显卡超频专题知识

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门外看之第四篇,显卡超频专题知识。原文发表在百度贴吧“显卡改造超频吧”中,是知名显卡超频玩儿家“黑山老妖”写的文章。感谢老妖的分享。

一、超频显卡如何选?
俗话说巧妇难为无米之炊,一块优秀的显卡是超频玩家打破记录最关键的物质基础。目前市面上的显卡主要可以分为三种设计形式:超公版、纯公版、缩减版。
(1)首先说说纯公版显卡,虽然NVIDIA与AMD都属于GPU芯片厂家,但他们在设计GPU芯片时都会有一个完整的公版显卡设计方案。公版显卡方案可以看成是一个标准,包含了PCB、显存规格、供电方案、散热器、TDP功率等等一系列的细节。公版显卡其实就是在尽可能降低成本的情况下最大程度的保证显卡的稳定性。不同厂家生产的公版显卡,从用料来看可能有极小的差别,但对性能及超频没有影响。一般来说,公版显卡会预留一定的超频空间,不过这个空间非常小,而且公版散热器一般仅能够保证默认频率下的散热需要。通路厂家的产品一般都为公版设计。

(2)超公版显卡顾名思义就是超越公版设计方案的更高档次产品,这个“超”字一般体现在以下几点:1、更大、更多层的PCB;2、更强大的供电电路;3、容量更大、延时更低的显存颗粒;4、效能更强的散热器;5、输出电压范围更大的PWM;6、效能更高、限制更少的显卡BIOS;7、更高的默认运行频率。超公版显卡需要NVIDIA与AMD开放授权,同时要求硬件厂家具备强大的研发实力。一款适合极限超频的超公版显卡,不仅仅要在做工、用料上超越公版,更重要的是能够解除电压、功率、显存延时等各方面的限制,才能让一款“堆料”显卡成为真正的超频利器。目前适合极限超频的显卡主要有以下几个系列:华硕的DC2系列、微星的Lightning和HAWK系列、影驰的HOF名人堂系列、索泰的至尊系列。

(3)缩减版显卡则是在最大程度降低成本的情况下尽量保证显卡的稳定性,有一些缩减得非常厉害的显卡,甚至通过降低运行频率来换取产品的稳定性。同德、启亨均是设计缩减版显卡的能手。有一些厂家为了不让用户看到显卡上极度缩减的做工与用料,甚至会故意给显卡配备夸张的大型散热器。对于极限超频玩家来说,缩减版显卡是绝对不能考虑的,而公版显卡则往往需要自己动手改造、加强供电及散热。

二、各品牌显卡独门超频秘籍大解密
上文中已经介绍过,超公版的“堆料”显卡需要解除电压、功率、显存延时等各方面的限制才能成为真正的超频利器。解除显卡的功率限制主要依靠加强供电相数以及在BIOS中提高输入与输出功率的上限。而解除电压限制则只能依靠强大的PWM芯片。一款出色的PWM芯片除了输出电压范围更大之外,还能够使用软件实时调节电压。可以说,PWM是超频显卡的灵魂。极限超频玩家在挑选显卡时,除了要关注常规的PCB及供电相数之外,最关心的就是显卡所使用的PWM。目前顶级显卡上使用的一般都是CHIL的CHL8318芯片,最高输出电压可以达到2V,是极限超频玩家的最爱。UPI的uP6262与安森美的NCP4206在成本上要低于CHL8318,目前也被应用于一些中高端显卡上,这两个PWM的最高输出电压在1.6V—1.7V。而AMD的公版显卡上则普遍使用CHIL的CHL8228、CHL8225。

chil8318

(号称PWM之王的CHL8318芯片)

onNCP4206

(中高端显卡上常见的安森美NCP4206芯片)

很多有实力的显卡厂家都把自己的独门超频技术作为产品卖点,而归根结底这些超频技术的原理其实都是一样的:都是在硬件上选用高端的可编程PWM芯片,然后通过软件或者硬件的方法对PWM芯片进行操控,从而实现电压提升而带来超频幅度的升高。下面就详细介绍一下各个厂家的独门超频技术,并简单测试一下加压前后频率的提升与性能对比。

(1)华硕篇
华硕作为DIY领域的“巨狮”,其研发能力、技术实力自然是超一流的。华硕的超频显卡上同样配备了可编程的PWM芯片,但是出于技术保密还有为了不让高水平玩家利用PWM芯片资料自己编写加压超频软件,华硕把芯片型号打磨掉并以内部编号取而代之。例如华硕GTX 780 DC2OC显卡上的PWM芯片就被打磨为“VRM DIGI+ ASP1212”。因此我们无法从PWM芯片的型号上来推测显卡的电压可调节情况。

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(华硕GTX 780 DC2OC显卡上的PWM芯片被打磨为“VRM DIGI+ ASP1212”)

华硕专门为其显卡开发了ASUS GPU Tweak超频软件,该软件同样适用于其他品牌显卡的普通功能设置,但是只有在华硕品牌显卡上才能使用其全部功能。华硕显卡还有一个没有被大家广泛了解的小秘密,那就是在搭配华硕ROG系列主板一起使用时,能够通过主板的“火线”接口对显卡进行加压超频。例如在最新的Maximus VI Extreme主板附带的超频面板上就提供有显卡超频“火线”接口,连接到显卡上之后就能够对GPU核心、显存、PLL进行极限加压,并且能够在面板上实时监测工作电压。其他厂家的软件技术可以通过破解来应用到别的品牌产品上,而华硕的超频火线属于硬件级别的应用,其他品牌无法“窃取”,可以说是华硕玩家的专享福利。

as2

(华硕Maximus VI Extreme主板超频面板上的显卡超频火线接口)

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(连接“火线”接口之后,能够直接操控PWM进行电压调节)

(2)微星篇
微星的超频显卡主要有Lightning和HAWK两个系列。对比其他品牌的显卡,微星超频显卡有一个特殊功能——“三重加压”。所谓的“三重加压”是指配合MSI Afterburner超频软件能够对显卡GPU核心、显存、PLL三部分的工作电压进行调节。实现该功能的物理基础其实并不神秘,微星在设计显卡时除了为GPU核心的供电配备一颗可编程PWM芯片之外,还为显存、PLL芯片的供电单独配备了另外一颗PWM芯片。例如N770 Lightning选用CHL 8318芯片来控制GPU核心供电,而另外增加了一颗UP6262芯片用于控制显存与PLL的供电。这两个可编程PWM芯片均能够通过软件绕开BIOS的限制直接控制输出电压。CHL 8318芯片输出的最高电压可以达到1.9V,而由uP6262芯片控制的显存与PLL的电压最高分别可以增加0.4V、0.3V。这样的工作电压才能够满足液氮下极限超频的需要,而普通的加压软件对极限玩家来说简直就是在挠痒痒。
MSI Afterburner是目前支持PWM芯片型号最多的超频软件,已知支持的PWM包括:CHL8318、CHL8228、CHL8225、CHL8214、UP6262、UP6218、UP1637、NCP4206、VT1556等等,甚至最新的公版AMD R9 290X、290上所使用的IR3567B也能够支持。而且只要其他品牌的显卡使用上述PWM芯片中的某一型号,那么通过破解就可以把MSI Afterburner应用于该显卡的极限加压。不过由于其他品牌的显卡并没有为显存与PLL设计单独的PWM芯片,所以破解后只能支持GPU核心加压,而无法在其他品牌显卡上实现“三重加压”功能,因此“三重加压”也属于微星玩家的专利。
破解MSI Afterburner软件的秘密在于安装路径MSI Afterburner\Profiles目录下的后缀为cfg的文件。每安装一个新显卡时,该目录下就会产生一个对应的后缀为cfg的文件。如果你无法确定你的显卡对应哪个文件,最简单的方法就是把Profiles目录下除了MSIAfterburner.cfg外的所有文件删除。然后重新运行MSI Afterburner,之后Profiles目录下新出现的一个cfg文件就对应你正在使用的显卡了。以使用安森美NCP4206的MSI N760 HAWK显卡为例,用记事本打开MSI Afterburner\Profiles目录下对应的cfg文件,加入以下内容就能够让MSI Afterburner绕过显卡BIOS的限制直接控制PWM:
[Settings]
VDDC_Generic_Detection=0
VDDC_NCP4206_Detection=4:20h
VDDC_NCP4206_Type = 1
CaptureDefaults=0
[I2C_BUS_04_DEV_20]
Offset00=00 80 17 7F 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000
Offset10=00 00 00 00 00 00 00 00 00 B0 00 00 00 00 0000
Offset20=20 32 00 00 00 20 B2 00 00 00 00 00 00 00 0000
Offset30=00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 0000
Offset40=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 64 00 00 00 0000
Offset50=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000
Offset60=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 2C 00 00 00 0000
Offset70=00 00 00 00 00 00 00 00 02 08 00 00 00 00 8200
Offset80=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 78 00 00 0000
Offset90=00 00 00 00 00 00 00 00 00 41 98 01 00 00 0000
OffsetA0=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000
OffsetB0=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000
OffsetC0=00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000
OffsetD0=00 03 72 72 03 02 01 B9 FF 00 00 00 00 00 1000
OffsetE0=00 00 10 10 10 10 10 10 10 10 10 00 07 00 00FF
OffsetF0=FF 00 00 00 00 02 02 00 00 00 00 50 3E 00 0000
在这里为大家简单解读一下上面这段命令的含义。

ms1

ms2

(cfg文件中的地址错误时会导致MSI Afterburner无法找到VDDC控制器而无法调节电压)

ms3

(没有破解MSI Afterburner时,VDDC控制器显示为“显示适配器驱动程序”,此时只能在BIOS限定的范围内调节电压)

ms4

(MSI Afterburner软件在破解之后能够正确识别PWM芯片就可以实现没有限制的“三重加压”功能)

ms5

(MSI Afterburner软件破解后可以在微星N770 Lightning显卡上实现极限加压)

(3)影驰篇
目前影驰的HOF名人堂系列显卡均采用CHL8318对GPU核心供电进行控制。但是影驰自家的显卡超频软件MagicPanel K并不能够绕过BIOS的限制直接控制CHL8318芯片,因此使用MagicPanel K软件最高只能给显卡加压到1.2125V。这时我们就需要使用影驰显卡专用的另外两个大杀器。影驰HOF系列显卡上有一个看上去与风扇4pin接口非常相似的超频接口,通过一个USB线连接到主板的USB插针上,安装驱动程序之后就能够使用CHIL专用的极限加压超频软件进行操作,而且能够在软件中直接破解显卡的OCP、OVP等各种限制。该软件功能十分强大,可以支持CHIL的几乎所有PWM芯片,但是不支持其他PWM厂家的芯片,也无法给显存、PLL加压。影驰为了防止普通玩家过度加压损坏硬件,所以这个USB线与超频软件通常只在超频比赛中提供给参赛选手使用。

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由于普通玩家无法通过便利的途径获得影驰USB线与超频软件,所以黑山老妖为大家准备了第二个影驰显卡大杀器——黑山老妖超频精灵。该软件小巧易用,支持影驰HOF系列显卡的GPU核心电压调节,出于安全考虑,黑山老妖把电压上限设定在了相对安全的1.35V。在良好的风冷散热状态下,1.3V的工作电压可以算是一个黄金平衡点,既能够较好的控制显卡的功耗与发热,又能够发挥出显卡的超频潜力。

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(4)索泰篇
索泰的至尊系列显卡也都是选用CHL8318芯片来控制GPU核心的供电,另外增加一个CHL8214来控制显存供电,并且在CHL8318芯片背面配备了一个OC+超频模块,通过USB连接线把该模块连接到主板的USB插针上,安装驱动程序之后就能够使用索泰的FireStorm软件进行加压。OC+超频模块的原理与影驰所使用的基本相同,均是利用软件通过USB接口对CHL8318、CHL8214芯片进行操控。所不同的是索泰把USB连接线作为显卡的标配附件随卡一起提供给普通玩家,而FireStorm软件也能够在索泰官网上找到下载链接,因此普通玩家也能过把瘾。为了避免过度加压导致硬件损坏,索泰同样对FireStorm软件做了加压幅度的限制,普通版本的FireStorm软件最高只能给显卡核心加压0.075V。

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(正确安装驱动程序之后,索泰的OC+超频模块会被系统识别为ZOTAC OC Plus Device)

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(使用FireStorm软件能够实时调节并监测GPU核心、显存电压)
纵观上述四个品牌显卡的独家超频技术,都有其各自的优点与不足。其中MSI Afterburner软件的适用范围最广、支持的PWM芯片最多,破解方法也最为简单易行,后面会有详细的破解方法介绍。华硕显卡超频“火线”必须搭配ROG系列主板使用,适用范围较小,但是能够通过超频面板进行超频操作,还有LED显示温度、电压、风扇转速等参数,可谓高端大气上档次。影驰的USB连接线数量十分稀少,而且超频软件只对CHIL芯片有效,因此通用性不强。索泰的OC+超频模块与FireStorm软件作为显卡的标配附件让加压超频变得更加的大众化,而且支持显存的电压调节,在实用性上要强于影驰。但是其最大的不足之处与影驰的一样,均无法通过破解应用到其他品牌的显卡上。

三、公版显卡的供电改造
前面介绍的是直接选用超公版显卡进行超频的一些经验,而对于使用公版显卡的玩家来说,是否就无法进行极限超频呢?答案是否定的。著名的硬件厂家EVGA为广大玩家带来了一款显卡极限超频的“一级核武”——EPOWER供电子卡。这个供电子卡的可怕之处在于焊接到显卡上之后可以完全替代原先的供电电路。不管你使用的是哪个品牌的显卡,也不论显卡原来是使用何种PWM芯片与几相供电,均能替代为EPOWER子卡上的可编程PWM与10+3相供电,这样的供电规格足以满足目前最顶级的显卡。这个核武器的优点显而易见,缺点同样明显——需要过硬的硬件电路知识与焊接技术,而且改造后显卡会失去保修服务。

evgaepower

(超频神器——EPOWER子卡)