NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition und das Power Limit

Vor einigen Tagen habe ich in einem Discord eine interessante Grafik gesehen (an dieser Stelle schöne Grüße an PEAR und Gr3yh0und) oder besser gesagt, es waren zwei Diagramme. Es handelte sich um eine Gegenüberstellung zwischen dem Powerlimit der GPU und dem entsprechenden Benchmarkergebnis. Der Verbrauch hierbei war der max. Board Power Draw aus GPU-Z. Tolle Idee, dass alles so zu veranschaulichen und genau das brachte mich dazu, mir meine RTX 4090 Founders Edition und das Power Limit etwas genauer anzuschauen.

Die Ausgangssituation

Bevor wir dazu kommen, kurz ein paar Details zum System:

• Intel Core i9-13900K*
  • PL1: 125W
  • PL2: 150W
• NZXT Kraken Z73* @ Phanteks T30-120*
  • Pumpe & Lüfter auf 50%
• ASUS ROG Maximus Z690 Hero*
• 32GB G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-6800*
  • Bioseinstellung XMP1
• NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition

Kommen wir jetzt aber zur Auswertung und dem Zusammenspiel zwischen GPU und Power Limit.

Zusammenspiel RTX 4090 Founders Edition und Power Limit

Methode 1 – Easy Mode

Für diese Methode habe ich einfach das Powerlimit der Karte im Afterburner reduziert. Wie ihr sehen könnt, habe ich mit einem Powerlimit von 115% begonnen, im Anschluss 100% und bin von dort dann in 5% Schritten bis zu 50% gewandert. Bei der ersten Grafik habe ich es bei einem Powerlimit von 75% gut sein lassen, da man dort schon deutlich sieht, wie die Leistung abfällt. Jetzt aber zu den von mir erreichten Ergebnissen:

Als Diagramm sieht das Ganze wie folgt aus:

Schauen wir uns jetzt den von mir ermittelten Sweetspot von 87% an. So sieht das in Zahlen ausgedrückt wie folgt aus:

Powerlimit [%]	Speed Way	GPU Board Power Draw [W]
100	9925	414,3
87	9874 (-51)	393,1 (-21,2)

Wenn ich das Powerlimit jetzt noch weiter verringere z. B. auf 80%, dann ändert sich die Situation wie folgt:

Powerlimit [%]	Speed Way	GPU Board Power Draw [W]
100	9925	414,3
80	9715 (-210)	364,7 (-49,6)

Hier sehen wir deutlich, dass wir Faktor 4 an Punkten verlieren, hingegen nur Faktor 2 an Verbrauch einsparen.

Methode 2 – 0,875V und 0,975V

Optimal ermittelt sind die Werte natürlich nicht, daher habe ich mich im Anschluss noch hingesetzt und die wirklichen Grenzen meiner Karte ausgelotet und zwar bei 0,875V und 0,975V.

Standardmäßig läuft die Karte mit 1,05 V und einer Power Consumption von 95,8%, was ca. 431,2W GPU Board Power Draw bedeutet. Wie sind aber jetzt die Ergebnisse bei den oben erwähnten Spannungen? Bei einer Spannung von 0,875V habe ich einen Wert von 2505MHz erreicht:

Bei der zweiten Spannung und zwar von 0,975V habe ich einen Wert von 2745MHz erreicht:

Alles schön und gut, aber wie sah denn jetzt die Ausgangssituation aus. Schauen wir uns das alles anhand einer Tabelle an:

Spannung [V]	Core Clock [MHz]	Port Royal	GPU Board Power Draw [W]	GPU Chip Power Draw [W]	Power Consumption [TDP]
1,050	+/- 0 (2760)	25619	431,2	352,7	95,8
0,875	+285 (2505)	23702	289,0	204,7	63,2
0,975	+150 (2745)	25371	378,9	300,5	84,2

Bei den Werten GPU Board Power Draw, GPU Chip Power Draw und der Power Consumption handelt es sich um die maximalen Werte, die beim Port Royal Durchlauf erreicht wurden. Bitte denkt daran, dass sind die Werte MEINER Grafikkarte. Ob und wie ihr diese erreicht, steht in den Sternen.

Memory OC zum Abschluss

Wenn wir schon dabei sind, können wir uns auch noch mit dem Arbeitsspeicher befassen. Hier fangen wir mit +1500 MHz an und lassen Port Royal laufen und schauen ob oder ob nicht. Je nachdem was passiert, gehen wir in +/-100 MHz Schritten hoch bzw. runter. Haben wir einen stabilen Wert, dann ziehen wir nochmal 100 MHz ab (Thema: Stabilität). Ich muss allerdings gestehen, dass ich mich da selbst nicht dran gehalten habe. Hier müssen wir, wie auch beim Core Clock OC, über Zeit schauen, ob das System wirklich stabil läuft.

Genug der Einleitung, kommen wir zu den Ergebnissen. Starten möchte ich mit 0,875V:

Spannung [V]	Core Clock [MHz]	Memory Clock [MHz]	Port Royal	GPU Board Power Draw [W]	GPU Chip Power Draw [W]	Power Consumption [TDP]
0,875	+285 (2505)	+/- 0	23702	289,0	204,7	63,2
0,875	+285 (2505)	+1200	24175	298,7	216,5	66,4
			+473	+9,7	+11,8	+3,2

Jetzt zu den Werten mit 0,975V:

Spannung [V]	Core Clock [MHz]	Memory Clock [MHz]	Port Royal	GPU Board Power Draw [W]	GPU Chip Power Draw [W]	Power Consumption [TDP]
0,975	+150 (2745)	+/- 0	25371	378,9	300,5	84,2
0,975	+150 (2745)	+1100	25959	389,2	307,6	86,5
			+588	+10,3	+7,1	+2,3

Bei einer Spannung von 0,875V konnte ich den Speicher auf 1200 MHz übertakten und damit +473 Punkte erreichen, was aber zu Lasten des Stromverbrauchs geht. Hier legen wir ebenfalls um etwa 3,3% zu. Bei einer Spannung von 0,975V sind es hingegen “nur” 1100 MHz. Hier erreichen wir +588 Punkte bei einem Mehrverbrauch von 2,4%. Ob es euch das Wert ist, muss jeder selbst entscheiden. Ich für meinen Teil habe das Ram OC wieder entfernt.

Fazit

Angefangen hat alles mit den beiden gesehenen Graphen und meinem Gedanken, dass ich mir das gerne auch für meine 4090 ansehen würde. Herausgekommen ist viel mehr Arbeit als ich dachte. Jedenfalls war es schön, sich dem Thema (endlich) zu widmen. Ich hoffe, ihr konntet ebenfalls ein paar Informationen für euch mitnehmen.

Ich mache es kurz – es lohnt sich definitiv ein paar Stunden (richtig gelesen, ein paar Stunden) in die Optimierung der Grafikkarte zu investieren. Ihr werdet mit ordentlich Leistung und einem verringerten Stromverbrauch belohnt und wer findet das nicht gut?

Vergesst auch nicht, dass eure Karte kälter bleibt und damit die Lüfter seltener an Lautstärke gewinnen UND ihr könnt das Spulenfiepen verringern. Denn wie wir oben gesehen haben, erhalten wir bei 0,975V fast die identische Leistung bei 84% des Verbrauchs. Immerhin eine Ersparnis von 16%. Wenn wir jetzt noch das 0,875-Profil anschauen, haben wir immer noch eine sehr ordentliche Leistung bei gerade einmal 63% des Verbrauchs. Wie gesagt, es lohnt sich. Wenn ihr dann auch noch Lust habt, euch um euren Speicher zu kümmern, könnt ihr ebenfalls noch etwas Leistung aus der Karte kitzeln, allerdings bei einem mehr an Verbrauch.

Wie schneiden eure Karten so ab? Schreibt es gerne in die Kommentare.

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