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Mini test : undervolt du CPU sur un portable gaming, ça donne quoi ?

Réduire la tension CPU d’un portable gaming est relativement facile et peu dangereux. Il permet d’augmenter les fréquences dans des conditions similaires de fonctionnement.

Les portables gaming intègrent du gros matos dans un format très compact, surtout pour le XMG Fusion 15 que nous avons récemment testé. Le portable s’en sort déjà plutôt bien, nous avons souhaité savoir s’il pouvait faire mieux en réduisant la tension de fonctionnement du CPU, une manipulation assez connue dans le secteur.

Image 1 : Mini test : undervolt du CPU sur un portable gaming, ça donne quoi ?

Pour réduire la tension du CPU, il est possible d’utiliser le logiciel officiel d’Intel : XTU. Il faut aussi que le BIOS du portable ne bloque pas les modifications de XTU, ce qui est assez rare chez les portables gaming. Il est aussi possible d’utiliser le logiciel ThrottleStop, pour les plus experts d’entre vous. Diminuer la tension du CPU réduit sa consommation et sa température, ce qui lui permet théoriquement de monter plus haut en fréquence avant d’être limité par sa température.

Undervolt et résultats

Première surprise, le XMG Fusion 15 est déjà undervolté en usine de 50 mV. Nous avons poussé la réduction de la tension à -130 mV en gardant la machine stable (aussi pour l’IGP). Il nous a été impossible de vraiment réduire la tension VCSA (System Agent, contrôleur Northbrigde intégré). Nous avons ensuite testé le comportement du CPU dans GRID 2019, un jeu qui sollicite tous ses coeurs de manière équivalente, avec une occupation moyenne de 40 %.

Les fréquences augmentent en moyenne de 258 MHz sur tous les coeurs en mode « Equilibré » (mode normal). En activant le mode « Performances » du portable, les fréquences montent en moyenne de 232 MHz, pour taquiner les 4 GHz. En mode performances, le processeur passe de 30 à 48 W de consommation environ. Notez que les tensions sont similaires, mais à fréquences supérieures ! Seul le mode « Performances » montre une réduction moyenne de tension de 22 mV, relativement sensible.

Mode UV Performances Defaut Performances UV Equilibré Defaut Equilibré
Occupation CPU % 39.3 40.7 41.3 43.8
Température CPU °C 89.5 90.0 82.2 82.0
Consommation CPU W 46.2 47.9 29.5 29.3
Fréquence GPU MHz 1361.3 1343.8 1356.8 1318.6
Tension GPU V 0.734 0.727 0.734 0.714
Température GPU °C 74.0 74.0 74.0 74.0
Consommation GPU W 54.5 53.9 79.3 77.5
Occupation GPU % 92.1 92.6 92.5 92.9

Les limites sont toujours atteintes, mais les fréquences montent grâce à la réduction de la tension qui offre plus de marge au CPU dans le cadre de ses limites de consommation et de température.

Quant au GPU, on est encore face au même mystère de fréquence égale à tension similaire, que ce soit à 55 ou 80 W. On constate que la tension est légèrement supérieure, ainsi que la fréquence moyenne, lorsque le CPU est en sous-tension, mais rien de bien significatif.

Côté performances enfin, le taux moyen d’image par seconde ne change pas dans GRID 2019, mais on voit que plus le processeur est rapide, plus les frametimes s’améliorent, ce qui est toujours ça de pris !

Image 4 : Mini test : undervolt du CPU sur un portable gaming, ça donne quoi ?

Attention à la stabilité

Réduire la tension du CPU consiste à appliquer un offset négatif sur le CPU et son cache (ring/LLC). Celà va réduire la tension de toutes les marches de fréquences qui lui sont appliquées en fonction de sa charge. C’est précisément pour ça que tester la stabilité du CPU est alors très délicat : un test de burn ne suffit pas.

Il faut donc éprouver le CPU à toutes ses fréquences. SuperPI est assez utile pour ce genre de test, OCCT aussi (qui fait varier de manière cyclique la charge). Mais le meilleur moyen de constater la stabilité du PC reste de l’utiliser dans des activités variées au quotidien, ce qui peut prendre beaucoup de temps. Et ne vous emballez pas, car si vous pensez que votre undervolting est stable pendant quelques heures, il est possible que le PC deviennent instable par la suite. Il faudra alors remonter la tension… La bonne nouvelle, c’est que l’undervolting n’est pas dangereux pour le matériel. Attention toutefois aux corruptions logiciels et autres pertes de données que les plantages peuvent engendrer. Bon courage !