GPU 降压如何工作？如何降低热量和电力成本？

了解 GPU 电压和性能关系

1. 现代 GPU 采用电压曲线运行，将时钟速度映射到所需的电势。

2. 制造商设置保守的电压水平，以确保所有硅变体的稳定性，即使是那些分级不理想的硅变体。

3. 这种安全余量意味着许多卡的运行温度更高，并且消耗的电量超出了典型工作负载下所需的电量。

4. 欠压通过降低特定时钟点的电压来调整 GPU 的电压频率曲线，而不降低目标频率。

5. OCCT 或 FurMark 等稳定性测试工具可验证降低的电压是否能在持续负载期间保持无错误运行。

降低电压的热影响

1. 半导体电路中产生的热量与电压呈二次方关系——电压减半可将动态功耗降低至四分之一。

2. 较低的电压可减少晶体管内部的电子漏电流，直接抑制闲置和负载温度。

3. GPU 二极管传感器报告，在适当降压后，在挖掘或渲染工作负载下，核心温度持续下降 8°C 至 15°C。

4. 冷却器硅可以让风扇旋转得更慢，从而减少冷却组件的声音输出和机械磨损。

5. 热节流事件变得更加罕见，从而在工作量证明环境中保持持续的哈希率。

加密货币挖矿的能效提升

1. 在库存设置下功耗为 220W 的 Radeon RX 6800 XT 在校准欠压后可以维持相同的以太坊挖矿吞吐量为 165W。

2. 电源装置的 RMS 电流消耗较低，从而减少 PCIe 电缆和主板 VRM 的电阻损耗。

3. 每 terahash 的电力成本显着下降——经过验证的现场报告显示，根据算法和卡型号，电力成本降低了 18% 到 27%。

4. 部署数千台采矿设备的数据中心运营商观察到 PDU 负载平衡和 HVAC 开销的复合节省。

5.电压不足不会改变区块链共识规则或矿工奖励结构——它只会改变本地硬件的能源行为。

固件级实现方法

1. AMD GPU 支持通过驱动程序固件中嵌入的 WattMan 配置文件进行电压控制，可通过 Radeon Software 或 MorePowerTool 等第三方工具进行访问。

2. NVIDIA 卡需要修改 VBIOS 或使用 MSI Afterburner，并在驱动程序设置中启用自定义风扇和电压曲线。

3. 一些抗 ASIC 的代币（例如 Ravencoin）由于受内存限制的内核而受益于降压，其中 GPU 内核电压降低对哈希率的影响最小。

4. BIOS 级欠压在重新启动后仍然存在，但如果电压偏移超过特定 GPU 芯片的安全阈值，则存在变砖的风险。

5. 基于云的矿场通常通过 Ansible playbook 部署 undervolt 脚本，以标准化异构 GPU 队列的配置。

常见问题和直接答案

问：电压过低是否会使 GPU 保修失效？答：大多数制造商不会在保修条款中明确禁止电压过低，除非电压过低会导致可追溯到用户修改固件的物理损坏。

问：降压可以提高挖矿硬件的寿命吗？答：较低的热应力和较低的电迁移率与延长的晶体管寿命相关，尽管经验多年的故障率数据仍然是供应商专有的。

问：降压对 Kepler 或 Polaris 等较旧的 GPU 架构有效吗？答：是的——由于强大的电压调节功能，Polaris 卡响应良好； Kepler 需要更深入的 BIOS 编辑，但会产生类似的热增益。

问：电压过低是否会影响在 GPU 加速区块链上运行的去中心化应用程序的兼容性？答：否——dApp 通过 OpenCL 或 CUDA 等标准 API 与 GPU 交互；电压调整发生在软件抽象层下方。