Undervolting: ¿Qué es? ¿Para qué sirve? y cómo hacerlo

Seguramente habrás escuchado hablar sobre el overclocking, pero sobre el undervolting habrás escuchado o leído poco o nada. En este rápido tutorial os explicamos qué es, para que sirve, sus beneficios y como podemos hacerlo rápidamente. ¿Realmente merece la pena?

Las arquitecturas de los silicios actuales hace que requieran menos energía para funcionar, también la aprovechan mejor, pero hay reglas de física básica como que a mayor consumo de energía más energía transformada en calor.

Cuanto menos calor, mejor funciona un componente electrónico (hasta ciertos límites a temperaturas muy bajas) así que cuando reducimos el consumo de alguno de nuestros componentes mejorará la temperatura de este y en consecuencia también lo haremos más estable. Aun así, no todo es tan sencillo así que os vamos a contar que es el Undervolting, porque algunos usuarios realizan esta técnica y veremos los pasos básicos de cómo hacerlo en tu CPU o GPU.

¿Qué es el undervolting?

El Undervolting no es más que reducir el voltaje de trabajo estándar de chip electrónico. Esto significa que si nuestro procesador tiene un voltaje de trabajo de 1.2v para desarrollar todo su potencial, lo podemos obligar a reducir ese consumo para, en definitiva, mejorar su comportamiento térmico.

El objetivo de esta técnica es realizar este proceso sin perder todo el potencial del procesador, aunque a veces se puede combinar con otras técnicas como el underclock, para mejorar aún más el objetivo principal del Undervolting.

Como veis el concepto es sencillo, ahora veremos exactamente que podemos sacar de él y cuando es de mayor utilidad este tipo de técnica es que es muy fácil de ejecutar y que puede sernos de utilidad en muchas ocasiones.

¿Para qué sirve?

El Undervolting reduce el consumo del procesador, GPU u otros componentes encapsulados. Al reducir el consumo mejoraremos la eficiencia energética, es decir que consumiremos menos y menos energía se transformara en calor así que necesitaremos menos refrigeración para mantener nuestro componente funcionando. Menos refrigeración significa también menos ruido y también que podemos montar ese componente en entornos donde la refrigeración, por tamaño, sea un problema mayor.

El Undervolting se realiza mucho en minería de criptomonedas con GPU ya que en estrés sostenido durante mucho tiempo cada vatio de consumo es importante, ya que ganaremos más dinero, pero también es importante porque reduciremos el estrés térmico del componente y por tanto este durara más tiempo. Como veis el Undervolting es fundamental para un minero de criptomonedas, pero también puede serlo para cualquier usuario cualquiera.

Todo componente electrónico o mejor dicho todo procesador de silicio, sea lo complejo que sea, tiene unos grados de calidad en su producción, por ejemplo, los procesadores de los bordes de la oblea suelen ser de menos calidad por el propio proceso de litografía. Esto significa que el fabricante siempre da un margen interesante de voltajes que admite su silicio para que este funcione bien tanto si es de gran calidad como si no.

Con ese margen de alimentación es con el que juega el usuario para realizar Undervolting sin perder rendimiento o sin perder estabilidad y en algunos casos, sobre todo en GPUs, mejora también la capacidad de overclock. Como entenderéis también tendremos, como en el caso de otras técnicas, mejor o peor resultado dependiendo de la calidad de nuestro chip. Así que hay algo de aleatoriedad en el resultado como ocurre cuando hacemos overclock, que es una técnica más extendida.

¿Cómo puedo hacer undervolting en mi CPU?

Los procesadores actuales tienen diferentes voltajes que son susceptibles de ser utilizados en esta técnica, pero el más efectivo sigue siendo tocar el vcore o el voltaje principal del procesador. Actualmente estos voltajes son variables para ajustarse el procesador a los estados de reposo del sistema por lo que tenemos que hacer el Undervolting de una forma inteligente.

Si forzamos un voltaje bajo podemos tener estabilidad en reposo, pero no en carga y perder, por ejemplo, capacidad de frecuencia turbo del procesador, si usamos un voltaje alto, pero reducido en el pico máximo del procesador, tendremos menos consumo en carga, pero tendremos más consumo en estados de reposo así que lo que ganamos por un lado lo estaremos perdiendo por el otro.

Mi consejo, por tanto, es usar una reducción de voltaje en base a una disminución del vcore relativo. Casi todas las placas base modernas lo permiten y no es otra cosa que reducir unas décimas, las que consideremos adecuadas para nuestros objetivos, al vcore variable del procesador. De este modo si en carga nuestro procesador sube a 1.2v, nosotros le obligaremos a usar 1v, y si en reposo usa 0.6v, entonces el nuestro será de 0.4v.

Cada fabricante de placa base es diferente pero casi todas tienen estas opciones, tendremos más dificultades si nuestra placa base no tienen esas características, pero entonces siempre nos quedara la opción de usar la aplicación XTU de Intel, si nuestro procesador es compatible, o el Ryzen Master de AMD para procesadores Zen de AMD.

¿Cómo hacerlo en mi tarjeta gráfica o GPU?

El proceso es mas o menos similar puesto que las gráficas modernas usan procesos similares a los que disfrutan las CPU modernas. Es decir, ambos usan sistemas de voltaje variable que se adapta a las necesidades de consumo de la GPU en base a las necesidades del usuario. De este modo los procesadores gráficos modernos son capaces de reducir de forma sustancial el consumo cuando no se requiere de toda su potencia.

Dependiendo de la gráfica el ajuste de un modo u otro, puede que solo afectemos a su modo de consumo máximo así que cuando modificamos esta variable solo estamos afectando a los estados de más exigencia de la tarjeta, o bien, que podamos detallar, como es el caso de muchas gráficas AMD recientes, múltiples niveles de voltaje según los propios estados que admita la tarjeta. Los ajustes, como en el caso de una CPU son ligeros, de décimas o centésimas de voltio, pero los resultados son importantes.

Podemos usar aplicaciones como MSI Afterburner o otras directamente del fabricante, como es el caso del AMD Wattman, para controlar este aspecto y otros. No en todas las gráficas será posible realizar Undervolting, dependerá mucho de las opciones que quiera darnos el fabricante para manipular estos aspectos de nuestro hardware. Otra opción es modificar la bios de nuestra tarjeta gráfica y flashear la bios de la misma con los parámetros actualizados. Es algo factible y fácil de ejecutar, pero invalidará la garantía de nuestra tarjeta así que es algo a considerar si merece la pena.

Diferencias reales de consumo y temperatura usando Undervolting

Hemos realizado algunas pruebas reales bastante interesantes de como puede afectar esta técnica al consumo y a la temperatura de trabajo de componentes importantes como una CPU y una GPU. En nuestras pruebas hemos usado frecuencias estándar para ambos componentes, sin overclocking, para tener una idea inicial de los resultados. Esta técnica, como es lógico, se puede combinar con otras, como el overclock, o también el underclock, para conseguir diferentes resultados.

Pruebas sobre un procesador Intel Core i5-9400F

Pruebas sobre una AMD Radeon RX 590

Palabras finales y conclusión acerca del undervolting

Como veis esta técnica puede tener resultados importantes en el consumo de los componentes donde lo aplicamos. Podemos reducir el consumo y por tanto también la temperatura y por tanto permitirnos menos ruido en la ventilación del componente o que podamos montarlo en entornos donde tengamos menos capacidad de refrigeración.

¿Qué te parece todo esto sobre el undervolting? ¿Lo aplicarás a tu procesador y a tu tarjeta gráfica? Queremos saber vuestra opinión.