Eksperimen: Tuning Power Efficiency di AMD Radeon RX480
Sesaat setelah rilis, salah satu topik yang lumayan sering dibahas pada VGA AMD Radeon RX480, adalah perihal konsumsi daya-nya. Kabar miring mengenai konsumsi daya dari slot PCIe VGA tersebut yang sedikit melebihi standar, langsung membuat berbagai pengguna panik, dan gosip-gosip yang berlebihan seperti “RX480 bisa membunuh motherboard murah Anda” pun tersebar luas. (Kami sendiri pernah mencoba RX480 yang di-OC pada sebuah mobo H81 low-end, namun gagal membunuh motherboardnya).
AMD pun akhirnya memberikan sebuah perbaikan pada driver Crimson 16.7.1 mereka yang mengalihkan distribusi daya dari PCIe slot ke PCIe 6-pin power connector (Baca keterangan lengkap AMD di sini). Pengalihan daya ini bisa dilakukan dengan mengubah mekanisme load-balancing dari pengatur regulator daya IR3567B yang ada di VGA AMD Radeon RX480 versi reference, dan perbaikan ini tidak memberikan penalti performa apapun.
Namun, bagi pengguna yang masih khawatir, AMD juga memberikan sebuah “compatibility mode” untuk menurunkan daya VGA RX480 lebih banyak lagi, namun dengan sedikit penalti performa.
Potensi untuk tuning efisiensi daya dengan Wattman
Berbagai diskusi mengenai konsumsi daya pada RX480 ini membuat kami melihat lebih jauh mengenai GPU AMD Radeon RX480. Kami menemukan bahwa pada Radeon Wattman, sebuah tool untuk melakukan tuning pada GPU AMD Radeon RX480, ada metoda yang bisa digunakan untuk mengatur bagaimana VGA ini akan bekerja, yakni dengan mengatur Power Limit.
Power limit yang diset pada Wattman ini nantinya akan mengatur frekuensi GPU, dan juga voltase GPU yang akan dipakai sesuai dengan nilai yang berlaku. Anda bisa memilih untuk:
- Meningkatkan power limit untuk mendapatkan performa ekstra (Karena frekuensi GPU dipaksa bertahan lebih tinggi)
- Menurunkan power limit untuk mendapat konsumsi daya lebih (Karena kecepatan GPU diturunkan)
Kami mencoba untuk menggeser power limit ini dari nilai 0%(default), +50%, hingga ke -30% untuk melihat seberapa jauh efeknya ke voltase GPU dan frekuensinya, saat menjalankan The Witcher 3, 1080p, Preset Ultra. GPU-Z kami gunakan sebagai tool untuk melakukan logging. Berikut hasilnya:
Frekuensi GPU
Bisa dilihat di atas, pada saat Power Limit ada di setting maksimal (+50%), GPU Clock tetap bertahan pada keadaan maksimalnya, yakni 1266Mhz(Max Boost Clock), setting -10% membuat nilai ini ada di angka 1200Mhz-an, -20% di angka 1050-1100Mhz, sedangkan setting -30% ada di angka 850Mhz-an.
Voltase GPU
Sama dengan GPU, Voltase yang digunakan saat power limit digeser pun berubah-ubah. Setting +50% membuat GPU bertahan di 1.05V-an, sedangkan setting terendah(-20% dan -30%) membuat GPU beroperasi di 0.98 V-an.
Power Limit vs Performance: Mencari FPS per Watt terbaik
Kami lalu menguji game The Witcher 3 (1080p Ultra, Hairworks off) dengan berbagai preset power limit (dari 0%, +50% hingga -30%). Kami juga menambahkan dua setting manual kami, yakni:
1. Manual 1190Mhz, 1V, Power Limit 0%
2. Manual (Overclocked) 1350Mhz, 1.15V, Power Limit +50%
Pengujian ini kami lakukan untuk melihat:
- bagaimana efek pengaturan power limit berpengaruh ke performa RX480
- Dampak frekuensi dan voltage pada RX480 ke konsumsi daya(sistem secara keseluruhan), dan performanya
Pengujian dilakukan pada sistem berbasis Core i7-6700K(Stock speed), Maximus 8 Impact Z170, HyperX Fury DDR4-2666 2x4GB, HyperX Fury SSD, dan juga Power Supply Enermax NAXN 500W. Berikut hasilnya:
Dari hasil analisa di atas, terlihat bahwa nilai power limit pada Wattman jelas sekali berpengaruh ke performa dan konsumsi daya. Tuning pada Wattman bisa dengan mudah mengatur VGA tersebut dari VGA yang hemat daya (hanya mengkonsumsi 168W pada setting -30%, dan ini PC-nya secara keseluruhan!), hingga VGA yang kencang namun agak boros (Setting OC 1350Mhz + Power Limit 50%).
Ini jelas memberi tahu kita semua bahwa overclocking Radeon RX480 bisa memberikan ekstra performa, namun ekstra performa tersebut harus dibayar dengan konsumsi daya yang agak ‘membengkak’. Sebaliknya, melakukan setting power limit di -10% memberikan efisiensi daya(FPS per Watt) terbaik. Setting -20% dan -30% memberikan konsumsi daya yang hemat, namun performanya sudah agak terlalu rendah. Sebagai tambahan, Pada setting power limit -30%, konsumsi daya Radeon RX480 kami yang ada di angka 168-170W-an ini mirip dengan sebuah GeForce GTX 960 ‘Maxwell’, yang memiliki performa sedikit lebih rendah dibanding RX480 yang berjalan di konsumsi daya sama(setidaknya pada Witcher 3 1080p Ultra).
Seperti yang ditunjukkan pada artikel undervolting Radeon RX480 kami yang sebelumnya, melakukan undervolt secara manual ke tingkat 1V-an memberikan efisiensi daya yang lebih baik lagi pada Radeon RX480.
Penutup dan Analisa Singkat
Tool Wattman yang ada di driver Radeon RX480 membuat VGA ini cukup menyenangkan untuk dijadikan bahan ‘eksperimen’, dan memberikan data yang menarik. Dengan bereksperimen dengan setting power limit, kami menemukan bahwa GPU Radeon RX480 ini memiliki efisiensi daya yang baik pada voltase sekitar 1V, dimana GPU tersebut umumnya bisa diset pada kecepatan 1.2Ghz-an. Anda bisa mendapatkan efisiensi daya maksimal ini dengan setting power limit ke -10%, atau mengatur Frekuensi dan voltase secara manual seperti yang kami lakukan.
Dengan pengujian singkat ini juga kami bisa sedikit memperkirakan bahwa fabrikasi 14nm yang digunakan Radeon RX480, nampaknya optimal di kisaran 1V – 1.05V, karena GPU RX480 tersebut akan sangat mudah untuk menjadi GPU yang boros daya saat voltase yang lebih besar diaplikasikan seperti 1.15V ke atas (dan kami sudah melihat betapa borosnya RX480 ketika di-overvolt). GPU ini menunjukkan potensi performa besar saat bisa dioperasikan di clock 1350Mhz-1400Mhz-an, yang sayangnya harus dicapai dengan voltase tinggi.
Mengingat Radeon RX480 dibuat dengan fabrikasi 14nm, banyak yang ‘protes’ saat mengetahui bahwa AMD RX480 hanya bisa beroperasi di 1266Mhz. Pengujian kami menunjukkan bahwa bahwa AMD bukan tidak mampu untuk memberikan target clockspeed yang tinggi seperti 1350Mhz – 1400Mhz, hanya saja AMD nampak memprioritaskan GPU mereka untuk beroperasi dengan lebih efisien, sehingga memberikan target voltase yang lebih rendah, dan ini menurunkan potensi clockspeed-nya.
AMD sudah memiliki sebuah GPU dengan efisiensi daya jauh lebih baik dari pendahulu-nya(Hawaii/Tonga), dan bisa dibilang sekelas dengan Maxwell yang menunjukkan efisiensi daya luar biasa di 28nm, namun nampaknya butuh waktu dan berbagai optimalisasi, baik dari sisi fabrikasi, hardware, maupun software, untuk bisa mengejar efisiensi daya kelas GTX 1070 Pascal 16nm, yang bisa berjalan pada frekuensi luar biasa tinggi pada voltase relatif rendah.
Sampai jumpa di pengujian kami yang berikutnya!
