*** Achtung, langer Text ***
Basiswissen
In Nvidias GeForce RTX 2070 Grafikkarten sind zwei Versionen des Turing Chips TU106 verbaut. Die als besser selektierte Variante 400A mit der Geräte-ID 1F07 wird in der Founders Edition von Nvidia und den Overclock-Modellen der Partnerfirmen eingesetzt. Alle anderen Chips erhalten die Kennung 400 (ohne A) und die Geräte-ID 1F02. Sie werden in den Partnerkarten verbaut, die mit Standardtakt laufen.
Geräte-ID in GPU-Z
Diese sogenannten Non-A Karten kommen üblicherweise mit einer maximalen Leistungsaufnahme (Power Target) von 175 Watt. Über ein geeignetes Tool, z. B MSI Afterburner, kann der Stromverbrauch um einige Prozentpunkte angehoben werden. Die maximal erreichbare Grenze, das Power Limit, wird über das Hersteller-Bios festgelegt; bei den Non-A Karten liegt sie i.d.R. bei 200W.
Warum und was flashen?
Es kommt vor, dass ein Chip mehr Taktreserven hat als erwartet. Ein zu geringes Power Target/Limit verhindert dann, dass der maximale Kerntakt stabil gehalten wird. Auf meiner Non-A MSI RTX 2070 Armor sitzt so ein zufällig zu schneller Chip.
Besitzer einer A-Karte, die die letzten Reserven herauskitzeln wollen, flashen in so einem Fall das Bios einer anderen Karte desselben oder sogar eines anderen Herstellers, das mehr Leistung anbietet. In meinem Fall würde sich das Bios der werksübertakteten Schwesterkarte MSI RTX 2070 Gaming-Z anbieten, das mit einem Power Limit von bis zu 250W kommt.
Problem: Das geht nicht. Es ist nicht möglich, auf eine Non-A-Karte mit der ID 1F02 das Bios einer A-Karte mit der ID 1F07 zu flashen.
Benötigt wird also ein 1F02-Bios mit einem höherem Power Target/Limit als 175/200W. Auf der Suche danach wird man in der Bios-Sammlung von TechPowerUp genau ein Mal fündig: Bei einem Gigabyte RTX 2070 WindForce Bios beträgt es 215/240W. Und dieses Bios sollte sich prinzipiell auf jede 1F02-Karte flashen lassen.
MSI vs. Gigabyte: Stolperstein Lüftersteuerung
Also auch auf meine. Ein Problem nach der Softwareänderung wird sofort offenbar: Die Lüftersteuerung des Gigabyte-Bios passt zur Gigabyte-Karte mit ihren drei Fans. Die MSI-Karte hat aber nur zwei Fans. Resultat: Einer der zwei Lüfter reagiert nicht mehr auf veränderte Bedingungen; er bleibt bei einer fixen Drehzahl von ca. 30%. Damit haben sich Tests an der Leistungsgrenze erledigt, denn einige Komponenten würden nicht ausreichend gekühlt.
Nun besitzt die Armor aber eine Steuerung mit eigenem Anschluss für jeden ihrer beiden Lüfter. Ein Workaround ist also, beide Fans an einem Anschluss auf der Platine zusammenzuführen. Den dafür notwendigen Y-Adapter gibt es zu kaufen, wenn auch nicht in der Nähe (danke für die Recherchen der Kollegen im Turing Laberthread, insbesondere RX480).
Mikro-GPU-Fan-Adapter
Gut erreichbare Lüfteranschlüsse auf der Platine
Zusammengeführte Lüfterkabel an einen Anschluss auf dem PCB, der andere bleibt frei. Die Maßnahme is reversibel.
Performancegewinn durch mehr Power
Der gewünschte Effekt tritt ein. Beispielhaft genannt seien zwei Läufe des Benchmarks "Time Spy": Vorher 10132, nachher 10501 Grafikpunkte.
Der höhere Score nach dem Flashen wurde sogar mit einem etwas niedrigeren Nominaltakt erreicht. Das ist möglich, weil die höhere Leistungsaufnahme den Core Takt an dessen Limit stabilisiert. Er schwankt in Benchmarks noch um maximal 30 MHz, während vorher Unterschiede von bis zu 150 MHz innerhalb eines Laufs zu beobachten waren. Glattere Frametimes und höhere Minimum-FPS in Spielen sind die logische Folge, auch wenn ich das nicht durch explizite Messungen belegen kann.
Übertaktetes Gaming und Benchen am Limit fühlt sich mit den 40W Mehrleistung souveräner an. Das Auto mit einem halben Liter Hubraum mehr, die Lunge, die im Wald frei durchatmen kann: Das sind die passenden Bilder. Als ob man den obersten Knopf eines zu engen Hemdkragens geöffnet hätte. Wie die Karte sich damit schlägt, kann in den einschlägigen Foren-Benchmarks nachgelesen werden.
Nebenwirkungen
Die Zusatz-Performance wird natürlich mit mehr Stromverbrauch erkauft. Und es gibt weitere Side Effects:
- Die RGB-Beleuchtung der MSI-Karte springt mal an und mal nicht. Bisher konnte ich keine Regelmäßigkeit feststellen.
- Wie bei MSI hält auch die Gigabyte-Steuerung die Lüfter bei niedrigen Temperaturen an. Allerdings erst nach der Windows-Anmeldung.
- Bei hoher Last und hohen Lüfterdrehzahlen (also in Benchmarks) lassen sich akustisch kurze Lüfter-Drehzahlschwankungen feststellen, die es vorher nicht gab. Ich nehme an, dass diese Schwankungen durch die 2-in-1-Führung der Lüfterkabel entstehen. Im Bild unten sind sie als kleine Zacken im Tachometer-Chart zu sehen.
Afterburner-Mitschnitt von Lüftergeschwindigkeit und -tachometer während eines Benchlaufs
Fachkundige Kommentare zu diesem Effekt sind ausdrücklich erbeten, weil mich das Verhalten ein wenig beunruhigt.
Fazit und Hinweise
Ein Bios Flash bei Non-A GPUs der Nvidia Modellreihe GeForce RTX 2070 zum Zweck höherer Leistungsaufnahme ist möglich. Er lohnt sich in Hinblick auf die Performance der Karte insbesondere dann, wenn diese aufgrund überdurchschnittlicher Chipgüte ihr Power Limit im Standard-Bios regelmäßig ausreizt. Ein Non-A-Chip hingegen, der seinen Maximaltakt bei 200W halten kann, wird von 240W wohl nicht spürbar profitieren. Ich vermute, dass die Mehrleistung dann nicht einmal abgerufen wird.
Eine gute Kühlung der Karte ist wichtig. Höherer Takt durch mehr Leistung geht Hand in Hand mit höherer Spannung, insgesamt steigt also die Abwärme. Ein Grafikkartenkühler mit Reserven (wie die MSI Armor ihn hat) ist von Vorteil.
Das Lüfterverhalten ist nach dem Flashen verändert, weil das Bios nicht für die verwendete Hardware geschrieben wurde. Die Temperaturen sollten deshalb genau beobachtet werden. Ggf. ist das Erstellen einer manuellen Lüfterkurve sinnvoll.
Inwieweit der VRAM-Takt vom erhöhten TDP profitiert, habe ich nicht getestet. Ebenfalls nicht, ob es nun mehr Spielraum beim Undervolten gibt.
Schlussbemerkung
Ich empfehle, nichts von dem zu tun, was hier beschrieben wurde, weil Fehler gemacht werden und Dinge kaputt gehen können. 
Außerdem findet ihr wahrscheinlich inhaltliche Ungenauigkeiten, denn ich verstehe nichts von Elektrotechnik.
Seid also ein wenig nachsichtig mit mir. Konstruktive Kritik und sachliche Ergänzungen sind sehr willkommen.
Viele Grüße, nilssohn
Edit 23.03.19
Um die etwas unrunde Adapterlösung bei der Lüftersteuerung hinter sich zu lassen (und um noch höheren Takt zu erzielen), erhielt die hier genannte Karte eine Custom Wasserkühlung.. Das vorläufige Ergebnis wird hier beschrieben.
Zur Orientierung über die Wirksamkeit der Maßnahmen hier die Graphic Scores des Time Spy Benchmarks in den drei bisherigen Zuständen der Karte:
10132 Punkte mit dem Original 175/200W MSI Bios
10501 Punkte mit dem Gigabyte Bios (215/240W)
10802 Punkte mit GB Bios and Wasserkühlung
Zuletzt bearbeitet:
