Mit der Reduzierung der Spannung an GPU und CPU lässt sich der Stromverbrauch und somit auch die Hitzeentwicklung reduzieren. Längere Lebensdauer der Hardware sowie geringere Stromkosten oder auch längere Akkulaufzeiten sind der gewünschte Effekt.

Undervolting ist Feintuning der Versorgungsspannung

Ein Microprozessor, egal ob CPU oder GPU, besteht aus vielen vielen Transistoren. Jeder einzelne Transistor hat eine individuelle Mindestspannung, ab welcher dieser schaltet. Und schalten heißt arbeiten.

Die Hersteller von Prozessoren stellen deswegen eine Mindestspannung ein, bei welcher sichergestellt ist, dass wirklich jeder Transistor arbeitet. Darin enthalten ist natürlich ein gewisser Sicherheitspuffer, bzw. Spielraum.

Durch die Physik der Transistoren ist jeder Prozessor individuell, d.h. niemals gleich einem anderen. Somit ist auch die tatsächlich erforderliche Mindestpannung individuell.

Beim Undervolting geht es also darum, diese individuelle Mindestspannung zu finden und einzustellen.

Es kann sich durchaus lohnen

Je nach Hardware und Anwendungszweck kann sich das Undervolting sehr lohnen, oder auch nicht. Das könnten die positiven Effekte sein:

Geringerer Energieverbrauch
Geringere Spannung heißt geringere Leistungsaufnahme. Gerade wenn es sich um einen Notebook handelt kann das ein sehr wünschenswerter Effekt sein. Längere Akkulaufzeiten und längere Akkulebendauer sind die Folge.

Weniger Energie bedeutet weniger Hitze
Und dies wiederum bedeutet weniger Kühlung. Die Lüfter drehen langsamer und damit leiser.

Größter Effekt im Leistungsbereich
Spiele mit aufwändiger Grafik, Crypto-Mining, KI-Training, Bild- und Videobearbeitung lasten die Hardware typischerweise stark aus. Wer in solche oder ähnliche Anforderungen hat, kann mit Undervolting die größten Effekte erzielen.

So geht’s: GPU Undervolting

Es gibt viele Tools zur Einstellung der GPU-Spannung. Eines der bekanntesten und besten Tools ist der MSI Afterburner:

https://de.msi.com/Landing/afterburner

Mit diesem Tool könnt ihr die Spannungskurve direkt anpassen und die Auswirkung unter Last überprüfen.

Sollte die Spannung zu niedrig sein kommt es zum Absturz des Treibers. Dieser startet neu und setzt die Spannung auf Standard zurück. Hier ein Video mit einer ausführlichen und guten Anleitung für nVidia und AMD Grafikkarten.

So geht’s: CPU Undervolting

Das CPU Undervolting ist schwieriger. Die meisten Hersteller haben die einstellbare Spannung auf eine Spanne reduziert – zum Schutz der Hardware. Manche Hersteller unterstützen das Undervolting auch überhaupt nicht. In diesem Fall würde ich auch dringend empfehlen, dies nicht zu erwingen.

Es gibt zwei Möglichkeit die CPU Spannung zu ändern. Eine bietet das Tool Intel Extreme Tuning Utility:

https://downloadcenter.intel.com/de/product/66427

Das Tool ist ziemlich selbsterklärend. Sollten die Schaltflächen zur Anpassung ausgegraut sein, unterstützt deine Hardware eine Änderung über das Betriebsystem nicht. In diesem Fall bleibt eine weitere Möglichkeit:

BIOS Undervolting
Das BIOS bietet häufig eine Möglichkeit die CPU Spannung anzupassen. Mein Asus ROG STRIX G15 lässt eine Anpassung um bis zu -80 mV. Das ist nicht viel, aber immerhin.

Effekt beim Mining

Mein Gamingnotebook, ein ASUS ROG STRIX G15, ausgestattet mit einem Intel i7 der 10. Generation und einer nVidia RTX 2070 verbringt seine “freie Zeit” mit dem Mining von Cryptowährungen.

Ich habe sowohl die GPU als auch die CPU mit einer individuellen Spannung eingestellt und konnte damit bei gleicher Leistung (!!!) die Temperatur um 5°C und den Verbrauch um 20 Watt senken.

Das gilt es zu beachten

So schön das ganze auch ist, es kommt nicht ohne Nachteile daher, die man kennen und beachten sollte.

Beschädigung der Hardware
Es finden sich Seiten und Artikel im Netz, die behaupten, Undervolting könne die Hardware nicht schädigen. Ich würde das nicht unterschreiben. Das Anpassen von Werten im zulässigen Bereich ist sicherlich ungefährlich. Ich rate zum vorsichtigen herantasten und zur Recherche im Netz, welche Spannungen von anderen bei gleicher Hardware bereits eingestellt wurden.

Garantie und Gewährleistung
Manche Hersteller schließen Änderungen der Spannung von der Garantie aus. Das sollte man wissen, prüfen und berücksichtigen.

Instabilität
Das System kann durch niedrigere Spannung instabil werden, vor allem unter Last. Deswegen sollte nach einer Umstellung ein Lasttest durchgeführt werden, um die Stabilität sicherzustellen.

Gegenteilige Effekte
Gerade im Notebook-Bereich haben Hersteller viele Optimierungen im Einsatz um den Verbrauch so niedrig wie möglich zu halten. Erzwingt man Spannungen, könnte dadurch die Optimierung deaktiviert werden, was gegenteilige Effekte mit sich bringen würde.

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