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2010年09月27日
GTX 480 の電圧/クロック/ファンコントロールについて（低電圧駆動・BIOS書き換え）
480でもうまく調整可能なのでした。
対象カードは Palit Microsystems「NE5TX480F09CB-P1022(GTX480 1536M GDDR5 384B Dual-DVI mHDMI)」。
GeForce GTX 285を低電圧駆動化・ファン回転数を調整する方法（BIOS書き換え）
GeForce GTX 470/480 の低電圧/クロック化、ファンコントロールについて（BIOS書き換え）
回を追うような話題になってしまっていますが、この2つだけで検索されている数がかなりに上るようで、ご興味ある方は多いように思われます(汗)。アクセスが多いということはそれなりにこちらのユーザーさんがおられるということと、どうにかして自分好みのカードを創り上げたい、という思いがあるのだと感じます。
今回で480についてもやってみようかと考え、その動きについて調べられましたのでメモ書きしておきたいと思います。内容的に続いていますので、いきなりこちらから読み始めて「あれ・・・？」という方は上記記事を参照してください。ベースはGTX285の話題から続いています・・・。
お約束事項ですが、BIOS書き換えはメーカー動作保証外の内容となります。実践される際は自己責任にてお願いいたしますね。
・・・Paritさんのカードを好んで選んでいるわけではないのですが、市場に出ている中では常に安値部分でリードしていることと、それに対し品質も一定レベルを保っていることから、こちらのカードを選んでいます。今回は札幌駅前に移転してきたドスパラさんで1枚だけ扱っているものでしたので、最近値下げが行われて価格面でだいぶこなれてきたことから手を出してみました。
やはりハイエンド製品だけあってずっしりと重たいわけですが、一昔前に比べると最上位の製品でも4万円前半台で手に入るようになっちゃったのかなと思うと感慨深いものはあります（もちろん、もっと高いものも存在はするわけですが）。
GTX480はご存じの通り「前代未聞の発熱と騒音」と揶揄され、悪評高いFX5800シリーズに名を連ねる印象を与えてしまっています。しかし、その一方で最新機能を駆使した演算（Direct X11のテッセレーション周り）については競合他社となるRADEONシリーズにつけいる隙を与えないパフォーマンスを有してもいます。つまり利用用途によっては実用になるところもあるカードに仕上がってはいます。
こちらの動画は得意とするテッセレーション周りをうまく収められた？Heaven Benchmark v2.0にて、RADEON HD5970と比較した際のものです。HD5970側はうまく2つのコアが動作していない（消費電力が明らかに低いため）と思われますが、FermiことGTX 480がどれだけ電力食いなのかがおわかりいただけるかと。600Wって下手な電子レンジ並みですしね＠＠ 逆に言えば、最適化されたFermiが世に出ていたら、相応のものができあがっていたか？という点。
そのあたりはFermiの設計段階からいろんな面で問題を引き起こしていることが浮き彫りとなっている、こちらの話題を読んでみると、必ずしもそうなるとは思えない部分も出てきますけど・・・。
Fermiはもはや修正が不可能なまでに破綻している - トランキの小部屋
でも、なんだかんだいわれてNVIDIAさんの製品は昔から続いていることもあり、RADEONをリードし続けてきた過去もありますし（今は逆転しているように思いますけど）、ファンが多いのも事実です。
そんなFermiカードを使いこなそうというのが以前から掲出している「低電圧化」だったりします。電圧を上げて本来の性能を出す、という旨がトランキさんの話題で上がっているわけなので、それなら適切な値にすればどうなるのだろう・・・？と考えるのが私だったりします。
それは最初にあげたRADEON HD4870/4850/4830のクロック・電圧調整から実践していますけど、BIOS周りを多少操作するだけで、十分扱いやすいカードに化けたり、性能を引き出せたりする（4830が4850とほぼ同等になる）ことがわかったからです。
・・・それましたね＠＠ それでは、今回はこちらの2枚だけご紹介しておきます。なぜなら、手順は今までの通りなので、どの値に設定するかさえわかれば問題はないでしょうからね。
1枚目のこちらはクロックコントロールの部分。いよいよ260.63ドライバも現れたことにより、その挙動がだいぶこなれてきた印象です。こちらのパラメータで十分安定して使えるようになりました。変更した部分はアイドル時・低負荷時の2カ所のみ。
こちらの値がそれぞれ「(51)/52/101」「(162)/162/324」（(コア=シェーダーの1/2、設定不可)/メモリ/シェーダー）としている部分になります。通常時では「(51)/135/101」「(405)/324/810」となっているのですが、アイドル時はメモリクロックを下げ、低負荷時ではコアクロック・メモリクロックともに落としています。
上記まで下げることにより、以下にある電圧部分で駆動させることが可能となります。ただしこれはあくまで私の個体で・・・ですので、皆様の環境に適合するかはわかりかねます。ただ、近いような値にはセットできるのではないでしょうか。
こちら・・・ですね。電圧テーブルの部分です。見ていただければわかるとおり、変更を施しているのは「Setting 0と3」となり、その値は「0.6005v」「0.963v」としてみました。
前回のGTX470と同じように、アイドル時は下限まで落としきれるかな？と動かしてみましたところ、無事に動作しています。高負荷時は各種ベンチマークとPSUを遊んで、行き着いた値となっています。さすがはGTX480というだけあり、選別品が用いられているのでしょう。470よりも低い電圧で、かつよいチップを動かせられているわけですし。
なお、上側にあるリミット値は480の場合「高負荷時の最大電圧+0.0250v」となっていたため、0.988vとしてあります。470と比べて、変動幅に若干ゆとりを持たせてあるのはそれだけ電力消費が大きいことを考慮して、でしょうね。
480のBIOSで裏付けられたのは、同じくSetting 2:のパラメータが無効であること。ですのでSetting 0: と 3: のみの本設定でうまく動いています。P3/P7をSetting 0:、P12/P15がSetting 3: とし、2は使われていないのでいじっていません。
そうしてみると高負荷時は0.988-1.1255vの間で変化することがわかるわけですが、実際は1.1255vで動きっぱなしとなります。それが・・・皆さん実感されている、あの騒音と発熱。すさまじいですよね(汗笑)。熱が下がらない理由はあの構造のヒートシンクにもあると思います。
ヒートシンクはかなり大がかりな設計となっているわけですけど、問題なのはそのフィンの少なさ。というよりは、表面積ですね。明らかにサードパーティー製に比べて少ないので、熱をためると逃がしにくい仕組みとなることから高回転止まりになってしまっています。
冷却構造だけをいうのならHD5870も似たようなものですが、5870は発熱そのものが抑えられているため、それほど気になるレベルまで上がらないというものです。放熱周りはオリジナルファンを搭載したモデルを期待したいところですが・・・本カード自体が失敗作といわれているため、ほとんどなさそうな感じです＠＠
ただし・・・最適化を施せば、ごらんのような480にすることができてしまうわけなのです。いかがでしょうか。これなら納得いきますよね。アイドル時は静かといわれますが、ここまで下げられるのなら十分常用できるカードだと感じます。下手なミドル～ローエンドカードよりもいい佇まいをしています。
それでも気になる方はZALMANさんのVF3000Fあたりに換装されるといいかもしれません。ただしお値段がお値段ですので、敷居は若干高いように思われます。なお、分解したい方はこちらの動画が参考になるでしょう。私も最初は考えたものですが・・・こちらの最適化を行った結果、次のようなスクリーンショットで、納得できるのではないでしょうか。
左の画像はFFXIVベンチにおいて、最適化前のスクリーンショット。ぱっと見で、ご自身が持っているカードとそれほど差異が現れていないと思いますが、いかがでしょうか。最初まわしたときは驚いたものです(汗笑)。うるさいだけでなく、その熱風があまりにもひどいもので・・・。夏場は本当に大変なカードだと思います。クーラーをつけないと熱暴走しそうですね。
対するこちらが、私が施した最適化後のカード。電圧の部分や電流量、消費電力部分が異なっていますよね。温度はそれほど差がないですが、前述の通り、あのクーラーでは冷えるわけもないのです。ですので、温度自体は変わりません。どうしても下げたいのなら高回転にするしかないでしょう。
ちなみに、「電圧下げるとベンチスコアが下がるのでは？」と思われる方は、このスクリーンショットを見れば納得ですよね。あくまで電圧を絞るだけなので、動作速度となるクロック周波数は変わっていないため、スコアは等しくなるわけです。あとはドライバもこなれてきたため、うまく高負荷設定時のクロックで動き続け、全く同じスコアとなりました（これはこれで珍しいですが・・・）。
それよりも注目すべきは、そのファン回転数にあります。今回すべてオートにしていますが、GPU-Zでログをとってみると、こんな値が出ていました。
最適化前：最大ファン回転数が3636rpm、PCB温度が72.0度
最適化後：最大ファン回転数が2911rpm、PCB温度が69.8度
私はコア部の温度よりも、PCB基板の温度を重要視します。なぜならコア部だけなら100度近くまでは耐えられること、そして実質的なボードに与える影響部分はPCB温度になるためです。こちらが80度オーバーともなるとかなり危ういです。間違いなくコンデンサー周りの寿命を縮めてしまうことでしょう。
GPU-Zをお使いなら、4番目に書いてある温度（PCB Temperture）が相当します。4つあるわけですが上2つがドライバから返ってくる値、下2つは基板上に備わっている温度センサーから返される値となっています。ですので、そちらの値を私は実質的な温度と見なしています。
最適化後の値は、いかがでしょうか。温度が2度抑制されるだけではなく、そのファン回転数が大幅に下がっていることがわかるでしょう。実際、体感差もかなりあります。その記録を見たい、という方のために以下にあげておきますね。
らべお手製 GTX480 カスタマイズ済みBIOS（Parit社向け）＋FFXIV 14ベンチログ
ついでにBIOSも入れています。こちらのバージョンは70.00.21.00.02となっているため、他社製のものでもBIOSバージョンが同じであれば、いずれもリファレンスですので動かせる可能性は高いと思われます。ただし何度も述べているとおり、あくまで私の個体の場合ですから、その点だけはお気をつけいただけますよう。
・・・と、文字だけ長くなりましたけど、いかがでしたか？ 私自身も480ってどうしようにもない品物と思っていましたが・・・。最適化を施すことによって、リファレンスでも十分扱いやすいカードに生まれ変わりました。ちなみにファン回転数の制御はNVIDIA Inspectorから「Show Overclocking」ボタンを押して、開いてくださいね。見ればすぐにわかると思いますので。
・・・また、最適化を施すことで電源ユニット（Seasonic SS-650KM）のファンも格段に低回転となり（＝負荷が下がった）、以前の470よりも扱いやすくなりました・・・(汗笑)。アイドル時も同じくファンが回転しておらず、システム全体（Core i7 860ほか）が100W前後で動いています。
性能面では470より一回り上回っている印象で、既存のDirectX 9/10対応のゲームでも、画質面のオプションを1～2ランク上位のものが使える印象です。いうなれば、GTX295とほぼ同等のセッティングが使用できるようになる。これはかなり魅力的です。
パソコンモニタだけで見る場合はそれほど気にならないものですが、私の場合液晶テレビ（東芝 レグザ 42Z8000）につなぐものなので、どうしても1ドット1ドットの間隔（ドットピッチ）がパソコンモニタのそれとは比較にならないくらい大きくなってしまいます。
そう、つまりジャギーがどうしても目立ってしまうのです。そんなときにアンチエイリアシングのオプションでより上位のものを使用できれば、きれいな映像が拝めるというものです。
こちらの画面もアンチエイリアシングでSSAA2x2+MSAA4x(16xS Combined)+TransparencySSAA4xというそれなりに負荷の高いモードにしていますけど、処理落ちせず遊べますしね。ハイエンドカードの恩恵はこんなところにも現れてくるわけです。
単純に絶対的なフレームレートを追い求めるのには向かないかもしれませんが、NVIDIA向けに最適化されたタイトルや、今までにお持ちのタイトルで本カードをうまく活用できるのであれば。今回の話題はそれなりに役立つのではないでしょうか。
秋も深まってまいりましたので、夏場ほどのひどさはなくなっていくと思いますけど。この最適化の話題がFermi/GTX480ユーザーさんの一助となれば幸いです。・・・また3時間ほどかかりましたね(汗笑)。長いものです。
[ ビデオカード ]
投稿者 :lavendy | 2010年09月27日 11:44
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コメント
初めまして。
こちらの記事を参考に自分なりのGTX480のBIOS改造記事を書かせて貰いました。
もし内容に不快な部分があるなら修正しますので、指摘して下さい。
投稿者 :Sin〓CT9A | 2011年04月14日
お世話になります。わざわざリンクを張っていただいたそうで恐れ入ります。
いえいえ、この記事がきっかけで使い方を紹介できるサイト、ページが現れるのはいいことだと思います。拝見しましたけど、お気遣い感謝です。出典が書いてあるなら問題ないのです。
（サイトによっては完全にこのページをまるまる自分のURLに埋め込んでおられる方もいましたので(汗笑)＞特に気にしていません）
今後も皆さんのお役に立てられるような話題がかけたらいいなと思いますが、なにぶん震災周りで心痛めているところもあるので・・・余力あるときにしていけたらいいなと思っています。
このたびはご丁寧な連絡をありがとうございました。
投稿者 :らべ | 2011年04月16日
許可いただきありがとうございます。
この機会にお聞きしたいんですが、このGeFroceのBIOS改造による電圧調整はらべさんの場合どのカードでも効いていましたでしょうか？。
というのも、記事にはしていませんが手持ちのGainward 9600GT GSとLeadtek GTX260 V3のBIOSも改造してみた所、どうも効いてない気がするからです。
9600GTではP0の電圧を標準1.1Vから1.2Vにしみましたが、全くOC耐性の向上はみられませんでした。
GTX260はP12とP8を0.8Vにしてみましたが、P12時のコア温度に全く変化が無く、試しにP8でクロックをP0と同じクロックにしてみても平気でTV視聴可能でした。
両方ともGPU-ZとNVIDIA Inspectorでは指定電圧になっているような表示でしたが、上記の現象から私の考えでは効いてないのではないかと思っています。
この2つのカードはAfterburnerでもNVIDIA Inspectorでもソフトウェア電圧調整が出来ないvoltage regulatorを使用しています。
つまりこのBIOS改造による電圧制御の成否はI2C対応のvoltage regulatorを積んでいるかが鍵だと私は考えていますが、らべさんの意見を聞かせていただけると幸いです。
投稿者 :Sin〓CT9A | 2011年04月16日
鋭いご指摘です＠＠
まさに、未検証の部分を突いてきているので言葉を紡げないのが正直なところです。
私も記事の中に「未検証なので推測になりますが」と前置きを入れて記載すればよかったかなと思いますけど、私が今までに試してきたカードはすべてNVIDIA社のリファレンスに則っているもので、その他のカードまでは検証できていませんでした。申し訳ありません。おっしゃるとおり、独自の設計を施したもの・・・はNGになることが多いみたいです。
過去に友人さんから借りたMSIさんのRADEONカードを操作したことがありますけど、そちらも電圧調整はNGというものがありましたが、その場合はリファレンスとは異なるVRMを使っていましたっけ。
ゆえ、NiBiTorを制作しているMVK Techさんでもフォーラムを開いており、BIOSの提供を随時お願いしているという状況です。私も情報はいろいろ調べてはいるものの、これといった手がかりは今も見つけられていません。
何より、このページが海外のフォーラムからも引用先としてリンクされている状況なので・・・(汗)。ほかにもいくつかあったりしますし、BIOS書き換えのページに直接リンク張られているケースもちらほら・・・誰か、発見して記載してくれるとうれしいのですけどね。
ですので、:Sin〓CT9Aさんのおっしゃる「I2Cに対応したVRMを搭載しているか否か」は、的を射ている現在での結論といえると思います（断定はできませんけど、ほぼ間違いはないかと）。
ゆえ、リファレンスがいろいろいじれるという点でおもしろみがあり、独自設計のものはそのあたりがおすすめできないかなという次第です。
このあたりはいろんなカードを試す環境などがあればいいのですが、私は本当に自作やっててもパーツは適宜売ったりしている人なので、ストックがほぼないのでした＠＠
こんなに参照されるページになっているとは正直予想外で、うれしいやら、焦るやらで怖いものです。ただ、発売時点で細かく調べるのは資料がないところを模索していくので、自作ならではの楽しみがありますよね。
今併記しているSandy BridgeのOCも、海外で、国内で、活発に議論されていますし、いろんな記事を探していきたいと思っています。マイペースなので、更新ペースは遅いかもですが(汗笑)。
投稿者 :らべ | 2011年04月17日
やはりI2C対応が重要っぽいですね。
ちなみにリファレンス基板だからI2C対応とは限らないはずです。
確かGT200系だとGTX280・GTX260（65nm）・GTX295のリファレンスはI2C対応、GTX285・GTX275・GTX260（55nm）のリファレンスは非対応だったと記憶しています（間違っていたらすいません）。
逆にオリジナル基板でも、ソフトウェア電圧調整可能を売り文句にしているカードは全てI2C対応のはずです。
ですからオリジナルファンの冷却性能と静音性をも考えると、最近だとMSIとASUSの該当カードに注目することが多いです。
元々はビデオカードのOC目的で調べた知識ですが、省電力にも応用出来る点からもリファ基板・オリ基板に限らずI2C対応がビデオカード選びの重要項目になりそうですね。
SandyBridgeは資金的な問題と個人的に気に入らない点（BCLKが上げられない）があって手を出す予定はありませんが、らべさんの検証には期待しています。
P.S.
私も以前PSUをやっていました。
PSO2はPC専用予定なので、もっとPCの能力を生かしきる出来になって欲しいと願っています。
投稿者 :Sin〓CT9A | 2011年04月17日
いえいえ＠＠ 本当に恐れ入ります。私が使っていたGALAXYさんのGTX285は確かにオリジナル・・・？だったかは不明ですが、ブルーのPCBだったので、シンクまですべてはがせば見つけられたものですが・・・さすがに出品する品ともなったので、そこまでは調べられていません。ただ、変更可能ではあったため、I2C対応だとは感じます。
そうですね。電圧制御はオーバークロック、ダウンボルテージ、どちらにも応用が利かせられるので以前から気にしていました。RADEONのX1900XLあたりから、でしたっけ。その頃は詳しく調べる気にもなりませんでしたけど、カード単体で150WオーバーになるGTX260から気になり出しまして(汗笑)。カードをつけるだけでケース内温度がひどくなったことから、注目していくのでした。そうして海外フォーラムのお世話になる、と。
ファンコントロールがセンサーピンのありなしで判別できるように、電圧・クロック制御はVRMにも注目せよ、ということでしょうね。私もASUS、MSIの2社を中心に追っています。同感です。GALAXYさんのは単純にあのシンク形状が、定評ある7800GTXと同じタイプのものであったためです。
今使っているN480GTX Twin Frozr IIはジャストシステムさんの通販で、実質2万円切りで購入できたのですよね。びっくりでした。こちらに低電圧を施すと、フルロードにでもならない限り、ほとんどのシーンでファン回転数が44%から動きません。フルになったら少々上がるかな、程度なのですばらしいです。温度も70度以内なので良好な感じです。
元々低電圧動作はモバイル向けCPUでULV版とかあるわけですよね。それが下手なCPUよりも高い。なぜかといえば低い電圧で動作させるということは、それだけよい電気特性を持っていないとならないため＝通常電圧を加えると伸ばせる余地もある、と考えられれば、それを低電圧動作へとシフトできないかな、と思いついたのが始まりなのでした。OCモデルなどはその余地が多そうで楽しみですよね。
Sandy Bridgeも定格+4倍を、今は煮詰めて-0.045Vまで削減できています。3.9GHz動作をしながらワットモニターでは80W程度の消費量みたいなので、十分効果は出ている感じです。電力節約が叫ばれる今のご時世、低電圧動作はエコな観点からも、ぜひトライしてほしいですね。
いえいえ(^^; 私は本当、自作熱は一時期よりはだいぶ冷めちゃいましたので（おもしろかったのはPentium II～III前後あたりでしょうか）、あまり熱心な記事を書けるかはわかりません。
できるだけ正確に、読みやすくなるように心がけたいと思います。
追記：そうですね(汗笑)。今のPSUはお友達さんがいるので続けているところですが、PSO2で一念発起してもらいたいところです（今の段階ではあまり期待できなさそうですが・・・）。
（5/16 1:30 修正）
該当の話題は削除しましたけど、でも、Sin〓CT9Aさんの提供いただいた話題は、NVIDIA製のBIOSエディットを志す人は必携のマニュアルともいえるページになっています。私では記載できていない部分もすべて網羅されているので、貴重な情報源だと思います。
こちらもリビジョンがありますから・・・新たなGeForceが出てきたら、次々変わるのでしょうね。時間があるときに、補足編として簡単に記せたらなと思います。補足というかこちらが今のリファレンスですしね。私のはあくまで要点だけ記したものということで。
投稿者 :らべ | 2011年04月18日
今回はお手数お掛けしました。
個人的にらべさんにお話ししたい事があっても、公開チャット状態になってしまうのは辛いところです。
非公開コメントシステムでもあると助かるのですが。
Guru3Dの例のページは私のBIOS改造記事では紹介しています。
まぁ私のブログを見に来るのはOCに興味ある方ばっかりでしょうけどｗ。
尚、この書き込みは私信ですので不許可扱いで結構です。
投稿者 :Sin〓CT9A | 2011年05月17日
コメントをいただいていたようなのですが、データベースがうまく読み込めていないのか、わからずの日々が続いてしまいました＠＠ 申し訳ございません。
そうですね('-'*) 私のところにない情報がいろいろあるので、相互補完できているという点では十分すぎます(汗笑)。私が見つけた頃はまだGTX 285なりが主流だったことと、海外でもこれらのエディタの使い方が詳しく書いてなかったことが、調べさせるきっかけになっています。
Fermiになっていきなりの関門は、BIOSサイズが異なっていた点。ファイルが読み込めないところから探求の始まりでした。そしてNiBiTorの存在は突き止めるものの、今度はエディターの使い方がどこにもない・・・と。なので、あの画面を読むのは摩訶不思議な感じでした。
すごい人はいくつかパラメーターを書き換えて、バイナリエディタで変更された差分点を見いだし、独自に値をセットされている方もおられるみたいですけどね。私はそこまではしていません。
連絡・・・ですか。私は最近話題？のTwitterやFacebook、メッセンジャーなどは使ったことがなくて(汗笑)、携帯電話もまだスマートフォンなどに変えていないような人です。このあたりは昔のアナログ感覚がまだ性に合うかな、ということで・・・。
掲示板なり設置してみてもおもしろそうではあるのですが、オープンにするとすぐに迷惑書き込みが入ってくることでしょうから、今のところ予定とかはないのです。すみません。
ご参考までに、本サイトのトップからさくらんぼが5個並んだうちに一番右側は、代表アドレス宛のリンクになっています。そちらからメールを送っていただければ読むことはできますので。何かあればご連絡くださいませ。
投稿者 :らべ | 2011年05月29日