硬件技巧 篇九：一文解读AMD显卡功耗墙、温度墙对GPU频率及评测分数的影响因素

创作立场声明：Tony的矿卡日记

更进一步，了解你的显卡

从某天下午，到本文完成，笔者花了超过十个小时玩这张迪兰恒进的RX470 X-series显卡。本来只是打算做个BIOS破解它的功耗墙，毕竟作为2016年面市的最早期Polaris显卡，它默认85W的TDP堪称残废一般的存在。

然而就在折腾这张显卡的时候，随着测试得分、修改BIOS获得的相关数据，我认为必须要做一篇文章来给广大显卡爱好者（尤其是初学者）科普一下显卡四大指标：

功耗墙、温度墙、烤机温度、评测分数

也许有人会问，功耗墙温度墙这两个，显卡出厂就设置好固定值了啊，有什么可谈的？而烤机温度、评测分数肯定要被环境温度、散热设备以及配置性能影响，肯定千差万别的嘛。

这张卡看起来用料散热不赖，不搞个高频率测测分肯定是不能满足的~

您说的没错，这四个指标看似互不相关，然而在我们实际使用（游戏、烤机、评测）中，他们四者恰好构成了密切相关、密不可分的共存关系，本文就从这四个角度，带大家进一步了解我们的显示卡。

一份显卡BIOS引发的奇案

笔者目前把玩的是一块2016年面市的老显卡，也是第一代Polaris架构的RX470产品。这张显卡的参数看起来很标准（如下图）：

2048组SP的RX470，显存频率1750MHz，核心频率1242MHz

说白了这就是标准的RX570显卡才有的频率。外加这张卡采用了6相供电和三风扇的超规格散热设计，目测跑分性能是不可能低于RX570才对的。然而，跑分结果让我惊掉下巴：

鲁大师显卡评分仅有138620，比普通的RX470（频率：1206/6600）还要低！

笔者用过的RX470/570/480/580不下百张，能在如此频率规格下跑出不到14万分的RX470，闻所未闻，见所未见啊！大家不要怀疑测试平台和分辨率：

淘数码1号机8700k平台测试，分辨率1920x1080

按照常理来说，这个标准RX570频率的显卡，1080p的跑分是不可能低于15万分的。问题在哪？难道是显卡常年未更换硅脂装了温度墙？我们看看测试温度：

天老爷啊，显卡的测试温度最高只有67°C啊！

频率高于标准RX470，温度低到可以用凉爽来形容，风扇安静地像一个吃饱了饭打瞌睡的孩子，你凭啥只跑这样的分数？！

现在就引出本文标题的四大相关指标之一：功耗墙！

我们来看一下这张迪兰恒进RX470 X-series 4GB显卡的电气工况图（GPU-Z）：

上图是在显卡测试之后截取的，我们将每一项监控参数都设为MAX最高值

从这张图的表现上，我们可以对这张卡给出较佳的评价：

• 核心频率：1236.2MHz

• 显存频率：1750MHz

• 最高温度：68°C

• 风扇转率：39%

• 最大功耗：135.6W

• 核心供电：1.2063V（跑满额定电压）

该跑满的，都跑满了，温度没问题、功率也没问题、频率也没问题，为什么测试分数出问题？GPU-Z可是不会骗人的，问题出在这里：

这张显卡的额定TDP仅有85W！

我们使用PolarisBiosEditor软件打开GPU-Z另存的本卡BIOS之后，会看到上图信息。红圈里箭头所指的部分，就是这张显卡默认的最大TDP额定功耗。而一般我们遇到的大部分RX470/RX570显卡的额定TDP都在105~120W左右。

那么问题来了，前面GPU-Z里面的最大功耗不是跑出了135.6W了吗？这超出85W很多了啊！？对呀，没错，超出了50%对不对？所以你在GPU-Z里面可以看到，电气工况这里都标注了-50%~+50%（如图）：

如上图所示，TDP为110W的显卡，最高可以跑到165W甚至更高

所以我们可以得知，这张卡为什么空有不错的核心、显存频率，然而跑分比其他同规格显卡低了10%的原因：

它撞功耗墙了！85W的基准功耗是肯定顶不住核心1244MHz+显存1750MHz跑满的。

望闻问切，医治这张体虚的RX470显卡

如何验证我们以上的猜测呢？很简单，我们打开AMD驱动面板里的“全局Wattman”监控，可以看到一段时间内GPU的全部工况曲线图（如下图）：

红圈箭头所指处，出卖了这张显卡的真实频率输出！

上图是我在超频之后（GPU核心超频至1288MHz，显存超频至1950MHz）获得的实时工况曲线图，我们可以看到，Wattman左上角峰值数据中，GPU最高确实跑到了1285MHz，显存也跑满了1950MHz（这里不得不夸一下三星的显存，确实NB）。然而... ...

注意上图红圈处箭头所指的GPU工作频率：1069MHz！！！！

啥也不说了啊，核心频率只有1069MHz，你能跑13万8已经算不错了兄dei！另外200MHz的频率给狗吃了啊？

功耗顶不住了朋友们，啥也不说了，拉功耗墙吧！还是全局Wattman这一页，往下划拉：

最高可以拉50%，咱们为验证本文理论，小升20%测一波

提升20%功率极限，然后再走一波测试看看：

测试分数立竿见影，提升了近1万分

已知温度、频率确认不变的情况下，提升功耗墙，测试分数随之提升。这就是四大指标的正相关理论。我们看一下Wattman的工况如何：

提升20%功率极限之后，核心频率提升到1174MHz

据上图Wattman工况所示，小升20%功率极限，GPU核心频率从1069MHz提升到1174MHz，提升幅度10%，跑分也随之提升。但这依然没有到达我们标称的GPU时钟频率，怎么办？当然是继续提升功率极限啊：

功率极限直接拖满：50%，此刻的额定TDP已经达到137.5W

靠着这张卡的6相供电和3风扇散热规模，137W的额定功率理论上也是站得住的。再测一波分数看看频率能跑到多少：

极限功率拉满50%之后，这张显卡的体质才表现出来：得分163231

这次不光拉满了50%的功率极限，还在全局Wattman里把GPU核心小超到1311MHz，显存频率超到1950MHz（两者默认电压不变，也就是不额外提升超频功耗）。现在的跑分飙升到16.3万分，同一张卡，对比开头的13.8万（其实最低跑过13.3万，羞于截图所以作罢）简直是升级了一档的水准。而这时的Wattman实时工况如何了？一起看看：

GPU主频跑满1310MHz，显存跑满1950MHz，高频温度仅69°C

多轮测试下来，总算是把这张做工用料散热规模中上等的迪兰恒进RX470 X-Series显示卡的真实性能体现出来了。笔者稍后继续试了一下1411MHz/1950MHz，也就是狼神（双扇小狼）版RX570的超频水准，但是失败了，看来和这张产于2016年早期版本RX470 GPU不无关系（见下图）。

GPU超1411MHz显存超1950MHz失败，供电部分崩溃（见上图）

经过多轮微调，最后测得的安全稳定数值是GPU：1345MHz、显存：1950MHz，三星的颗粒真的稳，笔者是压根没试2000MHz，但我感觉毫无压力。而GPU核心频率，是真的上不去了，毕竟是14nm的第一批成品，和2017年度以后的成熟优化版GPU还是有差距的。这个频率下最终测得的分述如下：

1345MHz/1950MHz显卡测试得分：166533分

可以看到上图右侧GPU-Z的频率曲线峰值实实在在地跑满了，没有额外降频，最大功率稳定在144W左右，也就是说，我们额外提升的50%功率极限并没有完全用满，仅仅在原有基础上多跑了10W而已，温度上也同比提升了10%左右。当然GPU温度峰值我们可以通过降低GPU电压来微调降低（如下图）。

想降低GPU最高温度，适当降低这里的电压即可，以50为步进逐次下调

标本兼顾，王者BIOS变身RX570解决一切问题

根据大半天的折腾（昨晚搞到快两点），这张显卡的稳定频率输出表现，就是1311MHz/1950MHz这样，我们在网上直接找一个迪兰恒进+三星显存颗粒的RX570 BIOS刷一下得了（如下图）：

网上下载的迪兰恒进RX570 4GB 三星显存颗粒的VBIOS

简单解释一下上图。我们用PolarisBiosEditor打开这个ROM文件之后，可以看到显存颗粒品牌（三星samsung），核心频率为1320MHz，显存频率为1750MHz，TDP功耗为120W，温控目标为76°C（上图红圈各处有对应）。除了显存频率略低之外，其他参数非常符合我们在上文中测得的最佳匹配数值，啥也不说，开刷吧：

【刷新BIOS有巨大风险！请慎重操作】

搜索栏输入CMD，右键选择管理员身份运行

命令行输入完毕后，强行刷新目标BIOS的rom文件

刷新后重启即可

强刷此版BIOS之后，我们在进行一下测试：

所有频率稳定不碰墙，显示卡测分：162518

显示卡也完成RX570的变身，鲁大师也正确识别

刷新完这版BIOS之后，功耗极限也放飞自我，最高跑出了174W，对付这种频率基本上属于大材小用了。温度跑到77°C也是有点高，我们后期可以根据需要，按照前文所述降低GPU的电压，从默认的1.15V（1150mv）下调到1.05V或者1.1V，进而降低整卡功耗达到降温效果。

温度压力测试

刷新RX570的BIOS之后，由于额定TDP升高，我对这张卡的温度压力表现有点担心，所以跑了10分钟Furmark和3Dmark稳定性测试，结果如下：

10分钟的甜甜圈测试，最高峰值80°C

3Dmark的20轮Time Spy稳定性测试99.6%通过率

嗯，大概也就这样了，从一张半残TDP 85W的13.8万分RX470变身为TDP 140W的RX570暴躁小牛，甜甜圈80°C也算可以接受。稳定性测试得分99.4%我也是比较满意了。

本文主旨在于让大家了解一张显卡（尤其是AMD显示卡）在不同的设备上跑分差异的综合原因解析。

很多时候，大家拿到显卡不明白为什么跑分有高有低，甚至同一张显卡的不同BIOS带来的性能、功耗、温度、跑分差异都区别很大。本文所述的功耗墙、温度墙、频率、测试分数四大指标的密切相关性，就是解答一切问题的答案所在。

另外，仔细看完本文的读者也许会发现，刷过RX570的BIOS之后，和我们在RX470默认BIOS下拉高50%功率极限再超频带来的测试结果几乎是一致的，甚至后者操作的TDP功耗表现更低一些（144W vs 174W），温度也好一点。

确实如此，如果你的显卡在工作中噪音、温度表现还不错时，完全可以使用全局Wattman手动调整的方式进行操作，得到的效果和强刷BIOS基本上没有什么区别，而且稳定性、安全性更高。这也是笔者不建议大家随便硬刷显卡BIOS的原因所在。

最后再次多说一句：

刷新显卡BIOS有风险！如非必要，请勿效仿！