Onlangs heb ik een HP Probook 440 G3 T6N99ET aangeschaft met een Intel Core i5 6200U SoC en hier ben ik tot nu toe vrij tevreden over. Omdat ik altijd wil proberen of er iets te tweaken valt op het gebied van performance ben ik dat ook voor deze laptop gaan bekijken.
Overklokken zit er voor de meeste laptops niet in, zo ook deze. Toch valt er wat te winnen, door middel van undervolten kun je delen van de SoC op een lagere spanning laten draaien, dit zou zo z’n voordelen kunnen hebben, maar is dit ook echt zo? Er zijn twee beveiligingen ingebouwd in de SoC die de CPU, GPU, north-bridge etc bevat. Wat betreft performance voordelen is een vermogensbegrenzing en een temperatuurbeveiliging en daarnaast voor een laptop is batterijduur niet onbelangrijk en op alle 3 kan undervolten een positief effect hebben.
Een vermogensbegrenzing betekent niet veel meer of minder dan dat de SoC een maximaal vermogen mag gebruiken, dit is volgens mij voornamelijk om de batterij te sparen en de koeling binnen de perken te houden. De i5 6200U heeft een TPD meegekregen van 15 Watt, maar dit is aan te passen, want het is eigenlijk een configurable TPD (cTPD). Het vermogen van een willekeurige chip schaalt als volgt P = C U2 f met P vermogen (Watt), C capacitance (W/V2 Hz) een constante voor een gegeven SoC, U de spanning (Volt) en f de frequency (Hz). Als de TPD van 15 Watt wordt bereikt gaat de SoC power throttlen, oftewel de kloksnelheid (en spanningen) verlagen om het vermogen onder de 15 Watt te houden.
De temperatuurbeveiliging is een maximumtemperatuur die de SoC mag hebben, als de temperatuur daarboven komt gaat deze thermal throttlen, de kloksnelheid (en spanningen) verlagen om de temperatuur ook te verlagen. Mux heeft dit onlangs ook behandeld in een van zijn video’s. Een lagere spanning geeft ook hier een lager vermogen, dus minder warmteontwikkeling en een lagere temperatuur, of een hogere kloksnelheid bij dezelfde temperatuur.
Als laatste is er nog een mogelijke winst te behalen op het gebied van batterijduur. Doordat er gewerkt wordt met Dynamic Frequency Scaling heeft een effect op de performance mogelijk ook effect op de uiteindelijke batterijduur van de laptop. Immers als er sneller gerekend kan worden binnen hetzelfde vermogen is de bewerking sneller klaar. Daarnaast geldt hier weer een lagere spanning en dus een lager energieverbruik.
Om testen makkelijker te maken, is de Intel XTU client ook nog via de commandline te benaderen via XtuCLI.exe in de client directory van de Intel XTU install directory. Alle opties hiervoor zijn te benaderen via “Xtucli.exe -?”, mocht je spanningen in willen stellen, hou er dan wel rekening mee dat je bepaalde waardes die ook in XTU voorkomen moet kiezen voor -80mV moet ik -80,078125mV instellen anders wordt deze niet geaccepteerd. Het commando wat ik gebruik ziet er als volgt uit: “C:\Program Files (x86)\Intel\Intel(R) Extreme Tuning Utility\Client\XTUCli.exe -t -id 34 -v -80,078125” waar id 34 voor de Core Voltage Offset staat en id 83 voor de GPU.
Prime95 heb ik gebruikt om te stress testen en zoveel mogelijk vermogen uit de cores te trekken. Small FFTs geeft het hoogste verbruik in vermogen voor de CPU. Furmark was om de GPU om te stress testen.
Met BatteryMon heb ik het batterijverbruik bepaald. Deze logt elke 10 seconde het energiegebruik, per meting heb ik de eerste 5 en laatste 5 punten weggegooid en van de rest het gemiddelde genomen.
Als laatste Python om wat aan elkaar te scrypten, zodat ik de testen niet allemaal handmatig uit hoefde te voeren.
Om te zien of de SoC ging thermal throttlen heb ik onder verschillende omstandigheden gekeken of dit gebeurde. Bij stock spanning en power settings lukte dit niet. De temperatuur liep dan op naar maximaal 74C onder normale omstandigheden en 78C als de luchtinlaat werd geblokkeerd door de bank.
Als ik de TBPM verhoog naar 27,5 Watt en de Core Voltage Offset naar +150mV dan begin ik met 94C in de buurt van de thermal throttling grens van 100C. Ik ben niet verder gegaan, want ik geloof dat de koeling van deze laptop wel voldoet en ik hier in praktijk nooit last van zal hebben. Voor andere laptops / tablets kan dit anders liggen.
Als alleen de CPU belast wordt met Prime95, dan gebruikt de SoC maximaal 17 Watt. Dit houdt hij dus 28 seconde vol met de TBSPM van 25 Watt, daarna zakt de Core Frequency terug naar ~2,55 GHz en bij behorende spanning om het vermogen op 15 Watt te houden.
Als je kijkt naar onder staande figuur dan zie je in het rode blok de toestand bij idle, er is wat fluctuatie, maar de TDP (rode lijn), de core voltage (gele lijn) en core frequency (oranje lijn) zijn laag. In het oranje blok geldt de TBPSM van 25 Watt en is de Package TPD 17 Watt. Na 28 seconde komt de power throttling in (groenige lijn), zakte de core frequency naar 2,55GHz en daarmee de Package TPD naar 15 Watt. In het paarse blok heb ik de TPD verhoogd naar 18 Watt. De core frequency stijgt weer naar 2.69GHz en er wordt 17 Watt Package TPD gebruikt.
Een vergelijkbaar scenario is te maken als de CPU en GPU tegelijkertijd worden gebruikt. De core frequency zakt dan nog wat verder in naar 2,24GHz of andersom je hebt dan ongeveer 19.5 Watt nodig om niet in de power throttling te komen.
Ik heb een aantal scenario’s vergeleken, allen met stock power settings en alle settings 3 keer 10 minuten gemeten met batterymon en van deze 3 metingen het gemiddelde genomen. Windows High Performance settings met maximum brightness tegenover Power Saver settings met Airplane mode aan en minimum brightness. Daarnaast is er gevarieerd tussen Prime95 aan of niet en Furmark aan of niet. Hieronder zie je verbruik dat dan gemeten wordt voor de hele laptop. Power Saving settings levert dus een flink verschil op in verbruik, als Prime95 en / of Furmark gedraaid worden, maar dit reduceert naar een zeer klein verschil als de laptop idle is. Ook hier zie je dat de bijdrage van de GPU op het energieverbruik maar minimaal is. Met een batterij van 44Wh, zou ik 1,6 uur batterijduur hebben bij high performance en Furmark en Prime aan tegenover 4,5 uur bij idle.
Een 720p film of het beeld alleen op een externe monitor weergeven lijkt niet veel te doen t.o.v. het idle gebruik en is niet verder gemeten.
http://batteriesportable.over-blog.com/2016/09/nieuwe-accu-dell-latitude-e6510.html
http://blogs.montevideo.com.uy/blognoticia_94884_1.html
http://chenyixun.pblogs.gr/2016/09/nieuwe-dell-latitude-e6510-akku.html
http://laptopsbatterie.bloog.pl/id,355999135,title,nieuwe-Accu-Dell-Latitude-E6510,index.html
http://koopaccu.myblog.de/koopaccu/art/9229488/Accu-Dell-XPS-L501x
http://batteriesportable.designshuffle.com/blog/2016/09/03/nieuwe-accu-dell-latitude-e6510/
http://www.notre-blog.com/tiankong/368781-Laptop-Accu-voor-Dell-Inspiron-N5010.aspx
http://koopaccu.blog.hu/2016/09/03/nieuwe_accu_dell_latitude_e6510
http://koopaccu.mex.tl/blog_laptop-accu-dell-xps-m1530.html
http://koopaccu.page.tl/Accu-Dell-XPS-M1530.htm
http://kopenaccu.blogattivo.com/accu-b1/nieuwe-Accu-Dell-XPS-M1530-b1-p1.htm
