Dnešní pojednání začneme od toho zdánlivě jednoduššího - od přetaktovávání. Proč zdánlivě? Protože mnozí zjistili, že čím více "vytočí" grafickou kartu, tím běží... pomaleji :-(

GeForce FX 58xx a 59xx - tři režimy práce

Tato část se bude týkat všech energeticky náročnějších grafických karet řady GeForce FX, tedy typů 5700 Ultra, 5800, 5800 Ultra, 5900XT, 5900SP, 5900, 5900 Ultra i 5950 Ultra.

Konstruktéři nVidie, vědomi si problémů s teplem a spotřebou výkonných grafických karet, zde poprvé představili koncepci několika různých "pracovních režimů" grafického čipu. Myšlenka je jednoduchá: v běžných aplikacích není nutné grafický čip (GPU) taktovat příliš vysokými frekvencemi, níže taktovaný čip bude méně topit a stačí mu nižší napětí. Proto ovladače, spolu s grafickou kartou detekují typ grafické zátěže (2D a 3D akcelerace) a podle potřeby přepínají dva základní režimy. V základním režimu 2D se sníží taktování a napájení grafického čipu, v 3D režimu se takt zvýší a čip zároveň dostane více "šťávy".

Záchranný režim: throttling mode

Ne každý však ví, že nVidia myslela i na situaci, kdyby se čip při vysokých "otáčkách" režimu 3D začal přehřívat (a to by mohlo vést k nestabilitě počítače) - proto je zde zpomalený režim tzv. "Throttling mode". Ten sníží frekvenci i napájení na hodnoty, která jsou typicky uprostřed mezi už zmíněnými režimy 2D a 3D. Pokud se zátěž sníží, čip může zpět přejít do režimu 3D. Záchranný režim je tedy spíše pojistkou režimu 3D, která by se vlastně za normálních okolností NEMĚLA vůbec spouštět.

A teď k věci: část lidi kteří přetaktovávají grafické karty GeForce FX žasne nad tím, kolik frekvence jejich čip snese. Pomocí utilit zvednou frekvenci i o 50% a blahořečí nVidii. Ti zvídavější provedou testy a překvapením žasnou, že si přetaktováním pohoršili. Pojďme se podívat, jak to může vypadat:

V prvním případě se čip nepřehřívá (v mém případě do taktu cca 420MHz) a zpomalený režim není aktivován, v druhém případě je frekvence 450MHz nestabilní a čip v průběhu testu několikrát spadl do zpomalené oblasti. Čím výše čip přetaktujete, tím častěji je v tzv. Throttling režimu (a výsledky jsou pochopitelně nižší než na běžné frekvenci).

Jak zjistit jestli karta zpomaluje

Dlouhým měřením by se dalo zjistit, kdy karta začíná zpomalovat (tehdy by výsledky byly nejvyšší) - naštěstí je tady jednodušší metoda. Utilita RivaTuner umí zobrazit graf průběhu frekvencí. Pokud nainstalujete utilitu RivaTuner (ke stažení je zde - linky hledejte ve spodní části stránky) tak ke grafu se dostanete následovně:

Graf vypadá přibližně tak (v průběhu měření musí být RivaTuner pochopitelně stále otevřený):

Horní graf ukazuje takt grafického čipu (Core clock), prostřední taktování paměti (normálně je konstantní, zde je graf po úpravě BIOSu), spodní graf ukazuje napájecí napětí grafického čipu VID (je možné vidět stupně "1"=1.2V, "2"=1.3V a "3"=1.4V).

A jak se dostanete ke správné frekvenci? Spustíte si graf, taktujete a kontrolujete jeho průběh. Co se týče paměti, musíte prověřovat, jestli se v obraze neobjeví "smetí", tzv. artefakty.

V této kapitole nečekejte nějaké hluboké objevy, ale návod jak si bezpečně zvýšit výkon vaší grafické karty (tedy pokud jste to dosud neuměli). Další kapitola se bude týkat editace a úprav BIOSů.

Přetaktování: dvě cesty

Existují dvě metody jak přetaktovávat karty s čipy GeForce (a to nejen řady "XT"). První metodou je otevření oficiálních ovladačů ForceWare (ty byste měli udržovat vždy aktuální, aktuální verzi najdete zde: Graphics Driver / GeForce and TNT2 / Windows XP).

ForceWare

Zde stačí po instalaci ovladačů (po každé nové instalaci) stáhnout a spustit jeden malý soubor (coolbits2.reg (.zip)), který v ovládacím panelu grafické karty otevře další volby.

V položce "Clock Frequencies" máte k dispozici nastavení pro všechny tři režimy: 2D, zpomalený režim (throttling) i pro 3D (Performance).

Nastavení režimu 2D (Standard) i zpomaleného režimu nemá smysl, měli bychom se věnovat pouze režimu 3D.

Změny taktů je třeba vždy předběžně otestovat stiskem tlačítka "Test Changes" (v české verzi "Testuj změny") - tento jednoduchý předběžný test brání tomu, abyste nastavili parametry, které by vedly k okamžitému zamrznutí počítače.

Pokud systém nebude protestovat (jako v tomto případě)...

...můžete přistoupit k testům skutečné stability (viz dále).

RivaTuner

Přetaktování utilitou RivaTuner (ke stažení je zde (linky hledejte ve spodní části stránky)) je stejně snadné - k dispozici je navíc mnohem více ladičských funkcí. Přetaktovávání se netypicky nalézá v druhé části vstupního okna u "ForceWare detected" kde kliknete na Customize a zvolíte ikonu s grafickou kartou.

K dispozici jsou podobné možnosti jako u přetaktovávaní v ovladačích:

I zde je nutné nastavené frekvence předem otestovat a také je zde možnost nastavit frekvence po inicializaci Windows...

Testování stability

Už jsem se zmínil, že je nutné spustit grafy sledování frekvencí - nesmíme překročit frekvenci čipu, při které systém začne přepínat do zpomaleného režimu (v grafu nesmí být zuby a poklesy frekvence čipu).

Správný postup:

• zkuste nastavit frekvence, které ještě projdou jednoduchým testem ovladačů (nastavit posuvníky, tlačítko Test, Použít...),
• spusťte kreslení grafu v RivaTuneru (kliknete na horní "Customize" a ikonu s lupou),
• kartu zatižte náročným 3D testem (např. 3D Markem 03 se zapnutým Antialiasingem),
• sledujte obraz, pokud uvidíte artefakty (smetí) nebo blikající trojúhelníky, snižte taktování (v tomto případě zejména takty paměti tj. "Memory Clock"),
• test přerušte a sledujte graf frekvencí, měl by vypadat takto:

To, že po vypnutí 3D přejde aplikace na okamžik do pomalého režimu (výstupní "schodek") je normální. V horní křivce nesmí být zuby a frekvence musí odpovídat nastavené hodnotě.

• upravte frekvence a vše opakujte tak dlouho, pokud systém nebude vykazovat ani artefakty, ani zpomalování (nezapomeňte zavřít skříň, aby karta měla běžné teploučko)
• vhodné je zjištěné frekvence o 10 - 15 MHz snížit (pro strýčka Příhodu) a nastavit jejich automatické použití po náběhu Windows.

V další části se podíváme na něco více "hardcore", na úpravy BIOSu.

Rodina GeForce XT 5900

Rodina 5900 obsahuje několik cenových a výkonových podskupin:

Poznámka: Karty řady 5900XT v minulosti doplňoval ještě nedávno typ GeForce FX 5900 SP - což je prakticky totéž jako 5900XT s mírně odlišným taktováním (rozdíl je zanedbatelných 10MHz taktu grafického čipu).

Základní provedení

Karty 59xx můžeme rozdělit na dva typické designy:

Design XT: karty řady 5900XT a některé 5900SP mají tento referenční design (paměťové čipy jsou do L)

Design 5900: typický vzhled karet 5900 a vyšších (karta je zobrazena bez chladiče), paměti jsou "do C"

Největší taktovací a ladící potenciál mají karty řady 5900 (non ultra, tedy ne XT) a vyšší. Podobné provedení (paměti do "C") mají také některé karty (to je však poměrně vzácné) řady GeForce 5900 SP.

Celá řada 5900 je, přes vysoké nároky na chlazení, poměrně snadno přetaktovatelná. V případě karet s designem "5900" a 2.2ns paměťovými čipy je zde dokonce vysoká pravděpodobnost, že změnou BIOSu dosáhnete taktů (a výkonů) karet 5950 Ultra (BIOS 5950 Ultra mění časování pamětí a zvedá napětí čipu).

Poznámka: BIOS grafické karty je základním hardwarovým ovladačem, který v okamžiku bootování počítače grafickou kartu inicializuje, testuje a posléze i nastavuje odpovídající hodnoty taktů a frekvencí. Dnešní BIOSy grafik, jsou stejně jako u základních desek, uložené v pamětech typu Flash - je možné je případně měnit a aktualizovat.

Hrátky s BIOSem

Na začátku bych chtěl podotknout, že flashování, ať originálního nebo upraveného, BIOSu je procesem, který vás může snadno přivést k nefunkční grafické kartě. Nesmíte zapomínat, že neautorizované úpravy (což úpravy BIOSu jsou) vedou pochopitelně ke ztrátě záruky. I zde platí, že veškerá rizika s spojená s editací a flashováním BIOSu nesete plně na svých bedrech. Tento článek má pouze vzdělávací cíle - tak v případě problémů neříkejte, že jsme to zavinili my :-)

Zjistilo se, že mnoho karet řady 5900 (non ultra, karty 5900 Ultra a 5950 Ultra) se liší ne tak hardwarově, jako rozdílným BIOSem. Jelikož je k dispozici množství BIOSů a odpovídající nástroj pro jejich prohlížení a modifikování (X-Bios Editor v1.0.3.520; ke stažení zde) pustila se řada lidí do hledání souvislostí mezi předvolenými hodnotami a bloky čísel uvnitř... (je to něco jako chip-tunning u automobilů).

Mnohé změny lze upravit v Hexadecimálním editoru...

Další část článku je určena pro skalní šťouraly a zvídavce...

Taktování

Vyjděme z typické karty GeForce FX 5900 Ultra. Taktování čipu zapíšeme jako 300/400/850 což znamená:

• čip v režimu 2D je taktován 300MHz,
• v režimu 3D "Performance" frekvencí 400MHz,
• a taktování paměti je 850MHz (vzhledem k DDR je takt 425MHz)

V BIOSu byla objevena místa, kdy bylo možné najít sestavy čísel odpovídající těmto frekvencím. Každé číslo se je v BIOSu zaznamenáno ve speciálním tvaru:

      2D rychlost = 300x100 = 30 000 = 75 30 Hex = 30 75 00 00 bin word
      3D rychlost = 400x100 = 40 000 = 9C 40 Hex = 40 9C 00 00 bin word
mem (850DDR) = 425x100 = 42 500 = A6 04 Hex = 04 A6 00 00 bin word

Pro jednoduchost jsem sestavil tabulku nejpoužívanějších čísel:

V BIOSu jsou hodnoty frekvencí uložené jako hodnota taktování čipu GPU + 8 hodnot rychlosti pamětí (podle počtu čipů).

Pro nastavení 300/700 (2D režim u karet 5900XT) najdete v BIOSu tento blok dat:

30 75 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00

Pro nastavení 375/700 (throttle u karet 5900XT) najdete v BIOSu tento blok dat:

7C 92 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00

Pro nastavení 390/700 (3D režim u karet 5900XT) najdete v BIOSu tento blok dat:

58 98 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00 B8 88 00 00
B8 88 00 00

V X-Bios editoru provedené změny vypadají asi takto: (300/800) 2D, (375/800) zpomalení a (480/800) pro 3D Performance:

Tyto změny lze potenciálně provést u všech kvalitních značkových karet 5900XT - kartu nebude třeba přetaktovávat ovladači (takty můžete nastavit na standardní).

Napájení GPU

Typickým "napěťovým" řetězcem v BIOSu řady 5900XT je: 03 78 01 82 02 8C 03, kde:

(hex 78)/100 neboli 120/100 = 1.2 = volba 01
(hex 82)/100 neboli 130/100 = 1.3 = volba 02
(hex 8C)/100 neboli 140/100 = 1.4 = volba 03

Typickým řetězcem v BIOSu řady 5900 a vyšších je: 07 78 04 82 05 8C 06, kde:

(hex 78)/100 neboli 120/100 = 1.2 = volba 04
(hex 82)/100 neboli 130/100 = 1.3 = volba 05
(hex 8C)/100 neboli 140/100 = 1.4 = volba 06
případně (u 5950 Ultra)
(hex 96)/100 neboli 150/100 = 1.5 = volba 07

Poslední varianta je určena pro 3D režim karet GeForce FX 5950 Ultra, které zvedají napájení na 1.5V - díky tomu dokáže čip pracovat na frekvenci 500MHz (a ¨často i mírně vyšší). Volbu 96 07 lze pravděpodobně použít u karet GeForce FX 9500 (non ultra a vyšších). Není prokázáno, jestli lze zvednout napětí (na 1.5V) u řady 5900XT.

Nedoporučuji ruční změnu napájení - raději neriskujte a neměňte zde žádné hodnoty! Bloky které začínají 07 (předpokládám karty 5900 a vyšší) by mohly teoreticky končit 96 07 a tím zvednout napětí na 1.5V. Otázkou je, jestli raději nezměnit BIOS přímo na 5950 Ultra.

Latence

V BIOSu je několik bloků odpovědných za tzv. latence paměti. Kratší latence zrychluji komunikaci čipu s pamětí, ale paměť nedosáhne vysokých frekvencí.

Blok: "07 03 0F 43" je možné změnit na "07 03 0F 40" (změna musí být provedena na každém z osmi binárních slovech v tabulce). Někteří hovoří i o tom, že dosáhli zrychlení změnou "07 03" na "07 00".. ve výsledku na "07 00 0F 40". U karet 5900XT jsou bloky latencí často "07 03 0F 03" a změna na "07 03 0F 40" by mohla zlepšit přetaktovávací možnosti paměti (zase se musí změnit osm bloků). Variantou je i zde "07 00 0F 40".

Flashování a záloha biosu

Pro flashování BIOSu je nutné použít utilitu NVflash 4.41 (ke stažení zde).

• BIOS si nejdříve zálohujte: nvflash -b ORIGINAL.ROM
• příkaz pro flashování je: nvflash -f xxxxxx.ROM -u -p,
  přičemž -u a -p dovolí na kartu zapsat modifikovaný BIOS (případně BIOS jiného výrobce).

Pro kartu Canyon 5900XT (300, 390, 700) jsem si připravil upravený BIOS (latence a takty 300, 420, 800), ke stažení je zde: newbios.rom (předpokládám, že lze jej použít i u jiných 5900XT).

Závěr

Upravil a zmodifikoval jsem dva BIOSy 5900XT a prošel (a vyzkoušel) několik dalších. Je to zábava na dlouhé zimní večery - hodně také závisí na štěstí, s dobrou kartou dosáhnete nečekaně vysokých taktů. Zkoušel jsem jednu kartu MSI GeForce 5900 a změnou BIOSu ji překonvertoval na 5950 Ultra (to je poměrně známá věc), s 5900XT jsem měl střídavé štěstí - lepší kousek zvládal takty 460 a 820 a na přetaktovaném Pentiu 4 jsem dosáhl na metu 6339 bodů v 3DMark 03 - to není na kartu za 5000Kč bez DPH vůbec špatné...

Užitečné linky:

• Sbírka oficiálních BIOSů: MKVTECH,
• diskuze na NV News (anglicky),
• diskuze na Guru 3D + některé BIOSy (anglicky)

Další články v kategorii

• Česko-slovenská kvalifikace MSI MOA 2011 – jak na to
• Čipování motoru u LITE-ONa SOHW-1633S
• ClockGen - utilita pro přetaktování z Windows
• Radeon X800Pro - otevírání pipelines BIOSem
• Přetaktovací a tweakovací utilitky