GPU, CPU, overclock e undervolt

Numa APU comum as frequências se ajustam pelo sysfs do amdgpu. Na BC-250 isso não funciona: o controle passa pela SMU (System Management Unit) e exige ferramentas próprias. O SkillFishOS reúne todas elas, com uma curva segura de fábrica e um sistema de proteção térmica.

Aviso: loteria do silício. Todos os números desta página foram medidos na nossa BC-250. Cada placa é diferente: uma aceita uma curva mais puxada, outra menos. Por isso o SkillFishOS inicia com a curva de fábrica (perfil Performance, teto de 2100 MHz) e deixa você trocá-la pelo Tuner, que testa cada curva na sua placa com um teste automático de 25 segundos e volta sozinho se ela não aguentar.

A curva tensão/frequência e os três perfis

O Tuner governa a GPU com uma curva tensão/frequência: MHz na horizontal, milivolts na vertical, pontos que você arrasta no gráfico ou escreve na tabela ao lado. Três perfis movem o teto da curva:

Perfil	Teto da GPU	Observações
Cautious	1850 MHz	O ponto ideal com a refrigeração de fábrica: quase os mesmos quadros, dez graus a menos
Balanced	2000 MHz	Equilíbrio entre frequência e calor
Performance	2100 MHz	A curva de quinze pontos medida na placa de desenvolvimento: a que enviamos por padrão

Aplicar é um teste, não uma gravação imediata. Uma curva que pede tensão de menos trava a placa, e na BC-250 uma travada só se resolve tirando a energia. Por isso Aplicar mantém a curva anterior no disco, testa a candidata por 25 segundos e espera confirmação: aperte Manter para gravá-la de verdade; caso contrário — ou se a placa travar e reiniciar sozinha — a curva anterior volta na inicialização.

O governador V/F da GPU

As frequências da GPU são conduzidas pelo skillfish-vf-governor, nosso serviço que tira o clock e a tensão do governador de fábrica e os controla direto pela SMU, mantendo um teto de frequência que o calor e o consumo podem baixar e, quando a placa se acalma, devolver. Um processo separado, o skillfish-vf-watchdog, assume o controle se o governador travar com o clock forçado.

Medido em Black Myth: Wukong, mesma sessão, mesmos 84 °C nas duas passadas: +4,5% com a placa fria, +11% com a placa quente, frente ao governador de fábrica. A vantagem cresce com a temperatura porque o governador de fábrica perde clock à medida que a placa esquenta, e o nosso não.

O sysfs padrão do amdgpu (power_dpm_force_performance_level, pp_dpm_sclk) não controla a BC-250 — só o skillfish-vf-governor controla. A GPU só sobe até o teto com saturação gráfica de verdade.

Overclock e undervolt da CPU

A CPU (8 núcleos / 16 threads Zen 2 “Oberon”, dois deles liberados pelo SkillFishOS via SMU — também antes de iniciar, com um programa EFI, numa única reinicialização) é tratada, para o overclock, por um serviço de uma passada só, o bc250-smu-oc.service, que aplica os valores de /etc/bc250-smu-oc.conf pelo projeto bc250_smu_oc. Depois de aplicar ele aparece como inactive — é normal (é de uma passada só).

O que medimos forçando a nossa placa:

• 3700 MHz com undervolt para cerca de 1106 mV (scale −16);
• 3900 MHz a cerca de 1199 mV (scale −24);
• 4,0 GHz validados a cerca de 1224 mV (scale −36) por 120 s de esforço contínuo, com pico de 83 °C — o máximo utilizável neste exemplar;
• teto rígido de Vid: 1,325 V (nunca ultrapassado).

Undervolt não é “forçar”: é fazer o mesmo trabalho com menos calor e menos consumo. Numa dada frequência, baixar a tensão até o limite da estabilidade derruba a temperatura e deixa folga térmica para o resto da APU.

Acoplamento térmico CPU↔GPU

CPU e GPU dividem o mesmo chip e o mesmo orçamento de energia. Sob carga mista (um jogo pesado: CPU e GPU juntas) a APU se protege e a CPU cai sozinha para cerca de 3450 MHz, para caber no orçamento e ficar abaixo de 85 °C. Isso não é defeito: o chip se protege abrindo mão dos megahertz menos úteis. Pelo mesmo motivo, um undervolt na CPU deixa mais “espaço” térmico para a GPU, e vice-versa.

As 40 unidades de computação, em tempo real

A BC-250 tem 40 CU (20 pares), mas o driver habilita 24 por padrão. O SkillFishOS as leva a 40 na inicialização, sem passo extra; pelo Tuner você ajusta o número ao vivo, escrevendo a quantidade desejada ou clicando nos 20 quadradinhos pareados. As primeiras 24 CU são travadas pelo driver e ficam sempre ligadas.

Com as 40 CU a GPU marca 11385 GFLOPS FP32 (vkpeak) a frio, contra cerca de 6141 com as 24 de partida: +85%. Sob esforço contínuo (a quente) fica em torno de 10214 GFLOPS. A banda de memória medida (clpeak) é de ~350–367 GB/s.

Loteria do silício. Em chips recuperados ou de “descarte” algumas CU podem ser fracas. O Tuner tem um “Teste de CU” que força cada par com vkpeak e aponta falhas ou travamentos da GPU, para você confirmar que o seu chip aguenta as 40. (Mecanismo via umr, escrevendo as máscaras WGP — crédito ao bc250-cu-live-manager, reimplementação própria.)

Proteção térmica — o teto de 85 °C

O limite térmico é de 85 °C, garantido em dois níveis:

1. pelo governador: gradi_max e watt_max em /etc/skillfish-vf-governor.json baixam o teto de frequência antes de cruzar os 85 °C ou o limite de potência (o nosso, não o do firmware), e o devolvem quando a placa se acalma;
2. pelo sistema: skillfish-vf-watchdog, um processo separado que assume o controle se o governador travar com o clock forçado.

O que convém saber sobre a refrigeração de fábrica (veja também Hardware BC-250 para gabinetes imprimíveis em 3D e ventoinhas recomendadas):

• o dissipador de fábrica é limitado: comparar testes “em sequência” distorce os resultados por causa do calor acumulado — deixe a placa esfriar alguns minutos entre as passadas;
• só existe o sensor de borda da GPU; não há sensor de temperatura da VRAM;
• a banda de memória é boa, mas o mclk não é ajustável.

Um caso real: jogos limitados pela CPU

Alguns títulos — como Black Myth: Wukong em jogo — são limitados pela CPU e pelas chamadas de desenho: os FPS quase não dependem da resolução nem da frequência da GPU. Ali ajudam o overclock de CPU e uma boa refrigeração. Para reescalonamento, o FSR 4 passa pelo OptiScaler na rota DLSS do jogo (veja Jogos).

Quando a carga está mesmo limitada pela GPU (por exemplo o sobrevoo do benchmark de Wukong), o teto da curva conta: no Tuner suba o perfil de Cautious ou Balanced para Performance (2100 MHz), ou escreva sua própria curva. A vantagem medida em Wukong contra o antigo governador de fábrica é de +4,5% com a placa fria e +11% com a placa quente: o governador V/F não perde clock ao esquentar, o que o de fábrica faz. Continua havendo um limite físico intransponível: 1129 mV, o teto de tensão que o amdgpu declara para essa GPU — nenhuma curva pode ultrapassá-lo.

Tudo isso sem terminal

Frequências, a curva da GPU, ventoinha e unidades de computação se ajustam pela janela do Tuner, com os três perfis da GPU prontos e um teste automático de 25 segundos que volta à curva anterior se a sua placa não a aguentar — veja Control Center. É o caminho recomendado: comece em Cautious, suba para Balanced ou Performance, e o Tuner valida tudo na sua BC-250.

Fontes

• skillfish-vf-governor — nosso governador V/F da GPU, controle direto pela SMU com teto configurável
• bc250_smu_oc (bc250-collective) — overclock e undervolt da CPU pela SMU
• bc250.info — pontos seguros e notas térmicas da comunidade
• vkpeak · clpeak — testes de FP32 e de banda de memória