Overclock extremo na GeForce RTX 4060 – Modificações, experiência e resultados!

Fala pessoal, tudo certo?

Recentemente, publicamos a review da Galax RTX 4060 EX, a qual até apresentou bom desempenho em 1080p, contudo, por conta de algumas de suas limitações, como os 8GB de VRAM e PCI-E limitado a oito pistas, além do seu posicionamento e preço, ela acabou não tenho uma recepção lá muito calorosa após seu lançamento.

Nesse contexto, que tal tornarmos algo que já não é lá muito caloroso em uma verdadeira pedra de gelo? Pois é exatamente esse o objetivo desse artigo! Overclock extremo na RTX 4060!!! 😀

Na review, foram feitos alguns testes com zero modificações na placa, onde foi possível atingir pouco mais de 3000 MHz no GPUPI, 2980 MHz no Fire Strike e 2960 MHz para o Time Spy. Essas marcas aparentam estar na média para essas GPUs baseado na arquitetura Ada Lovelace, com as melhores amostras chegando na base dos 3100 MHz para 3D.

Com exceção das RTX 4090, que disputam os primeiros lugares nos rankings globais e por isso contam com mais material disponível, nas demais GPUs dessa geração, essa literatura é virtualmente inexistente, por exemplo, não sabemos exatamente como elas se comportam com tensão adicional ou frio extremo, ainda que no geral, o comportamento deve ser similar ao da AD102, já que se trata da mesma arquitetura e processo de fabricação.

Dito isso, partiu testar se o AD107-400 apresenta ganhos de frequência com tensão adicional, onde para se atingir esse objetivo, foi utilizado um ElmorLabs EVC2, o famoso “canivete suiço” de overclocker, o qual apresenta suporte ao controlador PWM uP9512, que é o utilizado nessa placa.

Esses dois dispositivos “conversam” por meio do protocolo I²C, o que significa que é necessário localizar o SDA/SCL do uP9512 e “pads” que estejam ligados diretamente a esses pinos para fazer a comunicação com o EVC2, no caso, abaixo pode-se ver como fazer essa conexão e o resultado.

Vale o aviso: Modificações no hardware anulam a garantia e também não nos responsabilizamos por possíveis danos ou prejuízos! Se você não tem boa perícia com solda e pelo menos algum conhecimento de eletrônica, recomendamos que não façam esses procedimentos!!!

Com isso é possível aplicar um offset de tensão de até 150mV, além de configurar parâmetros como OCP, LLC e frequência de chaveamento (FSW). Apesar de não termos verificado por aqui a FSW padrão de fábrica dessa placa, a informação disponível é de que ela vem configurada na casa dos 500 KHz, o que é até além do esperado diante dos mosfets utilizados, portanto, é bom ser especialmente cauteloso ao mexer nesse parâmetro, já que a dissipação do VRM tende a crescer conforme se aumenta o FSW.

Dito isso, o primeiro teste foi com o cooler original, afinal, esse também foi para verificar se estava tudo certo com a placa após as modificações, o que felizmente foi o caso.

Infelizmente, não houveram ganhos de frequência com tensão adicional usando refrigeração a ar, que é um comportamento recorrente nas placas NVIDIA desde a série Pascal.

O próximo passo foi testar com refrigeração a água, onde foi utilizado um loop custom com um radiador de 360mm equipado com três fans de mais de 100cfm, um bloco Freezemod RGB e Thermal Grizzly Conductonaut.

O famigerado metal líquido nesse caso pode fazer certa diferença, já que uma das consequências de se usar processos de fabricação cada vez mais densos é a dificuldade em se “tirar” o calor do die, de forma que as propriedades do metal líquido podem ajudar nesse caso, contudo, ele ainda pode reagir ou corroer certos materiais, como o alumínio, além de escorrer, o que ocasionaria um baita curto na GPU e uma placa morta, portanto, é necessário utilizá-lo com parcimônia.

Além disso, foram adicionados dissipadores no VRM e dois capacitores de tântalo SMD de 680uF 6.3V nas fases da GPU, o que deve garantir menor ripple em carga e em tese ajudar a ganhar mais alguns poucos ‘megahertz’, contudo, se a regulação de tensão padrão já for boa o suficiente, essa modificação pode acabar não fazendo diferença nos resultados.

Com essa configuração, a GPU não excedeu a marca de 43 °C em carga, um baita ganho em relação ao já muito bom sistema de refrigeração original da placa, o que foi suficiente para atingir os 3105 MHz no GPUPI 3.2 1B com um incremento de +110mV e 3060 MHz no 3DMark Fire Strike com +0 mV, isso mesmo, não houveram ganhos ao se aumentar a tensão da GPU em benchmarks 3D com temperatura ambiente.

Se com temperatura ambiente os ganhos com tensão adicional não pareceram ser lá muito inspiradores, então é que chegou a hora de partir para o overclock extremo! 😀

Como sempre, é necessário preparar o hardware antes de submetê-lo a temperaturas negativas, onde o maior problema é sempre a condensação, contudo, no caso da RTX 4060, a complicação já começa com seu PCB compacto, que foi um empecilho na hora de montar o “pot” de GPU, portanto, foi necessário revirar as gambiarras do passado para encontrar uma solução e ela veio: Montar a GPU na horizontal usando “pot” de CPU, similar ao que foi feito nessa pobre Quadro!

Apesar de parecer relativamente simples, essa solução apresenta alguns desafios, por exemplo, a fixação do “pot” torna-se mais complicada, onde em muitos dos casos, o único meio disponível é contar com a gravidade, o que pode ser um problema em GPUs com die exposto, além disso, é necessário recorrer a um riser PCI-E, o que por si só pode ser uma fonte de problemas caso ele seja de qualidade duvidosa e por fim, será necessário “bolar” uma espécie de bancada dedicada para a GPU.

Como essa placa precisa voltar para o seu corajoso dono, então, um requerimento para o isolamento foi que ele fosse fácil de ser removido sem deixar vestígios, então, foi usado borracha limpa tipo e papel toalha para esse fim.

Para resolver o problema da “fixação” do ‘pot’, foi adaptado um IHS de um Core 2 Duo E7400 na GPU, o qual além de proteger o die, também permitiu usar a gravidade para “fixar”prender” o Kingpin F1 Dark na placa. É claro que a troca de calor seria melhor com o ‘pot’ fazendo contato direto com o die, porém, teria sido necessário ir atrás de barras para fixação além de fabricar um backplate, o que tornaria essa gambiarra adaptação um tanto mais dispendiosa.

Nessa sessão, foi utilizado 1 kg de gelo seco, o que foi bom atingir temperaturas de até -57 °C na base do ‘pot’, com a RTX 4060 apresentando um total de zero problemas com esse “friozinho”.

Agora finalmente apareceram ganhos de frequência ao subir a tensão da GPU, no caso, o máximo possível de se atingir foram os 3180 MHz com offset de +60mV nos Fire Strike, enquanto no Time Spy, foi necessário abaixar a frequência para os 3150 MHz e +40mV, o que já era de se esperar, afinal, esse benchmark é mais pesado e a carga na GPU é maior, portanto, a dissipação também tende a ser maior, entrando naquele papo da dificuldade de se retirar calor do die.

Já o GPUPI, por se tratar de um teste 2D que exige apenas dos CUDA Cores, foi possível esticar mais a frequência, atingindo 3255 MHz com offset máximo de +150mV, 150% no FSW e LLC.

Também é importante salientar que o “Pwr PerfCap” só foi um fator limitante no GT2 do Time Spy, sem diferenças entre a placa estar em stock ou com overvolt, o que implica que, na prática, a telemetria não está funcionando direito nas 4060 e que ao menos em teoria, para se livrar totalmente dessa limitação, basta usar uma BIOS com limite maior que os +13% da Galax.

Esses resultados foram bons para atingir o primeiro lugar no ranking do HWBOT, o que não é em nada surpreendente, já que até o momento, não temos mais concorrentes. Por ora, vamos ver como isso vai “envelhecer” quando aparecerem mais pessoas com RTX 4060 por lá.

Como não poderia faltar em um artigo de overclock extremo, chegou a hora da galeria de fotos do hardware congelado!

Concluindo, realizar modificações e testes de overclock extremo na RTX 4060 foi uma experiência interessante, não pela sua capacidade de quebrar recordes, que é nula, mas sim por explorar os limites do hardware recém-lançado, além de ter que pensar em soluções para as coisas saírem do papel, por exemplo, na adaptação do IHS de Core 2 Duo.

Em relação aos resultados obtidos, a GPU AD107 virtualmente NÃO escala com tensão adicional com temperatura ambiente, tendo apresentado alguns ganhos apenas no GPUPI e isso usando watercooler custom com o bloco montado com metal líquido, o que talvez não seja uma alternativa para aqueles que pretendem adquirir uma dessas placas.

Ao partir para refrigeração extrema usando gelo seco, aí sim o ajuste de tensão veio bem a calhar, com a placa escalando com até +60mV em 3D e +150mV no GPUPI, atingindo frequências que vão dos 3130 MHz até os 3255 MHz, com possibilidade de ir além com temperaturas ainda mais baixas, leia-se, usando nitrogênio líquido.

Feitas essas considerações, para encerrar o artigo, fica aí tabelas resumindo quais foram as frequências máximas no Fire Strike e no GPUPI, constando também a refrigeração e a tensão utilizada em cada caso.

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