CPU Undervolt: Makin Adem dan Irit Daya

June 2023 · 4 minute read

Apple baru-baru ini merilis CPU seri M1 dan M2 berbasis ARM yang konon katanya lebih power efficient daripada CPU dari Intel dan AMD. CPU x86 besutan Intel dan AMD memang dari awal didesain lebih ke arah performa ketimbang efisiensi. Tapi ada satu cara untuk membuat CPU x86 lebih adem dan irit daya, salah satunya dengan undervolting. Kali ini saya akan mencoba menemukan resep undervolt yang pas untuk CPU Intel Core i5-12500 yang saya gunakan sebagai daily driver.

Yang Perlu Diperhatikan

CPU x86 dari Intel dan AMD dikenal overvolt sejak keluar dari pabrik. Hal ini dilakukan untuk membuat CPU mereka stabil. Karena lebih banyak daya yang disuplai ke CPU, maka semakin stabil pula kinerjanya. Selain itu potensi undervolt satu chip dengan chip yang lain berbeda, meskipun dari pabrikan dan seri yang sama. Jadikan eksperimen saya ini sebagai referensi ya, jangan patokan.

Mohon diperhatikan bahwa kerusakan software maupun hardware yang muncul mungkin bisa menghanguskan garansi. Saya tidak menanggung kerusakan yang mungkin akan terjadi. Jadi berhati-hati ya.

Metodologi

Sebelum melakukan undervlting pada CPU, ada baiknya untuk mencatat terlebih dahulu metrik yang ingin diukur sebelum prosedur dilakukan. Metrik yang diukur antara lain voltase Vcore maksimum, temperatur maksimum, pemakaian daya CPU package maksimum, dan skor performa awal.

Voltase Vcore maksimum bisa diambil menggunakan tool CPU-Z ketika CPU sedang 100% digunakan. Temperatur dan pemakaian daya pada CPU package maksimum bisa dilihat menggunakan Libre Hardware Monitor. Sementara untuk bisa mengetahui skor performa awal, saya menggunakan Cinebench R23.

Ubah mode Vcore menjadi adaptive dan set offset voltage

Undervolt bisa dilakukan pada CPU Intel seri non-K dengan cara mengubah mode Vcore menjadi adaptive with offset dan mengeset voltase offset ke nilai negatif sedikit demi sedikit hingga menemukan sweet spot-nya. CPU Ryzen dari AMD seharusnya lebih mudah, karena semua CPU AMD Ryzen sudah unlocked dari pabrikan. Untuk pengaturan mana yang harus diubah silakan cek manual motherboard masing-masing, karena setiap produsen memiliki nama yang berbeda-beda.

Setiap motherboard dan CPU pada dasarnya menerapkan voltase adaptive, yaitu voltase yang diberikan ke CPU akan tinggi ketika frekuensi CPU sedang tinggi, dan sebaliknya ketika frekuensi CPU sedang rendah. Dengan mengaktifkan adaptive with offset, maka kita bisa menurunkan nilai Vcore maksimal dan minimal sesuai dengan offset negatif yang kita atur.

Voltase offset Vcore saya turunkan sebanyak -0.010 V (10 mV) lalu reboot.

Cek metrik pengukuran, lalu turunkan kembali offset voltage sesuai kebutuhan

Setelah menurunkan voltase offset sebesar -10 mV, saya diamkan PC selama 10 menit agar temperatur CPU stabil. Setelah itu saya jalankan benchmark Cinebench R23 selama 10 menit, sambil mengukur temperatur dan pemakaian daya CPU package maksimal. Setelah benchmark selesai, saya catat metrik-metrik yang ingin saya ukur.

Ulangi untuk menurunkan voltase offset sebesar -10 mV hingga dirasa PC sudah tidak stabil ketika benchmark, atau ketika hasil skor benchmark terjun bebas ke bawah.

Hasil Pengukuran

Hasil undervolt CPU Intel Core i5-12500

Tabel hasil undervolt CPU Intel Core i5-12500

Hal yang menarik yang saya dapatkan adalah, meskipun voltase offset yang saya turunkan sangat kecil, yaitu hanya sebesar -10 mV dalam sekali waktu, namun hal ini berdampak langsung pada turunnya temperatur dan pemakaian daya maksimal di CPU package saya. Meski begitu, performa CPU juga ikut turun. Hal ini dikonfirmasi dari hasil pengetesan menggunakan Cinebench R23.

Sweet spot yang saya dapatkan ketika voltase offset ada pada nilai -0.40 V (40 mV). Pada nilai tersebut, temperatur CPU saya turun sebesar 4.82% (dari 83 °C ke 79 °C), pemakaian daya CPU turun sebesar 6.07% (dari 89 W ke 83.6 W), namun penurunan performa CPU hanya sebesar 3.68% saja!

Mengatur voltase offset lebih kecil daripada -0.40 V menyebabkan penurunan performa CPU yang sangat drastis, yang efeknya terasa ketika PC sedang digunakan. Untuk itu di CPU yang saya gunakan, offset lebih rendah tidak disarankan.

Kesimpulan

Meskipun tidak dapat menandingi efesiensi penggunaan daya CPU dengan arsitektur ARM, masih ada celah untuk CPU x86 dari Intel dan AMD untuk bisa lebih adem dan irit lagi.

Dengan asumsi apabila PC digunakan untuk kerja dan menyala 9 jam sehari, maka potensi pengiritan biaya listrik dalam sebulan kurang lebih sebesar Rp2.675, sedangkan dalam setahun bisa irit sebesar Rp32.100. Memang bukan jumlah yang besar sih, tapi pengiritan yang bisa didapat dari hal yang gratis, tetap harus disyukuri, kan?