jueves, 2 de febrero de 2017

BIOS y ahorro de energía memoria en DDR3 o DDR4 – LowLevelHardware

Si somos usuarios de un sistema con una placa base de gama media o gama alta tendremos a nuestra disposición cientos de ajustes en BIOS para optimizar nuestra máquina.

20151130_085658Ajustes manuales DDR3.

Estos ajustes finos ciertamente pueden marcar la diferencia y hacer que nuestro sistema sea muy superior en todos los aspectos a uno configurado con los mismos componentes por defecto:

  • Rendimiento y velocidad de proceso muy superior (más del 50%).
  • Temperaturas mucho más controladas en cada componente.
  • Menor nivel de ruido de refrigeración.
  • Consumo total de la máquina muy reducido (en ocasiones en cientos de watt).

Sería fácilmente cuestión de cientos de artículos y cientos de miles de palabras detallar estos ajustes y todas sus posibles combinaciones en función del hardware específico, requiere un minucioso estudio de los whitepapers de cada procesador, chipset, placa base e implementación específica de cada BIOS.

En este artículo me referiré a una máquina con un procesador Core i7 3770K hand picked (seleccionado entre decenas de samples) configurada a 4.4 GHz a un voltaje muy reducido de solo 0.020 V superior al nominal mediante offset y con estabilidad absoluta con estos ajustes.

DRAM Power Management and Initialization

Aquí dejo enlaces a los Datasheet PDF relativos a:

La tercera generación Intel Core, Ivy Bridge 22 nm. (parte 1, parte 2).

La cuarta generación Intel Core, Haswell 22 nm. (parte 1, parte 2).

La quinta generación Intel Core, Broadwell 14 nm. (parte 1, parte 2).

La sexta generación Intel Core, Skylake 14 nm. (parte 1, parte 2).

En la sección 4.3.2 del manual en PDF 3rd-gen-core-desktop-vol-1-datasheet.pdf se detallan los ajustes que nos interesan relativos a la gestión de energía de las controladoras de memoria del procesador y de los módulos DDR3.

DRAM_Power_Management_and_Initialization_01DRAM Power Management and Initialization

En síntesis, los ajustes posibles serían:

Deshabilitar totalmente la gestión de energía para obtener las máximas prestaciones (opción 1 de la captura inferior).

Buscar un compromiso óptimo entre prestaciones y consumo (APD – PPD, opción 5).

Ir al máximo ahorro energético, menor consumo y disipación térmica (opción 4).

DRAM_Power_Management_and_Initialization_02DIMM Power Down modes.

En todas las máquinas que diseño me decanto por el ajuste central, el punto 5, APD – PPD, el óptimo compromiso.

DDR3_APD-PPDEl modo APD – PPD ofrece el compromiso perfecto.

En el caso que nos ocupa se consiguen ahorrar 6W de consumo en reposo (idle) y en uso normal (internet, compresión de datos, …) se mantiene en valores similares.

Es importante configurar el siguiente ajuste:

DDR3_Fast_ExitDDR DIMM Fast Exit Mode proporciona ahorro de energía con baja latencia de salida.

Con el ajuste de ahorro de energía deshabilitado no se consigue más velocidad de proceso ni mejores tiempos de cálculo en coma flotante o compresión de datos… pese a lo que sea lógico pensar.

Por ejemplo en WinRAR 5.21 x64, las velocidades y consumos son los siguientes:

Ajuste APD – PPD. Consumo de 94 a 109W y velocidad máxima 10459 KB/s.

Ajuste disabled. Consumo de 98 a 112 W y velocidad máxima 10467 KB/s.

Como podéis ver, no hay cambios significativos en la velocidad de compresión de datos y en cambio se ahorran 3 – 4 W en este test intensivo de memoria.

WinRARWinRAR en modo APD – PPD.

Como antes he señalado, en modo de reposo en el escritorio de Windows, se consiguen 6 W de bajada de consumo en el enchufe para un total de 48W (con 16 GB DDR3 2133 y el ajuste @ 4.4 GHz, SSD Samsung Evo 850 250 GB, disco duro 4 TB WD Caviar Black, tarjeta gráfica AMD 260X GCN 2 GB, tarjeta de sonido SB X-Fi y unidad óptica) desde los 54W con el ahorro de energía de la memoria DDR deshabilitado.

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