Bạn tin nhiều máy tính và smartphone có thể chạy mát hơn và tiêu thụ ít điện hơn? Một thủ thuật tồn tại, gọi là undervolting (giảm điện áp), có thể tăng hiệu suất CPU với ít nhược điểm. Nếu làm đúng, thiết bị thường ít nhiệt hơn mà hiệu suất pin cải thiện.
Quy trình đòi hỏi kiên nhẫn và tự tin lớn vì tiềm ẩn rủi ro thảm họa. Chỉ người can đảm mới nên thử. Những bạn tìm giải pháp nhanh giảm hao pin, xem bài xuất sắc của Tim về phương pháp phổ biến làm mát máy tính.
Bài viết giới thiệu undervolting cho người mới, tập trung giải thích, phương pháp triển khai, phần cứng tương thích và phần mềm có sẵn. Cho hướng dẫn chi tiết cách undervolting, xem hướng dẫn chỉ dẫn này.
Giải thích Undervolting
Sau phiên Call of Duty hoặc Modern Warfare 3 gay cấn, bạn có thể nhận ra máy tính hoặc bộ xử lý đồ họa nóng bất thường. Đó là vì mối quan hệ đơn giản tồn tại giữa tốc độ thiết bị chạy và nhiệt độ. Khi dùng máy tính cho tác vụ CPU-intensive, nó chạy tần số cao hơn, do đó sinh nhiệt nhiều hơn so với nhàn rỗi.
Có công thức kỹ sư điện dùng giải thích mối quan hệ này. Thật không may, tôi không đủ thông minh làm kỹ sư nên hiểu yếu, nhưng thử: P = V²/R, công suất bằng điện áp bình phương, chia điện trở.
Như bạn thấy từ phương trình, giảm điện áp có tác động khổng lồ đến công suất. Nhưng câu hỏi: Làm sao giảm điện áp mà vẫn giữ hiệu suất? Hãy nhớ 3 yếu tố:
- Không phải CPU nào cũng giống nhau: Do sản xuất cực phức tạp, không có 2 CPU y hệt. Thay vì phản ứng giống hệt với điện áp, CPU thể hiện dải dung sai. Do đó, công ty sản xuất thiết lập điện áp cơ sở (baseline voltage) hầu hết CPU dùng được không vấn đề. Thật không may, điện áp này thường cao hơn cần thiết và tạo nhiều nhiệt rác. Vì vậy, đa số CPU thực sự dùng điện áp thấp hơn ở các tần số khác nhau.
- Tiến trình tốc độ CPU không tuyến tính: Tốc độ máy thay đổi từ chu kỳ clock cao nhất (thường đo GHz) đến tốc độ thấp nhất. Sự tiến triển giữa nhanh nhất và chậm nhất không theo đường tuyến tính, mà theo mẫu bước nhảy (stepped pattern). Tôi thấy thuật ngữ khác nhau cho các "bước" này trên kiến trúc CPU khác. Với PC (x86), thấy gọi là P-states. ARM không có quy ước đặt tên tương tự.
- Bạn có thể giảm điện áp CPU: CPU thể hiện dải dung sai điện áp qua các tần số. Ví dụ, dùng phần mềm đặc biệt bạn có thể giảm điện áp (thỉnh thoảng gọi "VID") ở các tần số khác nhau. Nếu quá thấp, sẽ gây crash và màn hình xanh, nên cần thận trọng.
3 bước Undervolt thiết bị
- Backup thông tin: Phòng khi xảy ra sự cố khôn lường, bạn có thể bị boot-loop vĩnh viễn. Do đó backup thông tin là quan trọng.
- Thay đổi điện áp dần (Gradual Voltage Changes): Khi giảm điện áp, luôn có khả năng gây reboot. Một số thiết bị cầm tay vào "ngủ tử thi" (sleep of death), cần hard reset. Nếu bạn lưu điện áp không ổn định, có thể dẫn đến không boot được, vì nó nạp điện áp không ổn định. Hãy nhớ giảm dần điện áp (và không bao giờ trên giá trị mặc định!) rồi stress test kỹ ở mỗi bước. Tuy nhiên, quan trọng: multiplier (hệ số nhân) gắn với tốc độ CPU nhanh undervolting hiệu quả hơn multiplier tốc độ thấp, vì tốc độ cao sinh nhiệt nhiều nhất. Trên thiết bị di động, undervolting tạo khác biệt lớn nhất cho tiêu thụ năng lượng và sản xuất nhiệt.
- Stress Testing (Kiểm tra căng thẳng): Sau giảm điện áp một multiplier, bạn muốn stress test kỹ. Phần mềm stress test cho Android và PC tồn tại, làm quy trình dễ dàng. Chỉ đặt giá trị undervolt và chạy phần mềm stress test.
Cho Desktop & Laptop
Một số desktop và laptop thay đổi điện áp qua BIOS. Các nhà sản xuất mainboard dùng thuật ngữ khác: Một số dùng "voltage offset", giảm điện áp đồng đều mọi bước. Board khác chỉ giảm điện áp ở tần số CPU cao nhất - bạn Google tên mainboard thêm từ "undervolt" hoặc "voltage offset".
Ví dụ, cài đặt undervolt từ EFI của tôi (cơ bản là BIOS):
CPU Intel: Thật không may, chipset Intel, Sandy Bridge và mới hơn, không hưởng lợi thực sự từ giảm điện áp. Trong khi trải nghiệm tôi cho thấy tác động nhiệt độ, chuyên gia tin ngược lại. Cách undervolting phổ biến CPU Intel cũ là ThrottleStop cho Windows.
ThrottleStop giảm điện áp qua dải tần số CPU - chỉ tích "Set Multiplier" rồi giảm số "VID" để drop điện áp.
CPU AMD: đặc biệt dòng Brazos, Llano và Trinity, undervolting hiệu quả lớn. Ví dụ tốt là phần mềm undervolting cho dòng CPU/APU Brazos. Phần mềm thao tác giá trị điện áp gọi là BrazosTweaker. Cũng có FusionTweaker. Người dùng báo giảm tới 30% nhiệt độ và tăng pin vững chắc.
Cho chipset AMD, phương pháp thao tác điện áp khác tồn tại, như PSCheck và AMD Overdrive. Tuy nhiên, dù PSCheck là chương trình tốt nhất, nó cũng khó lấy nhất. Tôi cắn răng cài zip từ Dropbox người lạ hoàn toàn - đó luôn là ý tưởng tồi tệ và bạn không bao giờ nên làm, trừ khi bạn là tôi. Trong trường hợp đó, bạn thường xuyên quyết định tồi và cài file lạ từ nguồn đáng ngờ ít đáng lo.
Stress-Testing: Để stress-test, chỉ giảm điện áp một bước và chạy phần mềm stress test. Theo trải nghiệm 5-10 phút test đủ. Nếu máy crash/đứng, tăng điện áp lại ít nhất một bước trước khi sang multiplier tiếp theo (thỉnh thoảng gọi P-State, ảnh dưới). Lặp lại ở mỗi điểm bước, giảm điện áp đến khi không ổn định. Lưu ý khi tần số tăng, điện áp cũng tăng.
Phần mềm stress-test tốt nhất là Prime95. Prime95 chạy công thức toán phức tạp, khiến CPU chạy siêu nóng. Nếu đặt điện áp quá thấp, máy crash và bạn biết giới hạn dung sai điện áp tuyệt đối của CPU. Khoảng 5-10 phút stress test đủ loại điện áp sai.
Từ "Run a Torture Test" Prime95, chắc chắn chọn "Small FFTs".
Chúng tôi đã thảo luận undervolting laptop trên MakeUseOf trước. Cũng đọc phân tích Tina về giải pháp phổ biến kiểm soát nhiệt.
Máy tính bảng, Smartphone & Thiết bị Android
Trước khi undervolt thiết bị, bạn phải có root access (link đến SuperOneClick) và đã cài custom ROM hỗ trợ undervolting. Kỹ thuật, bạn chỉ cần custom kernel hỗ trợ UV, nhưng hầu hết custom ROM bao gồm custom kernel.
Hầu hết điện thoại với custom kernel và phần mềm đúng có thể undervolt - tuy nhiên, cần firmware đặc biệt, hoặc phần mềm ở mức cao hơn hệ điều hành. Firmware lưu trên bộ nhớ thể rắn vùng thường không truy cập được bởi người dùng cuối. Tuy nhiên, nếu có firmware đúng, phần mềm có thể điều chỉnh điện áp cấp cho CPU.
Phần mềm undervolting yêu thích của tôi là IncrediControl [Không còn có sẵn]. Chạy app và chọn tab "SVS" từ menu trên. Từ đó, phải cực thận trọng. Giảm điện áp từng bước một. Tôi khuyên chỉ giảm điện áp 2-3 tần số cao nhất; như phương trình công suất cho thấy, giảm điện áp ở tần số cao tác động lớn hơn đến tổng sản xuất nhiệt.
Stress-Testing: Về stress-test, theo tôi biết chỉ có 1 app đáng dùng: StabilityTest [Không còn có sẵn]. Chọn "Classic Stability Test" hoặc "Scaling Stability Test". Nếu chỉ undervolt tần số CPU cao nhất, classic test đủ. Nếu plan undervolt dải giá trị, chọn scaling test.
Kết luận
Làm mát thiết bị và tăng pin chỉ cần 3 bước: Thứ nhất, backup thiết bị. Thứ hai, điều chỉnh điện áp dần. Thứ ba, stress test mỗi lần điều chỉnh điện áp. Cho Android, cần root access và custom ROM. Cho máy tính, cần chipset AMD mới như Llano, Brazos, Trinity. Trên Intel, cần Core2Duo hoặc tương đương.
Nhớ không bao giờ tăng điện áp trên giá trị mặc định. Tăng điện áp có thể phá hủy máy tính.
Ai khác thích undervolting? Cho biết trong bình luận.
Image Credits: Lightning via MorgueFile.com; Motherboard via MorgueFile.com