 HVAC 開銷的複合節省。

5.電壓不足不會改變區塊鏈共識規則或礦工獎勵結構——它只會改變本地硬件的能源行為。

固件級實現方法

1. AMD GPU 支持通過驅動程序固件中嵌入的 WattMan 配置文件進行電壓控制，可通過 Radeon Software 或 MorePowerTool 等第三方工具進行訪問。

2. NVIDIA 卡需要修改 VBIOS 或使用 MSI Afterburner，並在驅動程序設置中啟用自定義風扇和電壓曲線。

3. 一些抗 ASIC 的代幣（例如 Ravencoin）由於受內存限制的內核而受益於降壓，其中 GPU 內核電壓降低對哈希率的影響最小。

4. BIOS 級欠壓在重新啟動後仍然存在，但如果電壓偏移超過特定 GPU 芯片的安全閾值，則存在變磚的風險。

5. 基於雲的礦場通常通過 Ansible playbook 部署 undervolt 腳本，以標準化異構 GPU 隊列的配置。

常見問題和直接答案

問：電壓過低是否會使 GPU 保修失效？答：大多數製造商不會在保修條款中明確禁止電壓過低，除非電壓過低會導致可追溯到用戶修改固件的物理損壞。

問：降壓可以提高挖礦硬件的壽命嗎？答：較低的熱應力和較低的電遷移率與延長的晶體管壽命相關，儘管經驗多年的故障率數據仍然是供應商專有的。

問：降壓對 Kepler 或 Polaris 等較舊的 GPU 架構有效嗎？答：是的——由於強大的電壓調節功能，Polaris 卡響應良好； Kepler 需要更深入的 BIOS 編輯，但會產生類似的熱增益。

問：電壓過低是否會影響在 GPU 加速區塊鏈上運行的去中心化應用程序的兼容性？答：否——dApp 通過 OpenCL 或 CUDA 等標準 API 與 GPU 交互；電壓調整髮生在軟件抽象層下方。