Verständnisfrage zur Taktung i7 8700K im Vergleich zum i7 7700K

Hallo Zusammen,

Ich bin technisch nicht ganz unbedarft, aber doch weis ich nicht auf alle Fragen selbst eine Antwort. Nun ist mir die Frage in den Sinn gekommen, warum denn nun all die ganzen Desktop-PC-Zusammensteller und Verkäufer mit dem wirtschaftlichen Argument "Jetzt mit dem i7 8800k mit 4,7 Ghz" werben.

Die 4,7 Ghz beziehen sich ja auf den maximalen Turbotakt, der auch nur unter gewissen Umständen erreicht werden kann. Beispielsweise wird hier in keinster Weise erwähnt ob diese 4,7 Ghz simultan auf allen sechs Kernen ausgegeben werden, oder ob dies nur realisiert werden kann wenn vier der sechs Kerne auf dem Nominaltakt von 3,7 Ghz verbleiben.

Ich bin mir nicht 100% sicher, meine aber dass beim i7 7700k definitiv 4,5ghz Turbotakt simultan auf allen vier Kernen möglich ist. Warum also nicht auch 4,7 ghz auf allen sechs Kernen?

Die Antworten die ich mir bisher selbst geben konnte:
- Vermutlich aus Thermaldesign-technischen Gründen. Die CPU wird mit einer Leistung von 95Watt ( anstatt 91W beim 7700k ) beziffert.
- Da sechs Kerne betrieben werden, anstatt vier Kerne wäre auch denkbar dass desswegen der Nominaltakt nicht wie beim 7700k bei 4,2 ghz sondern bei 3,7 ghz liegt. Aber Warum? Zu heiß ? Zuviel Stromverbrauch ?



Da ich der Meinung bin dass der i7 7700k bei simultanen 4x 4,5 ghz unter Volllast genutzt werden kann, der i7 8700k das aber im Vergleich nur "unter Abstrichen" kann , erzeugt das bei mir diese Fragen:

- Ist wirklich wegen der Hitzeentwicklung und Ableitung nicht mehr drin? Warum kein Dauerfeuer auf 6x 4,7 Ghz?
- Sind wir hier an der Grenze der Luftkühlung angelangt ?
- Oder würden hier 6x 4,7 Ghz Dauerfeuer für zuviel Stromaufnahme sorgen?
- Oder wäre der Prozessor damit "zu" instabil ?

Ich kann mir jedenfalls nicht so wirklich erklären ( abgesehen von den 6 Kernen anstatt 4 ) warum der Nominaltakt auf 3,7 Ghz gesenkt wurde.


Wisst ihr auf diese Fragen Antworten ?
Oder hat sich bei mir eine gefährliche Mischung aus Halbwissen ergeben die mich zu falschen Annahmen geführt hat?

Bin gespannt was ihr dazu sagt ^^

4,5GHz liegen beim 7700K nur bei last auf einem kern an, sonst sind es 4,4GHz. der maximale turbo liegt mWn immer nur bei last auf einem kern an. warum genau Intel den basistakt beim 8700K auf 3,7GHz gesenkt hat kann ich dir nicht sagen, im turbo taktet er aber nur bei last auf mehr als 4 kernen minimal langsamer (-> 4,3GHz statt 4,4GHz) als der 7700K.

Du solltest dich vor allem einmal mit Marketing beschäftigen:
4,7MHz klingt im Prospekt doch gut, oder? 6 oder Mehr Kerne doch auch - nur gibt es kaum Applikationen, die das nützen. Bis der Kunde auf all diese Zhemen dahinter gekommen ist, hat der CEO des Konzerns das Geld schon längst ausgegeben.

Ganz simpel ausgedrückt wurde der Basistakt auf 3,7 GHz abgesenkt, um in der TDP von 95 Watt zu bleiben. ACHTUNG, Milchmädchenrechnung: Der 7700K hat eine TDP von 91 Watt bei 4,2 GHz Basistakt. 91 W/4 ergibt 22,75 W pro Kern. Das mal 6 Kerne wären 136,5 W, wenn der 8700K mit 4,2 GHz laufen würde. Deswegen wurde der Basistakt gesenkt, um auch bei 6 Kernen die TDP von 95 Watt einhalten zu können.

Bei Last auf allen 6 Kernen taktet der 8700K allerdings auch schon auf 4,3 GHz, wenn die Kühlung passt. An der Grenze der Luftkühlung sind wir hier auch bei weitem noch nicht angekommen, hochwertige Luftkühler können 250 Watt Abwärme abführen. Dazu müsste Intel die CPUs allerdings mit einem besseren Wärmeleitmittel zwischen Die und IHS ausstatten. Nur wegen der Intel-Wärmeleitpaste sind die Temperaturen so hoch.

Es gibt bei den CPUs als begrenzende Parameter zum einen die TDP (Thermal Design Power) und zum anderen elektrische Parameter für die Stromversorgung, die nicht überschritten werden dürfen. In den CPUs ist inzwischen Logik verbaut, die mehr Rechenleistung als ein alter Pentium hat, und die nur dazu da ist, unter den gegebenen Rahmenbedingungen die optimale Leistung zu erzielen. Zu den einzelnen Punkten:

• Ist wirklich wegen der Hitzeentwicklung und Ableitung nicht mehr drin? Warum kein Dauerfeuer auf 6x 4,7 Ghz? Ja genau, es ist bei 95W zunächst einmal nicht mehr drin. Die TDP besagt, dass Intel ein Kühlsystem vorsieht, welches 95W an Abwärme abführen kann. Daher wird der Prozessor so betrieben, dass ein solches Kühlsystem nicht überfordert wird. Dank Turbo liegt der Stromverbrauch dabei kurzfristig auch oberhalb von 95W, weil die thermische Leistung träger ist als die elektrische. Bei nur einem oder zwei aktiven Kernen kann man eigentlich immer den maximalen Turbo fahren. Bei einem nur auf 95W dimensionierten Kühlsystem wird aber der Takt auf allen Kernen nur recht kurzfristig auf die 4,3 GHz All-Core-Turbo gehen und bei Dauerlast irgendwann auf die 3,7 GHz Basistakt sinken, um nicht zu viel Hitze zu erzeugen. Und die 3,7 statt 4,2 GHz Basistakt hat der 8700K halt, weil er 6 Kerne im gleichen thermischen Bereich betreiben muss, wo es vorher nur 4 waren.
• Sind wir hier an der Grenze der Luftkühlung angelangt ? Nein, die Grenzen der Luftkühlung liegen höher als 95W. Es gibt durchaus Kühler, die auch die 140W-160W der ThreadRipper oder Core X abführen können, aber das sind dann auch ziemlich Monster-Kühler mit einem Gewicht im Bereich von einem Kilo. Die haben dann auch ihren Preis. Bei einem 95W-Prozessor sorgt ein besserer Kühler dafür, dass die Messlogik im Prozessor einen geringeren Anstieg der Temperatur bei Last misst, was dann dafür sorgt, dass der All-Core-Turbo von 4,3 GHz deutlich länger oder sogar dauerhaft anliegt. Der Prozessor verbraucht dann auch unter Umständen dauerhaft mehr als 95W Strom, aber der Überschuss bleibt im Rahmen, eben weil es nur bis 4,3 GHz geht und nicht bis 4,7 GHz.
• Oder würden hier 6x 4,7 Ghz Dauerfeuer für zuviel Stromaufnahme sorgen? Genau so ist es. Bei 4,7 GHz auf allen 6 Kernen steigt der Verbrauch auf bis zu 140W an, was sich in einigen Tests gezeigt hat. Mit einem entsprechend starken Kühlsystem bekommt man das auch abgeführt, aber eben nicht mit einem für 95W. Im Übrigen bringen die letzten 400 MHz gerade mal 9% mehr Performance für 40% Mehrverbrauch. Das ist in erster Linie sehr ineffizient und deshalb auch eher unerwünscht, vor allem bei deutschen Strompreisen.
• Oder wäre der Prozessor damit "zu" instabil? In der Regel nein. Mit dem richtigen Kühlsystem und einer stark genug ausgelegten Stromversorgung können Prozessoren eigentlich immer den Ein-Kern-Turbo theoretisch auch auf allen Kernen fahren. Es ist aber wie gesagt sehr ineffizient und erfordert ein kostspieligeres Umfeld (großer Kühler, Mainboard mit guter Stromversorgung, eventuell ein stärkeres Netzteil). Wir reden hier ja über die Mainstream-Plattform, und da will man als CPU-Hersteller so etwas nicht per se für alle Komponenten fordern. Die CPUs sollen ja schließlich auch von OEM-Anbietern in Komplettrechner mit entsprechend günstigen Komponenten verbaut werden. Außerdem legt auch der CPU-Hersteller seine CPUs inzwischen auf Effizienz aus, die Performance pro Watt muss ebenso stimmen wie die absolute Performance.

Am Ende ist es ein Kompromiss aus Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Performance-Wunsch.

Vielen Dank für die ausführlichen, aufschlussreichen und vor allem informativen Antworten. Habe wieder was gelernt. Danke euch !

Auch wenn es bereits erwähnt wurde, doch kann ich auf Basis von meinem System hinzufügen das 95W TDP, garantiert nicht das Ende der Luftkühlung darstellen, mein Zalman CNPS9700 hat 140W eingraviert......
Zu Instabil? das kommt drauf an, was du damit meinst Für meine Begriffe gibt es Instabil nicht außerhalb der Specs. d. H. sofern du nicht übertaktest, wird ein Prozessor niemals "instabil".
Zuviel Stromaufnahme?
Nein, Garantiert nicht, doch wird der Wirkungsgrad halt immer schlechter (vorallem zum Schluss hin)
Aber nunja, zuviel für 95TDP? Wahrscheinlich......