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低電圧化とは?

CPUやGPUの駆動電圧を下げることです。CPUやGPUは製品によって、また負荷に応じて0.5[V]~1.4[V]程度の電圧がかかっていますが、これには量産化する以上、一定の電圧マージンがあり、多少多めにかかっています。そのマージンの分電圧を下げることで、システムの低消費電力・低発熱化を目指すのが低電圧化です。

メリットは?

上で述べたように、電圧を下げるので単純に電流や消費電力が減ります。低電圧化をすればCPU・GPUの消費電力が減り、CPU・GPU・VRM・電源の発熱が抑えられます。

デメリットは?

電圧を下げすぎると、動作が不安定になり、正しい計算ができなくなります。詳しくは、「回路 ノイズマージン」などで検索してみてください。
素子に物理的負荷がかからないため、物理的に壊れるということはあまりありませんが、壊れるとしたら論理的に壊れる(=Windowsが起動しない等)ことが多いです。

テスト方法は?

オーバークロックの時と同じように、CPUやGPUに負荷をかけるツールを使用します。具体的には、OCCTのLINPACKテストを数時間、Prime95のBlendテストを数時間などがあります。
手順としては、
    ←←←←←← 
   ↓       ↑クリア                                       クリア
電圧を下げる → 負荷テストを回す*1 →→ 電圧を上げる → 負荷テストを回す*2 →→ 電圧決定!
                         失敗     ↑           ↓失敗
                                  ←←←←←←←←

電圧を下げるときは粗く、上げるときは細かく(ただし製品や貴方の経験による)
負荷テストの*1は*2より短くすると効率的
のようになりますが、各人がそれぞれのやり方でやっています。

例(CPUの低電圧化)

実際、低電圧化ってどれほど効くの?にお答えします。

構成

【CPU】AMD Ryzen 5 1600 @3200[MHz]
【CPUクーラー】AMD Wraith Spire(=リテールクーラー)
【M/B】ASRock AB350 Pro4

手順(電圧はBIOS読み)

"テスト方法は?"の通り、初め0.992[V]から-0.032[V]ずつ下げ、OCCT:CPUテストを15分クリアする電圧を探します。0.928[V]の時はOCCTが1分で落ちたため、ここからは+0.016[V]ずつ上げ、基準をOCCT:CPUを1時間にして回します。0.944[V]の時、22分で落ちたが、0.960[V]の時はクリアしたため、ここを常用基準値としました。
(補足)このCPUでは実際はVIDという16進数で電圧が決まり、VIDの電圧とBIOS読みの電圧では異なる。今回はVIDを4ずつ下げ、2ずつ上げた形であり、実際はVIDで0.00775[V]・BIOS読みでほぼ0.008[V]ずつ下げられる。最初下げ幅を-0.016[V]と細かくしすぎたため、すべて完了まで5時間程度かかった。

効果

電圧未設定の場合(BIOS読み1.072[V])

低電圧化後(BIOS読み0.960[V])



電圧未設定の場合、温度上昇とともにCPUクロックが変動し、最大300[MHz]下がっています(=サーマルスロットリング)。
一方、約0.1[V]の低電圧化によってCPU温度は6℃ほど下がり、サーマルスロットリングは発生しなくなりました。

結論

低電圧化はいいことだらけ!ただしテストの時間と電気代が大いにかかる!