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Système

GPU, CPU, overclock et undervolt

Comment SkillFishOS pilote les fréquences, les tensions et les températures de la BC-250 — avec les vrais chiffres mesurés sur le matériel.

Sur un APU ordinaire on règle les fréquences par le sysfs d’amdgpu. Sur la BC-250 cela ne marche pas : la commande passe par la SMU (System Management Unit) et demande des outils dédiés. SkillFishOS les rassemble tous, préréglés avec des profils sûrs et un système de protection thermique.

Attention : loterie du silicium. Chaque chiffre de cette page est mesuré sur notre BC-250. Chaque carte est différente : l’une acceptera un undervolt plus profond, l’autre moins. C’est pourquoi SkillFishOS démarre toujours sur le profil Stock et vous laisse monter par le Tuner, qui vérifie chaque profil sur votre carte avec un essai automatique et un retour en arrière.

Les quatre profils

Le Tuner propose quatre profils. L’image démarre en Stock ; les autres sont à un clic après l’essai.

Profil CPU GPU Notes
Stock (par défaut dans l’image) 3500 MHz 1500 MHz Compatibilité maximale sur n’importe quelle BC-250
Performance 3700 MHz · ~1106 mV 2000 MHz Équilibré et avec undervolt
Turbo 3900 MHz · ~1199 mV 2230 MHz Montée forte, validée sous le plafond de 85 °C
Crazy 4,0 GHz · ~1224 mV 2230 MHz Le maximum validé (~83 °C en charge)

Tous les profils respectent le même plafond thermique de 85 °C et laissent le ventilateur en automatique.

Le gouverneur SMU du GPU

Les fréquences du GPU sont conduites par le cyan-skillfish-governor (écrit en Rust), un service du système qui se règle dans /etc/cyan-skillfish-governor/config.toml. Il définit des points sûrs de fréquence et de tension : 350 MHz / 700 mV au repos, et la valeur du profil en charge (par exemple 1500/900 en Stock, 2230/1000 en Turbo).

Le sysfs habituel d’amdgpu (power_dpm_force_performance_level, pp_dpm_sclk) ne commande rien sur la BC-250 — seul le gouverneur SMU le fait. Le GPU ne monte à sa fréquence maximale que sous une vraie saturation graphique.

Overclock et undervolt du CPU

Le CPU (8 cœurs / 16 fils Zen 2 « Oberon », dont deux déverrouillés par SkillFishOS via la SMU) est pris en charge par un service à passage unique, bc250-smu-oc.service, qui applique les valeurs de /etc/bc250-smu-oc.conf grâce au projet bc250_smu_oc. Après application il apparaît comme inactive — c’est normal (il ne passe qu’une fois).

Ce que nous avons mesuré en poussant notre carte :

  • 3700 MHz (profil Performance) avec undervolt à environ 1106 mV (scale −16) ;
  • 3900 MHz (profil Turbo) à environ 1199 mV (scale −24) ;
  • 4,0 GHz (profil Crazy) validés à environ 1224 mV (scale −36) sur 120 s de charge continue, avec une pointe à 83 °C — le maximum utilisable sur cet exemplaire ;
  • plafond dur de Vid : 1,325 V (jamais dépassé).

L’undervolt n’est pas une manière de « pousser » : c’est faire le même travail avec moins de chaleur et moins de consommation. À une fréquence donnée, baisser la tension jusqu’à la limite de la stabilité fait tomber la température et laisse de la marge thermique au reste de l’APU.

Le couplage thermique entre CPU et GPU

Le CPU et le GPU partagent le même morceau de silicium et le même budget de puissance. Sous une charge mixte (un jeu exigeant : CPU et GPU ensemble) l’APU se protège et le CPU redescend de lui-même vers 3450 MHz pour rester dans le budget et sous 85 °C. Ce n’est pas un défaut : la puce se protège en abandonnant les mégahertz les moins utiles. Pour la même raison, un undervolt du CPU laisse plus de « place » thermique au GPU, et réciproquement.

Les 40 unités de calcul — à chaud

La BC-250 a 40 CU (20 WGP, 1 WGP = 2 CU), mais le pilote n’en active que 24 par défaut. SkillFishOS les mène jusqu’à 40 à chaud, sans redémarrage : le système démarre au minimum du pilote (24 CU) et un service le porte à 40 au lancement ; depuis le Tuner vous ajustez le nombre en direct, avec une grille de cases et les profils 24/32/40. Les 24 premières CU sont fixées par le pilote et restent toujours allumées.

Avec les 40 CU actives le GPU mesure 11385 GFLOPS FP32 (vkpeak) à froid, contre environ 6141 avec les 24 de départ : +85 %. Sous charge continue (à chaud) il se stabilise vers 10214 GFLOPS. La bande passante mémoire mesurée (clpeak) est d’environ 350–367 Go/s.

Loterie du silicium. Sur des puces récupérées ou « d’écart de tri », certaines CU peuvent être fragiles. Le Tuner a un « Test des CU » qui met chaque paire sous charge et signale les erreurs et les blocages du GPU, pour que vous soyez sûr que votre puce tient bien les 40. (Le mécanisme passe par umr et l’écriture des masques WGP — merci à bc250-cu-live-manager, notre réécriture est indépendante.)

La protection thermique — le plafond de 85 °C

La limite thermique est de 85 °C, tenue à deux niveaux :

  1. du côté de la SMU : la valeur max_temperature dans la configuration fait baisser les fréquences à la puce avant de franchir 85 °C (sans bridage brutal) ;
  2. du côté du système : un veilleur, le thermal-guard, qui descend les fréquences par pas de 100 MHz si le plafond est dépassé, jusqu’au retour dans les clous.

Ce qu’il faut savoir sur le refroidissement d’origine (voir aussi Matériel BC-250 pour les boîtiers imprimables en 3D et les ventilateurs conseillés) :

  • le dissipateur d’origine est juste : comparer des mesures faites « à la suite » est faussé par la chaleur accumulée — laissez la carte refroidir quelques minutes entre les essais ;
  • il n’y a que le capteur de bord du GPU ; il n’existe pas de capteur de température pour la mémoire graphique ;
  • la bande passante mémoire est bonne, mais le mclk n’est pas réglable.

Un cas réel : les jeux limités par le CPU

Certains titres — comme Black Myth: Wukong en jeu — sont limités par le CPU et les appels de dessin : les images par seconde ne dépendent presque ni de la définition ni de la fréquence du GPU. Là, ce qui aide c’est l’overclock du CPU et un bon refroidissement. Pour le rehaussement de définition, FSR 4 n’est pas disponible (il demande du matériel RDNA 4) ; utilisez gamescope (FSR1/NIS) ou OptiScaler jeu par jeu.

Quand la charge est vraiment limitée par le GPU (par exemple le survol de caméra de la mesure Wukong), la fréquence compte : dans le Tuner vous pouvez mettre le gouverneur en « Performance », qui maintient le GPU à son point sûr le plus haut en charge (au repos il redescend quand même à 350 MHz). Mesuré sur le test Wukong : 100 → 111 images par seconde en moyenne (+11 %), 92 → 102 sur les images les plus lourdes. Par prudence le Tuner limite le GPU à 2200 MHz sous 1000 mV (le maximum stable avec le refroidissement d’origine) avec une courbe de tension à plusieurs points : 2230 MHz sous 1000 mV, c’est déjà en dessous de la tension nécessaire, et la machine peut se figer complètement.

Tout cela, sans terminal

Les fréquences, l’undervolt, le ventilateur et les unités de calcul se règlent depuis la fenêtre du Tuner, avec les quatre profils prêts et un essai automatique suivi d’un retour en arrière si votre carte ne tient pas une valeur — voir Applications natives. C’est la voie conseillée : commencez en Stock, passez à Performance, essayez Turbo ou Crazy, et le Tuner vérifie tout sur votre BC-250.

Sources