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BIOS 探索奇遇(一)讓 Razer Blade Stealth 2019(GTX 1650獨顯版本)效能增加60%

這系列文章OSSLab將會分享在BIOS遇到各種奇怪的狀況與麻煩..
(提升性能,修改序號,增加NVME驅動,打開隱藏選項,修改NV等…)

第一篇為 打開雷蛇筆記型電腦BIOS 隱藏選項後,再做電流欺騙處理, 大大增進效能.

圖片引用 作者Clement Lork
https://medium.com/@clementlork22/boosting-the-razer-blade-stealth-2019-gtx-1650-80869da63b20

2020 5月,OSSLab以1300美元在EBAY上買到了 Razer Blade Stealth 2019 GTX獨顯版本 整新電腦。
這台筆記型電腦為是在13英寸輕薄機種中,非常少數配有GTX1650 4G獨立顯卡,
全機規格為 i7-1065G7 4核心,16G ,512G NVME,GTX1650 4G,全金屬機身重量只有1.4 KG。
https://www2.razer.com/tw-zh/gaming-systems/razer-blade-stealth-2019

 

漂亮時尚性能強的小筆記電腦:

但是查一下這台機器硬體測試評論,會發現這台機器雖然用了i7 第十代CPU,但CPU性能竟然不佳!!!
這是可能是雷蛇考慮到CPU+GPU怕過度熱度散熱問題,把他最大功率限制偏低了。

安裝HWMointor之後 https://www.cpuid.com/softwares/hwmonitor.html   跑了一些大型運算,發現CPU最大功率只有到12W。
翻開CPU規格SPEC 
https://ark.intel.com/content/www/tw/zh/ark/products/196597/intel-core-i7-1065g7-processor-8m-cache-up-to-3-90-ghz.html
最大功率明明可到25W。
(雷蛇知道此狀況,所以Razer Blade Stealth 2020 GTX獨顯版本做了CPU功率大幅修正.TDP可到25W.)
2020款 i7-1065G7 4核心 ,16G ,512G NVME,GTX1650 Ti 4G 跟2019 只有差在顯卡,但差價非常大.US 2000 (台灣NT 64000) vs US 1300.
若能修改TDP  則2019款式性價比非常高 .

一般一些修改TDP程式如throttlestop是使用 WMSR 指令 將EDX:EAX 暫存器寫入64-bit model specific register (MSR)
有機會可以調整TDP,但在本次狀況不成功..

因此這邊需要另外一個方法,修改IMON .啥是IMON?這是電源電路中的電流監控.
P (功率)=V(電壓 )*I(電流) 
這案例上P(功率已經被固定住) 12  ,當代CPU 工作電壓差不多在 1V左右.(參考值,本質上應該是為了方便講解) 
假設能夠讓欺騙到控制晶片讓監測電流更小. 比如說增添一個 overwrite數值 . 1/2 
12=1 *  I(實際電流) * 0.5 
I(實際電流) =24 ,  24*1= 24 (最大功率) 這樣就可以提升電腦CPU最大電流功率.
在新式電腦上.會以IMON slope(斜率) ,IMON offset(偏移),IMON正負, 來做更精細IMON縮小調整. 

原本筆電沒有這設定選項
有些筆電 可以用 密令 “左Alt”+“右Ctrl”+“右Shift”+“F2”打開
雷蛇需要改BIOS. 等會會說更精確說明. 

因為雷蛇 筆電 OS 為了省電做一些性能限制,因此要先改原Windows最大性能設定
執行regedit (Win+R可以開啟執行 裡面輸入regedit就可以了)
到以下路徑\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\Power
將CsEnabled修改成0 這會讓電腦顯示其他電源計畫
然後到\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\0cc5b647-c1df-4637-891a-dec35c318583
將Attributes修改成2

再增加電源計畫(同上 不需要的可以跳過 這是增加”高效能”等等的計畫)

用系統管理員身分執行CMD
請根據需求執行下列指令
高效能: powercfg -duplicatescheme 8c5e7fda-e8bf-4a96-9a85-a6e23a8c635c 
終極效能: powercfg -duplicatescheme e9a42b02-d5df-448d-aa00-03f14749eb61


注意 以下可能會損毀你電腦 請謹慎操作 另外有可能失去機器保固

準備修改BIOS ,要先DUMP BIOS
AMI
 Firmware Update (AFU).
https://ami.com/en/download-license-agreement/?DownloadFile=Aptio_V_AMI_Firmware_Update_Utility.zip
先把本機器BIOS抓下 在行程下 選儲存 就會要你設定儲存ROM名稱.就會讀取

讀取完的BIOS檔案
使用 amibcp(AMI Aptio V BIOS patch修改工具) 此為版權檔案 就不提供載點了 
打開剛剛抓下BIOS檔案 照下圖設定 

 


改完儲存後 一樣用AFU程式寫BIOS檔案進主機板上BIOS
這邊要瞭解

這時候Razer 筆電上已經打開原本被隱藏的IMON選項
來到BIOS中設定
“Advanced”  “Power&Performance”-“CPU”-“CPU VR Settings”-“Core/IA VR Settings”
調整 IMON Slope,IMON Offset ,IMON Prefix.就可以欺騙檢測電路的電流.

誘騙系統降低功耗,並繼續為CPU提供電源,直到達到散熱/功耗極限為止。

根據12W的最大功率限制,1V的CPU(1065G7)電壓和P = VI,電流最大只有12A 流向CPU,從而限制了工作頻率。

本文建議將IMON斜率(S)設置為50(/ 100),將IMON偏移(O)設置為31999(/ 1000),並將IMON符號設置為負數。

這意味著將P = VI方程轉換為:
實際希望最大電流=actual_I

P = V  [(actual_I)* (S/100)- (O/1000)]

文建議將IMON斜率(S)設置為50   (/ 100),將IMON偏移(O)設置為25000(/ 1000),並將IMON符號設置為負數。

12= 1 [(actual_I)* (50/100)- (25000/1000)]

12= 1 ( actual_I /2  -25)
37=actual_I /2 
actual_I =74 
actual_P=actual_I  *V
actual_P=74W

如果這樣設定的話   我們對這顆TDP 25W的CPU,讓CPU以74W運行!

在CPU本身規定的功率範圍會比較好, 因此我們來重新計算。

以 30W=1  *(actual_I)=作為我們的理想極限,並讓IMON斜率固定為50:來推算 IMON偏移(O)要多少
P=VI , 所以actual_I (實際電流)=30 
12 = 1  [(30)* (50/100)- (O/1000)] 12= 15- (O/1000)
0/1000=27  推算出O為27000

 

修改前的速度  在Cinebench 20上運行時, Razer Blade Stealth 2019 的原始性能僅為〜1300,

 

Cinebench 20的結果約為1900,CPU溫度大約在80度左右。這超過了i7-1065G7的典型效能即約1800。

OSSLab曰:Macbook Pro 13 2020 1038NG7 高階 4 port 雷電3版在Geekbenach跑分為 4300 性能跟這接近.
但顯示效能為雷蛇1/3

https://www.youtube.com/watch?v=_bdX0a2uqfM

參考文件
CPU
https://www.intel.com.tw/content/dam/www/public/apac/tw/zh/documents/datasheets/10th-gen-core-families-datasheet-vol-1-datasheet.pdf

Thx Chang

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