[Tutorial] Una Pequeña Introducción al Undervolting

[j2002]

 Cita: Originalmente Escrito por YossYGalaxy

Estas rotundamente equivocado. El rendimiento no se ve afectado en lo más mínimo. Es más, puedes lograr más rendimiento, ya que gracias al undervolting puedes hacer overclocking sin los efectos negativos de éste.
Siguiendo el símil yo te diría que en estos momentos tú tienes un ferrari sin poner a punto. Te consume de más y se te calienta en exceso. Un saludo.


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Siguiendo con el símil, a mi Ferrari no le pasa nada y no pretendo corregir lo que han hecho los ingenieros que diseñaron el coche porque, digo yo, sabrán más que yo, que para eso viven de ello.
Que no lo discuto, que puede que tengas razón, que no tengo conocimientos para defender ni tu postura ni la mía. Es sólo mi impresión de indocumentado y desinformado.

[YossYGalaxy]

 Cita: Originalmente Escrito por pedestre

Bajando a 950 mV no suele haber problemas. Si bajamos de ahí si y ya te digo que si que hay congelaciones, en el Apolo las hemos sufrido en esta última versión que compilé por error bajada a 900mV la GPU3D y se congelaba que daba gusto.

Slds

Tomo nota

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[nachomagic]

 Cita: Originalmente Escrito por pedestre

Bajando a 950 mV no suele haber problemas. Si bajamos de ahí si y ya te digo que si que hay congelaciones, en el Apolo las hemos sufrido en esta última versión que compilé por error bajada a 900mV la GPU3D y se congelaba que daba gusto.

Slds

Muy buenas Pedestre

Yo juraría que te pregunte en el hilo del Apolo y te entendí que tenías a 850 todas las frecuencias.
Puede ser?

[pedestre]

 Cita: Originalmente Escrito por j2002

Siguiendo con el símil, a mi Ferrari no le pasa nada y no pretendo corregir lo que han hecho los ingenieros que diseñaron el coche porque, digo yo, sabrán más que yo, que para eso viven de ello.
Que no lo discuto, que puede que tengas razón, que no tengo conocimientos para defender ni tu postura ni la mía. Es sólo mi impresión de indocumentado y desinformado.

El tema está que el software que ponen, es para que funcione seguro en todos los S2, pero sin embargo, eso no significa que con unos valores menores no funcione en muchos.
Por ejemlplo si bajas 25mV, resulta que ese voltaje funciona en digamos el 95% (por decirte algo), si bajas 100 mV posiblemente solo funcione en el 15%.

Logicamente Samsung da unos valores para que funcione en el 100% de los móviles, esa es la explicación, no es que funcione mejor con los voltajes stock, sino que como los componentes electrónicos tienen unas tolerancias (funcionan entre un valor mínimo y uno máximo) , tienen que poner un valor de voltajes para que no falle en ningún móvil, lo cual significa que para muchos de los móviles se puede utilizar un valor menor, ¿cual? pues eso es lo que hay que probar para cada caso.

Slds

[YossYGalaxy]

 Cita: Originalmente Escrito por j2002

Siguiendo con el símil, a mi Ferrari no le pasa nada y no pretendo corregir lo que han hecho los ingenieros que diseñaron el coche porque, digo yo, sabrán más que yo, que para eso viven de ello.
Que no lo discuto, que puede que tengas razón, que no tengo conocimientos para defender ni tu postura ni la mía. Es sólo mi impresión de indocumentado y desinformado.

No hay ningún problema para eso estamos todos aquí y yo el primero: para aprender e informarnos. Pero en este tema del undervolting la verdad que hay mucho prejuicio y opiniones infundadas. Lo dicho: lo mejor es leer mucho, formarse una opinión con base y a partir de ahí tomar decisiones. Un saludo.

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[warriorofice]

Está muy bien el símil del Ferrari pero claro el que se compra un Ferrari si se le jode por ponerlo a tope de rendimiento se compra otro y tan tranquilo.
Si se me jode el S2 por calentamientos en exceso pues me jodo y tengo que usar el nokia 3310 que tengo en un cajón y si hay algún método de cuidarlo está claro que lo haré.
Solo es mi opinión.

[jarro_25]

Muy bueno el post. Se agradece una explicación como la que has dado compañero.
Tengo algo de experiencia en hacer overclock al pc de escritorio para sacarle mas rendimiento.
A su vez veo esto interesante pero para lo contrario.
Un saludo

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[bitelmaniaco]

gracias por la info!!!

[YossYGalaxy]

 Cita: Originalmente Escrito por jarro_25

Muy bueno el post. Se agradece una explicación como la que has dado compañero.
Tengo algo de experiencia en hacer overclock al pc de escritorio para sacarle mas rendimiento.
A su vez veo esto interesante pero para lo contrario.
Un saludo

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Gracias. Pues aunque no sea el tema si haces overclock al pc de sobremesa permíteme aconsejarte que le hagas UV también. Así los efectos negativos del OC: mayor calentamiento, mayor consumo eléctrico y menor vida útil del componente, se verán compensados con los positivos del UV en todos estos aspectos.

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[Phenom92]

Muy interesante el post, gracias.

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[j2002]

Bueno, pues ya me he liado. De momento sólo -25mV. Veremos

[YossYGalaxy]

 Cita: Originalmente Escrito por j2002

Bueno, pues ya me he liado. De momento sólo -25mV. Veremos

Por ahí se empieza... Luego ya no puedes parar!

[warriorofice]

Desde que he hecho este tutorial mi teléfono es otro, ha mejorado sensiblemente el consumo de batería y lo mas importante, prácticamente no se calienta, cosa que hacia siempre que tenía la pantalla encendida un buen rato.
Yo creo que debería tener chincheta no?
Gracias de nuevo por el tutorial.

[YossYGalaxy]

 Cita: Originalmente Escrito por warriorofice

Desde que he hecho este tutorial mi teléfono es otro, ha mejorado sensiblemente el consumo de batería y lo mas importante, prácticamente no se calienta, cosa que hacia siempre que tenía la pantalla encendida un buen rato.
Yo creo que debería tener chincheta no?
Gracias de nuevo por el tutorial.

Gracias por comentar tu experiencia tan positiva (con tu permiso lo referencio en el primer post para que la gente se anime). El undervolting es una de los cambios que produce efectos más positivos en nuestro dispositivo. ¡Y lo mejor es que es supersencillo!

[warriorofice]

Claro, ponlo en el primer post a ver si se anima mas gente.

[jorg3acg]

Grax por la info a probar

SGSII con CMiui JoRg3aCg ©¶®

[j2002]

Pego aquí un correo que le ha enviado un desarrollador de chips a Dorimanx hablando sobre el undervolting. Creo que es una lectura muy interesante. Luego lo traduciré

 Cita: Originalmente Escrito por dorimanx

This is long INFO post from real chip designer that help to create CPU/GPU and other chips for the living for 14 years now, so respect

He sent me PM, for now he cant post that by him self.

Vikas is monitoring our thread and want to say his professional stand about UV/OV and why it's works for some and why not for others.

==================
I am calling Vikas(vikas.mishra) to the speech stand


Hello people.

Let me introduce myself - my name is Vikas Mishra and I am a chip designer by profession. .
I have worked on critical parts of design of TI OMAP4, OMAP5, Nvidia Tegra 3 etc and have been doing this for the last 14 years.
Of late - I have seen a lot of folks posting BUGS about undervolting of the GPU/CPU.
I think I can explain what are the possible issues with undervolting/overclocking in a laymans language.

It is a little long winded but I think the length is needed for providing the appropriate context.

* What is inside your Cellphone

Your cellphone is an amazing device. It is a full fledged computer
that fits into your pocket. They have all the standard components
that a computer has - except that they are all usually soldered on
the motherboard directly and are not meant to be user-servicable.

The chief components inside your cellphone are
1. Application Processor (AP)- this is the heart of a modern
cellphone. These are manufactured by many companies - the main
ones are Qualcomm, Nvidia, Samsung and Apple. The other not so
well known ones are made by Texas Instruments, ST Ericsson,
Marvell and Broadcom.

A modern AP has logic to control the camera and process the image
that it generates, to do video encoding (video recording) and
video decoding (movie watching), Audio processor etc. in addition
to the well known CPU and GPU.

2. Power Management Controller - This is the chip that is
responsible for generating and regulating the voltages that are
used by all the components on the board.

3. DRAM - not very different from the DRAM found on a PC (except
that it is lower voltage)

4. Flash - for storage

5. Touchscreen controller

6. Logic for microphone, speaker

7. Battery

One of the most complex piece of circuitry on the phone is the AP
and the power management controller.


* Circuit Basics

A modern AP has millions of circuit units called (Flip
Flops). These flip flops have two parameters associated with them
called Setup time and Hold time. More details on what a flip flop
can be found on the wikipedia at
http://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics) . This is a
nice bit of bedside reading if you are interested.

A setup time roughly indicates what frequency you can run a design
or an AP at before it becomes unstable.

A hold time roughly indicates the maximum voltage till which a
design is stable.

A fully technical analysis of what is involved in these timing
parameters requires a degree in electrical engineering but in broad
terms the problem is described below.

Chip designers diligently ensure that all of the millions of the
flip flops in a chip meet the setup and hold time across a broad
range of voltages and silicon parameters. They do a pessimistic
analysis to ensure that a chip will run reliably across a wide
range of voltage/frequency combinations.

However, contrary to the popular belief, chips vary widely in their
silicon parameters. Even chips on a the same wafer and different
flip-flops within the same chip can have widely different silicon
parameters. This is why what works on one particular chip will not
work on the other chip.

Your silicon manufacturer provides a range of voltages and
frequencies across which the device can work reliably. The phone
manufacturer will further narrow down the range depending on the
other components they choose within the phone board.

* How does voltage affect the design

Reducing voltage makes the design slower and increasing voltage
makes the design faster.

So can I keep on increasing the voltage for ever and make the
circuit faster and faster. The answer is no - a point will come when
the circuit will become unreliable. This becomes unreliable because
the "hold time" of one or more of the flops will start
violating.

As you reduce the voltage of the design, the circuit will start
becoming slower. However typically it will continue to work till at
apoint it starts failing - this failure occurs due to violation of
"setup time" of one or more flops in the design.

So what happens when the setup time or the hold time of a design
fails - the answer is that it is unpredictable. Meaning suddenly if
you ask the processor what is the value of 2+2, the answer it will
provide could be unreliable - in some cases it could be 3, in some
cases it could be 4 in some cases it could be -2349783297 (a random number).

I am of course oversimplifying but I hope you get the picture.

* How does undervolting affect your phone processor

The reason undervolting is so appealing to people because they
thing that undervolting will save power and improve battery
life. While this is true in theory, in practice there is a caveat.

It will reduce the power of the chip, but the power consumed by the
phone as a whole will not improve. In some cases in fact it can
deteriorate. Let me explain.

The most power hungry part in the phone is not the AP - it is the
LCD screen. All of these screens consume a ton of power. So even
though your AP is now consuming lesser power, the overall impact to
the phone as a whole is not that much.

If you accompany undervolting with a frequency reduction (which you
should), the total time taken for doing a web page rendering (for
example) would increase. During this time the screen is on and it
has more than compensated for the power that you saved in the
AP.

You could of course come up with examples where this wouldn't
happen - but on a whole, IMHO, you should leave the voltage of the
AP/GPU/CPU to the guys who know the system best - the guys who
designed the chip and people who manufactured it.

* How does overvolting/overclocking affect your phone processor

If you want that last drop of performance from your phone and you
over clock it, at a point some of the design flops will start
violating the hold time and the design will stop working reliably.

Again, in some anecdotal cases this would work - but this is not a
reliable means/mode of working. Just because your friend's or your
first cousin's girlfriend's phone works - doesn't mean yours will
work as well.

* What are the user observable impacts of undervolting/overclocking?

It is hard to say - simply because there are so many of flops in
the design.

In some cases - you wouldn't see anything wrong with the phone
until one day you do. In some cases it will result in a SOD
immediately. In some cases it will result in your phone not waking
up reliably.

IMHO the risks of issues with undervolting/overclocking far
outweighthe potential gains you may get out of it. Usually there
is no lasting damage to the phone/AP if you overlock/undervolt but
it is possible to do it. For example, You run the phone at such a
high frequency that the chip temperature becomes more than what it
was designed for and the Silicon just fails.

So "Just say No" . Don't overclock or undervolt your phone -
leave it to the guys who really understand what they are doing.

Thanks,
Vikas

De momento, he dejado de hacer UV

[Broquen]

 Cita: Originalmente Escrito por j2002

Pego aquí un correo que le ha enviado un desarrollador de chips a Dorimanx hablando sobre el undervolting. Creo que es una lectura muy interesante. Luego lo traduciré

De momento, he dejado de hacer UV

A ver... Yo no diseño chips, pero estuve trabajando en un laboratorio de hardware durante un tiempo (de componentes de PC la gran mayoría, eso sí).

Voy a intentar aportar algo, pero ya digo por adelantado que sólo es una opnión personal.

Por un lado lo que dice Vikas es cierto, pero da a entender que hacer UV acaba costando, por lo menos, más consumo de batería en el mejor de los casos y esto no es así.

Por otro lado yo creo que en general el error es hacer UV hasta que el sistema se vuelve inestable, volviendo al último valor estable. Ahí es cuando nos equivocamos pq, aunque el sistema puede parecer estable, no notamos las interrupciones en el funcionamiento del procesador o el componente que sea hasta que no son muy obvias (y entonces los llamamos lagazos y empezamos a pensar que si la ROM, que si el kernel, etc. cuando en muchos casos no es así). Por eso Vikas dice lo de tener más tiempo de pantalla cuando el renderizado es más lento, con el consecuente aumento de consumo de batería.

Se puede hacer undervolting sin perder rendimiento (de hecho, al generar menos calor se puede ganar algo de rendimiento en teoría, aunque inapreciable), pero hay que buscar el punto donde no hay interrupciones (y eso es muy difícil de saber puesto que, como digo, se deja notar demasiado tarde).

Una cosa que se suele hacer, por ejemplo, es subir 25-50mV una vez hallado el punto de inestabilidad... Pero habría que comprobar las frecuencias una a una.

La forma correcta que se me ocurre (con lo que tenemos a mano aquí) sería fijar el teléfono en 1200 (o la frecuencia máxima que queramos usar) y pasar un par o tres de benchmarks distintos muchas veces en cada paso de la bajada de voltajes... Después pondríamos una frecuencia un paso por debajo y repetimos el proceso. Así hasta que veamos que las frecuencias son muy bajas y la cosa no tira. Requeriría una tarde perdida, sí, pero de esa forma sólo tenemos que fijarnos en el voltaje que nos da mejor rendimiento. Así seguro que no nos equivocaremos... Siempre teniendo en cuenta que el máximo será el voltaje stock y el mínimo el PENULTIMO valor estable, es decir, si a 1200MHz el teléfono se vuelve inestable a 1100mV, pondremos 1150mV (aunque a 1125mV parezca que la cosa va bien y sin fallos, está demasiado cerca del valor inestable como para ser seguro).

En fin, que ni el UV es una bicoca ni es sencillo de hacer bien. Pero si eres de los que disfruta probando, llevando el móvil casi al límite (no para ganar unos minutos de batería, sino pq mola), y lo más importante... Tienes dos dedos de frente (y una tarde libre ), creo que puedes sacarle un poco más de batería al cacharrito. Aunque el fabricante no pueda apurar los voltajes de sus teléfonos, pq esto le obligaría a probarlos uno a uno, yo sólo tengo el mío (y tiempo de vez en cuando para perder en él )

Perdón por el rollo!

EDITO: Además, por si fuera poco, hay que tener en cuenta que un valor válido en unas circunstancias puede ser malo en otras (con kernels o ROMs distintos, o incluso el teléfono puede ser perfectamente estable en invierno pero no así en verano por culpa de la temperatura ambiente). Menudo berenjenal, eh?

[j2002]

Con lo dices, lo único que haces es reafirmar la última frase de Vikas: hay que dejar el UV para los que realmente saben lo que están haciendo.
Efectivamente no es tan sencillo como ir bajando y probando, que es lo que hacemos la mayoría.

[YossYGalaxy]

Gracias por el testimonio. Parece que proviene de un profesional y es muy a tener en cuenta. Si bien añado que hay mucha información referida al UV y ésta y bien filtrada tampoco podemos menospreciarla. En mi modesta opinión en el punto medio está la virtud: no es bueno para nada que el teléfono se sobrecaliente (lo cual es habitual con el voltaje de serie) y tampoco podemos apurar demasiado volviendo el dispositivo inestable. No hay que sacar las cosas de madre.