Guia para otimizar o desempenho dos Inspiron/Vostro 5510

Possuo desde abril/2022 um Inspiron 5510 versão com i5-11320H e sem dGPU (MX450) que é vendido em lojas na internet sob o código i15-i1101-m10s.

Gosto muito deste modelo e acredito que, pelo valor (chegou a ficar por ~R$ 3000,00 em sites de lojas neste no fim de novembro), não há nada vendido por aqui, para quem não deseja um notebook gamer, que se iguale ao seu conjunto.

Apesar da minha opinião pessoal, vejo algumas críticas na internet de proprietários insatisfeitos seja com o desempenho, seja com o nível de ruído do cooler ou com as temperaturas...

Apesar das críticas que li ou ouvi serem relacionadas às versões com a MX450, já assisti alguns reviews e acredito que consigo passar as orientações necessárias para um melhor ajuste da máquina mesmo sem ter tido contato com essas versões.

Esse texto tem relevância para um uso mais intensivo do hardware, tarefas que exigem muito do processador e iGPU ou dGPU. Para o uso comum, leve, não há necessidade de ajustes extras, basta alterar os modos térmicos no utilitário My Dell de forma a melhor atender as preferências pessoais.

Hardware e comportamento durante o uso

Fiz diversos testes de desempenho no meu, benchmarks que exigem exclusivamente o máximo do processador quanto os que exigem simultaneamente processador e vídeo integrado e tenho resultados e conclusões a respeito.

Primeira coisa que deve ser dita é que, em relação as temperaturas, como esperado, a minha versão não tem nenhum problema. Temperaturas em uso normal são baixas. Por exemplo, enquanto digito esse texto, com Word e algumas abas do Edge abertas, em temperatura ambiente alta (+30ºC), o processador trabalha numa faixa entre 45 e 55ºC. O teclado se mantém em temperaturas confortáveis.

Obviamente as versões com dGPU devem esquentar mais quando ela estiver em uso. Por isso é importante quem possui essas versões verificar se a MX450 está sendo usada em tarefas onde não deveria, como Office e navegação na internet...Com ela em uso é completamente normal esse notebook esquentar pois é um modelo fino, leve, e precisa refrigerar, além do processador forte, um chip gráfico que pode consumir até 25W. Jogar ou renderizar vídeos neste notebook e esperar que o teclado não esquente bastante é algo que não condiz com a realidade, mesmo na minha versão e ainda mais nas versões com placa de vídeo dedicada.

Outro ponto que vale citar é sobre esse i5 que é da série H35, uma família de processadores de alto desempenho – série H – com dois níveis de TDP configuráveis: alto com 35W e baixo com 28W. Neste i5-11320H isso significa que o clock base é de 3,2GHz ou de 2,5GHz, respectivamente. A configuração deste notebook é a mais baixa. Para verificar basta desativar o Turboboost e os clocks do processador serão limitados a 2,5GHz. Essa família é um leve refinamento em relação aos seus irmãos da série UP3 (i5-1135G7 por exemplo) da mesma família Tiger Lake de 11ª geração da Intel.

Possuem exatamente a mesma arquitetura, portanto possuem o mesmo IPC (Instruções Por Clock). Isso significa que rodando com o mesmo clock terão exatamente o mesmo desempenho. Com o mesmo consumo de energia o desempenho será muito similar, com pequenas variações entre eles.

Ou seja, apesar de ser excelente, essa linha H35 foi pura jogada de marketing da Intel, já que um i5-1135G7 ou i7-1165G7 trabalhando com o mesmo power sustentado vai entregar desempenho similar em relação ao processador.

A grande vantagem deste i5 H35 em relação ao i5-1135G7 ou ao i5-1155G7 (que possui exatamente os mesmos clocks máximos do irmão da série H) é que seu vídeo integrado é a versão “completa” da Iris Xe G7 assim como o i7-1165G7, com 96EUs (Unidades de Execução), contra 80EUs. Isso dá um aumento de desempenho gráfico de até ~20%. O iGPU no i5-11320H possui ainda clock máximo ligeiramente mais alto do que no i7-1165G7 (1350MHz vs 1300MHz).

Quem quiser conferir as informações:

https://www.intel.com.br/content/www/br/pt/products/sku/217183/intel-core-i511320h-processor-8m-cache-up-to-4-50-ghz-with-ipu/specifications.html

Em modo Desempenho Ultra o PL1 (power de longa duração) implementado neste notebook é de 30W. O PL2 (power de curta duração) é de 51W, mas que dificilmente é atingido pois o sistema de refrigeração não permite em temperatura ambiente mais comum (25ºC ou mais). Em benchmarks é mais comum um pico de algo entre 40 e 45W e esse valor vai caindo até se estabilizar em ~30W (ambientes climatizados) ou ~26W em ambientes com temperaturas mais altas (28ºC ou mais). Mesmo com temperaturas mais baixas, esse PL1 de 30W dura um certo período (cerca de 3 minutos a depender da temperatura ambiente) e depois baixa para 26W onde se mantém indefinidamente. O PL2 após uma carga pesada um pouco mais prolongada também baixa (45W).

Já em modo Otimizado (como vem de fábrica) o PL1 é de 25W e o PL2 é de 51W. Só que durante o uso isso não se mantém. Qualquer tarefa de média intensidade com certa duração, mesmo que curta, faz com que os valores diminuam. Rodando benchmark full load, tanto os que forçam apenas o processador quanto os que exigem ambos, processador e vídeo integrado, o PL1 que se inicia em 25W vai baixando vagarosamente (ou mais rapidamente se o ambiente for mais quente) até se estabelecer em 16W, onde permanece indefinidamente. O PL2 baixa quase que instantaneamente para 45W e, dependendo da carga e sua duração, se estabelece em 40W.

Isso é bom para o uso leve de tarefas diárias pois mantém o notebook silencioso e sem esquentar. Bom também para a duração de bateria, mas péssimo para tarefas profissionais um pouco mais pesadas ou para games. Com a diminuição do limite do power os clocks caem e o desempenho acompanha a queda.

Para o uso de tarefas mais intensivas, é necessário alterar o modo térmico para Desempenho Ultra para ter um desempenho mais forte e constante.

Uma curiosidade é que tudo isso que descrevi nos últimos dois parágrafos vale para o notebook parado, fixo. Se o notebook for movido, seus limites de power baixam instantaneamente, com o PL1 indo a apenas 15W mesmo que em modo Desempenho Ultra. Se volta a ficar imóvel os limites voltam a subir... imagino que o intuito desse comportamento é o notebook não esquentar enquanto está sendo movido pelo usuário.

Importante ressaltar que esses números dizem respeito a versão sem MX450 e com o BIOS atual, versão 2.15.2. As versões com dGPU podem apresentar números e comportamento diferente, não posso afirmar pois não tenho acesso a essas versões. Além disso, uma atualização de BIOS pode mudar tudo...

Como nos modelos de 2021, o limite de temperatura de utilização da CPU definido pela Dell é de 92ªC, sem possibilidade de alteração.

Benchmarks

Todos os benchmarks foram realizados seguindo esses parâmetros:

. Notebook com todos os drivers da Dell e o Windows atualizados.

. Selecionado Desempenho Ultra (My Dell > Configurações > Térmico) e Windows em Melhor Desempenho.

. Troquei as memórias originais (2x4gb Adata 1Rx16 por 2x8gb Fury Impact 1Rx8)

. Temperatura ambiente de 21°C com ar condicionado.

 . Notebook apoiado em suporte simples.

 . Sem alteração da prioridade do software no Windows.

OBS: as memórias originais, ao menos na minha versão, são memórias mais lentas, do tipo 1Rx16. Isso afeta fortemente o desempenho do vídeo integrado. Não há perda de desempenho do processador. Não sei informar se as versões que vem de fábrica com 2x8gb também vem com esse tipo de memória.

Cinebench R23 (imagem): os testes consistem na renderização de um cenário através da engine do software Cinema 4D. Esses testes extraem o máximo da CPU (100%) no teste multicore e o máximo de um único núcleo no teste single core, sendo uma das melhores ferramentas para se medir o desempenho bruto da CPU.

Essa pontuação pode ser atingida em ambientes com temperaturas mais baixas (~21ºC ou menos) e com o uso de um suporte para afastar as entradas de ar da superfície da mesa. Apesar deste modelo possuir o mecanismo que ao abrir a tampa ele eleva a sua base, a utilização de um suporte aumenta levemente sua capacidade de refrigeração.

Em temperaturas mais altas e com o notebook diretamente na superfície da mesa a pontuação fica entre 5000 e 5400, a depender da temperatura e ventilação do ambiente.

Nos primeiros meses as pontuações eram um pouco menores (máximo de 5100 a 5200) pois o comportamento do cooler era mais “preguiçoso”, demorava mais a aumentar a rotação menos em cargas pesadas e com Desempenho Ultra selecionado. Felizmente a Dell melhorou a atuação do cooler em modo Desempenho Ultra a partir de alguma atualização de BIOS.

Em single core, apesar de não constar na imagem, a pontuação varia entre ~1390 e ~1460 pontos, de acordo com as condições externas. Essa pontuação mais alta é o máximo esperado para esse processador. Se as condições permitirem, nesse teste single core o pacote da CPU consome ~19/20W para manter o clock single core constante entre 4,4 e 4,5GHz.

3DMARK Night Raid (imagem): é um benchmark em DirectX 12, mais leve, voltado para gráficos integrados, que permite medir o desempenho da máquina nos jogos. Dividido em 3 etapas:

 - Teste gráfico 1: apresenta reflexos dinâmicos, oclusão de ambiente e efeitos de pós-processamento usando renderização diferida.

 - Teste gráfico 2: apresenta mosaico, sistemas de partículas complexas e um efeito de profundidade de campo. Ele usa renderização direta.

 - Teste de física: o teste de CPU mede o desempenho usando uma combinação de simulação física, seleção de oclusão e geração processual.

Comparação dos resultados no 3DMark Night Raid: memórias originais vs após upgrade:

Há um ganho de ~16% na pontuação global, ganho de ~24% na pontuação de gráficos e uma perda de ~3% na pontuação de CPU. O que ocorre é que as memórias novas liberam o potencial do vídeo integrado e, como o power é limitado (PL1=26W) e compartilhado entre o processador e o iGPU, sobra menos para o processador. Por isso a pequena queda no desempenho da CPU no uso simultâneo pesado com o vídeo integrado.

Com 26W e 2x8gb de memória de boa qualidade o desempenho simultâneo do processador e vídeo integrado é muito bom neste benchmark e já entrega praticamente o máximo de desempenho gráfico que o iGPU desse i5 pode oferecer neste teste com memórias de 3200MHz (notebooks com memórias LPDDR4x-4267MHz podem extrair mais desempenho da Iris Xe). O desempenho do processador, porém, tem margem para melhora.

Bloqueando o PL1 em 35W com o ThrottleStop mais energia pode ser compartilhada entre ambos e os resultados melhoram:

Com um limite de power mais alto, 35W, há um ganho de ~3% na pontuação global, perda de ~1% na pontuação de gráficos e ganho de ~14% na pontuação do processador.

OBS: Esse notebook consegue sustentar 35W apenas em tarefas com alta demanda simultânea do processador e do vídeo integrado pois o consumo de energia é compartilhado e as temperaturas se dissipam em ambos os dies. Em tarefas full load multicore apenas do processador, mesmo em temperatura ambiente baixa e com uso de suporte, o máximo sustentado é 30W.

 

AIDA64 CPU Stress + Heaven Benchmark

 

Realizei ainda outro teste, com AIDA64 CPU Stress e Heaven rodando simultaneamente, fazendo com que processador e iGPU, respectivamente, sejam levados ao limite, com ambos em 100% de uso. Esse teste mostra a capacidade máxima do notebook em relação a sua capacidade de refrigeração e quantos Watts é possível sustentar sem que ocorra termal throttling e consequente queda de desempenho.

Com a configuração original há um pico inicial onde o power atinge em ~42W e a temperatura  bate 94ºC (o cooler não está ativo no início do teste) e, imediatamente, esse power vai caindo lentamente até se fixar em 30W. Após cerca de 2 minutos o ajuste da Dell faz com que esse PL1 inicial de 30W baixe para 26W e permaneça neste patamar indefinidamente até o fim. Com o processador e o vídeo integrado trabalhando a 100% e compartilhando os 26W sustentados:

- Todos os cores/threads trabalham, em média, a ~2,7GHz e consomem ~9W;

- O vídeo integrado trabalha, em média, a ~1,2GHz e consome ~13W;

- A temperatura da CPU estabiliza em 76ºC.

Lembrando que nenhum game é chega nem perto de exigir 100% da CPU e da GPU simultaneamente. Jogando, no uso real, provavelmente a iGPU vai se fixar próximo a 100% e o processador fica por volta de 50% de uso, dando margem para que os clocks de ambos trabalhem acima da média do meu teste.

Acredito que esse notebook, mesmo com a configuração original da Dell, consiga entregar um bom desempenho em games, principalmente trocando as memórias originais por 2x8gb de memórias de boa qualidade. Games leves ou mesmo títulos AAA mais antigos rodam bem em FHD, por exemplo Shadow of the Tomb Raider, The Witcher 3, GTA V, etc... ajustando as configurações de qualidade obviamente.

Bloqueando o limite de power em 35W:

Com 35W os resultados são:

- Todos os cores/threads trabalham, em média, a ~3,4GHz e consomem ~13W;

- O vídeo integrado trabalha, em média, a ~1,35GHz (que é o clock máximo dessa Iris Xe G7 96EUs do i5-11320H) e consome ~18W;

- A temperatura da CPU estabiliza em 85ºC.

Em games, com 35W e com 2x8gb de memória de boa qualidade, esse notebook vai entregar tudo que esse conjunto do i5-11320H tem a oferecer e cerca 30%, em média, a mais de desempenho do que em configuração original em Desempenho Ultra (26W sustentados) e 2x4gb de memórias 1Rx16 em tarefas com alta demanda simultânea do processador e do vídeo integrado.

Resumindo, esse Inspiron 5510 é uma ótima evolução em termos de desempenho em relação as versões 5402/5502 de 2021. Ganho expressivo de desempenho devido a melhor refrigeração e consequente aumento no power sustentado. Para quem quer um notebook mais frio, mais silencioso e ainda com ótimo desempenho recomendo a versão sem dGPU.

PARA QUEM TEM AS VERSÕES COM GPU DEDICADA (MX450):

Como não tive acesso as versões com dGPU, vou basear minhas recomendações de ajuste pelo comportamento observado no vídeo do review do Dan Ferreira:

https://youtu.be/cF3huPcPp7s

Pelo que observei no vídeo, durante o uso em games e pelos comentários do Dan Ferreira, sempre em modo Desempenho Ultra, o limite de temperatura de utilização da dGPU não é um problema pois no vídeo ela se estabiliza em 77/78ºC, sendo este um bom limite de temperatura para este modelo fino e leve. Se confirmado essa temperatura limite, não é necessária alteração. Para conferir se é realmente isso, basta verificar com o software gratuito GPU-Z:

O limite de power do processador se mantém em 26W, como na versão sem a MX450, e isso é algo que deve ser ajustado porque, como mostrado no vídeo, a CPU trabalha o tempo todo com temperaturas acima de 90ºC. Como o sistema de refrigeração é compartilhado, altas temperaturas do processador fazem com que a temperatura da GPU também aumente.

Com esse limite de power e o uso pesado da dGPU simultaneamente, o sistema de refrigeração está acima do seu limite, ultrapassando constantemente os 92ºC, que é limite definido pela Dell de utilização da CPU neste modelo, sofrendo constante thermal throttling.

Além disso, a temperatura da MX450 se estabelece em 77/78ºC e também sofre thermal throttling pois está, certamente, trabalhando em sua temperatura limite de utilização. Seu clock fica fixo em 1395MHz, que é o clock base dessa GPU.

Print do gameplay de GTA V do vídeo do Dan Ferreira:

Pelo que ele notou, após longa duração em uso intensivo, em determinado momento o limite do power do processador baixa e, com isso, sobra mais "espaço térmico" para a MX450, que obtém grande aumento no clock, ao mesmo tempo que o clock do processador despenca e as temperaturas de ambos baixam:

Para resolver essas questões e conseguir assim maior e mais estável desempenho com temperaturas mais baixas, são necessários dois ajustes.

Para o processador, durante o uso intensivo simultâneo com a MX450, games ou edições de vídeos por exemplo, deve-se bloquear um limite de power menor na janela TPL do ThrottleStop e marcar a caixinha MMIO para evitar ajustes secundários que a Dell possivelmente definiu.

Recomendo 20W e acredito que com este limite, mais o ajuste da dGPU, o sistema de refrigeração vai conseguir fazer com que o notebook trabalhe com temperaturas mais baixas, sem que ocorra thermal throttling em ambos, CPU e GPU, fazendo com que o desempenho seja consideravelmente maior do que com o ajuste original.

Caso a temperatura ambiente seja muito alta ou menos se o usuário preferir temperaturas mais baixas durante o uso pesado, pode-se definir o limite de power do CPU a partir de 15W, que já vai ser o suficiente para um bom desempenho do conjunto em utilização simultânea com a MX450.

Para a MX450 é necessário ajustar a curva Tensão x Clock no software gratuito MSI Afterburner. Com este software é possível fazer undervolt na GPU dedicada. Isso faz com que a GPU seja mais eficiente na relação desempenho/consumo de energia. Como este notebook é fino e leve, com sistema de refrigeração limitado, é primordial fazer undervolt na GPU para que ela entregue seu desempenho consumindo menos energia.

Acredito que com uma tensão entre 750 e 850mV é possível deixar o clock entre 1500 e 1850MHz de forma totalmente estável. Dentro destas faixas de tensão e clock, valores mais baixos vão fazer com que o notebook esquente menos, assim como valores mais altos vão entregar mais desempenho. Mesmo com o mínimo sugerido, a MX450 vai entregar mais desempenho e esquentar muito menos que com o ajuste original. É necessário testar os valores para garantir a estabilidade do sistema, assim como verificar se as temperaturas e o desempenho estão satisfatórios.

Minha recomendação para quem pensa em comprar esse Inspiron com MX450 é que tenha o conhecimento (ou interesse de aprender) para fazer undervolt na GPU porque, sem isso, o desempenho em cargas pesadas simultâneas CPU+GPU vai ser próximo da versão sem dGPU com (ao menos) 2x8gb de boas memórias, além de esquentar consideravelmente mais e ser mais barulhento pois o cooler vai precisar trabalhar mais e mais frequentemente.

Links para download dos softwares:

https://www.techpowerup.com/download/techpowerup-gpu-z/

https://www.techpowerup.com/download/techpowerup-throttlestop/

https://www.msi.com/Landing/afterburner/graphics-cards

Existem centenas de guias sobre esses softwares no Google e no YouTube. Para o ThrottleStop deve-se ignorar a parte de undervolt pois esses processadores de 11ª geração da série H35, assim como os da série UP3, são completamente bloqueados pela própria Intel. Vou deixar aqui apenas um exemplo de cada:

https://www.geekzilla.com.br/tutorial-como-fazer-undervolt-da-sua-gpu-com-msi-afterburner/

https://www.ultrabookreview.com/31385-the-throttlestop-guide/