Bericht CPU-Leistungsaufnahme: Was „TDP“ bei Intel Core und AMD Ryzen bedeutet

[smalM]

Schöner Artikel.
Kleine Anmerkung: Die überwiegende Anzahl aller verkauften Systeme sind Notebooks, ein sehr großer Teil des Rests Commodity-Systeme mit bestenfalls mediokren Kühlern.
Beide, Intel und AMD müssen jede Menge Klimmzüge machen, damit ihre Prozessoren überhaupt für die Masse der abgesetzten Systeme nutzbar sind.
Und die Leute wundern sich, daß Apple zu ARM-Prozessoren wechselt...

 

[gaelic]

Und die Leute wundern sich, daß Apple zu ARM-Prozessoren wechselt...

Und ARM hebelt die Gesetze der Physik aus? Sobald man Leistung anfordert brutzeln die ARM CPUs genauso und haben eine hohe Verlustleistung.

 

[Alpha.Male]

Sehr guter, ausführlicher und hilfreicher Artikel. Danke (habs mir mal gebookmarkt...weil die Fragen kommen doch öfter mal von Usern )

 

[smalM]

@gaelic
Das wird so gerne kolportiert und ist doch Blödsinn.
Der Lightning-Core im A13 hat bei 2,66GHz einen Verbrauch von 4,6W und leistet dabei so viel wie ein Skylake-Core bei 4,9GHz. Wie schnell nochmal darf ein Skylake-Core takten, um bei 4,6W zu landen?
Wie im Artikel ersichtlich kommt ein Skylake-Core im i7-8700T bei umgerechnet 5,8W auf 2,4GHz. Das ist beides gar nicht so weit weg vom Apple-Core – er leistet dann nur viel viel weniger in Sinne von durchgesetztem Programmcode.

 

[IronAngel]

Und ARM hebelt die Gesetze der Physik aus? Sobald man Leistung anfordert brutzeln die ARM CPUs genauso und haben eine hohe Verlustleistung.

Gib ARM CPUs 5 GHZ. Durch den Aufbau könnte es sogar noch schlimmer werden. Weil der DIE noch kleiner ist. Es gibt auch bei X86 genügend CPU Modelle die Effizient laufen. Das schafft dann nun wirklich jeder Kühler.

 

[Fenni Fenfen]

ich kapiere das trotzdem alles noch nicht.
also ist jetzt 1 tdp auch 1 watt strom?

 

[deo]

also ist jetzt 1 tdp auch 1 watt strom?

Das kommt in etwa hin, wenn das Mainboard die CPU beim Basistakt hält.
Wenn die CPU höher taktet, verbraucht sie mehr. Bei Mainboards, die man im freien Handel kauft, muss man mit einem höheren Stromverbrauch rechnen, während sich Fertig-PCs (OEM) an der TDP orientieren, weil man da in der Regel nur Standardkühler verbaut und auch keine Netzteile mit hohen Reserven.
Bei der Berechnung des Netzteils kann man deshalb nicht nach der TDP gehen, sondern dem Verbrauch bei dauerhaftem Turbotakt, bei dem der Stromverbrauch doppelt so hoch, wie die TDP sein kann.
Also rechnet man für eine i9-10900K CPU nicht 125 Watt sondern 250, um sicher zu gehen. Damit wird ein stärkeres Netzteil benötigt und die vormals übertriebenen Angaben der Stromverbrauchsrechner der Netzteilhersteller werden Realität.

 

[Miuwa]

Der Lightning-Core im A13 hat bei 2,66GHz einen Verbrauch von 4,6W und leistet dabei so viel wie ein Skylake-Core bei 4,9GHz.

Sowas hab ich jetzt schon öfter gelesen, aber kanns immer noch nicht so ganz glauben. Hast du irgendwelche Benchmarks zur Hand die das zeigen?

 

[HAse_ONE]

@Fenni Fenfen tdp ist keine Einheit sondern eine Abkürzung für thermal design power. Es gibt kein 1 tdp. Eine tdp von 1 wäre halt 1W weil die Einheit von tdp Watt ist.

 

[gaelic]

... er leistet dann nur viel viel weniger in Sinne von durchgesetztem Programmcode.

Ist das so? Seit Jahrzehnten werden Hochleistungs ARM Systeme mit XX Kernen angekündigt, bis dato wurde davon nur wenig bis gar nichts umgesetzt und hat es geschweigedenn auf den Markt geschafft.

 

[smalM]

@Fenni Fenfen
Strom ist nichts weiter als eine hochorganisierte Form von Energie. Wärme ist die Form von Energie mit dem niedrigsten Organisationsgrad. Jede Form von Energie, die angewendet wird, sprich Arbeit leistet, verliert dabei an Organisationsgrad. Schließlich und endlich landet alles bei Wärme.
Da Energie nicht verloren geht (und auch nicht erneuerbar ist ), sondern nur umgewandelt wird, wird also jedes Watt an elektischer Energie, die Du in einen Prozessor leitest, am Schluß in Wärmeenergie umgewandelt.
Ich hoffe, das war verständlich genug.

 

[Domi83]

also ist jetzt 1 tdp auch 1 watt strom?

Eine tdp von 1 wäre halt 1W weil die Einheit von tdp Watt ist.

Wenn ich mich nicht irre, hatte er das ja auch so geschrieben und war sich aber nicht sicher. Hatte das ganze aber ähnlich so verstanden... wenn ich also eine CPU mit 95 TDP habe, würde ich sagen dass das Teil grob 95W zieht

Natürlich lässt sich das am Ende schlecht mit einer Mess-Steckdose messen, da ja noch andere Komponenten verbaut sind. Aber die CPU alleine dürfte wohl in diesem Bereich liegen.

Kann es eigentlich sein, dass eine ältere Grafikkarte bei neueren CPUs aber gleichen Anwendungen doch mehr gefordert wird und somit mehr Strom benötigt?

 

[KarlsruheArgus]

Ohne jetzt den Artikel nochmal gelesen zu haben bedeuted bei AMD das PPT der max. Stromverbrauch der CPU ist und zwar dauerhaft.
AMD: TDPx1.35=PPT 65WTDPx1.35=88W PPT
Intel: TDP = max. Stromverbrauch beim Basistakt auf allen Kernen.

 

[Jan]

Nochmal ganz plakativ und für den Fall, dass sich das Mainboard daran hält, was Intel einer CPU als TDP gegeben hat:

Eine CPU mit 95 Watt TDP

1. Verbraucht bei Basis-Takt in einer von Intel definierten Last exakt 95 Watt
2. Verbraucht unter Last, die einen Verbrauch von PL2 > PL1 = TDP verursacht, spätestens nach der Zeit "Tau" maximal 95 Watt.
3. Der Verbrauch unter dieser Last wird vor Ablauf von Tau auf 95 Watt zurückgefahren, wenn der gleitende gewichtetet Mittelwert der Leistungsaufnahme 95 Watt = PL1 = TDP erreicht hat.

Eine solche CPU kann also maximal für die Zeit Tau auch mehr verbrauchen als die TDP = PL1 (nämlich maximal PL2), wird es nach Tau oder im gewichteten Mittel aber nicht tun.

Auf Retail-Boards werden Tau, PL1 oder sogar PL2 aber oft ausgehebelt. Dann hat die CPU zwar immer noch eine TDP von 95 Watt, wird aber nicht nach Tau darauf gedeckelt und im Mittel unter Last auch mehr verbrauchen als PL1 = TDP.

 

[smalM]

Ist das so? Seit Jahrzehnten werden Hochleistungs ARM Systeme mit XX Kernen angekündigt, bis dato wurde davon nur wenig bis gar nichts umgesetzt und hat es geschweigedenn auf den Markt geschafft.

Von welchen Jahrzehnten faselst Du da?
Vor ARMv8 war nie die Rede davon, daß ARM auch nur in die Nähe von x86 kommen könnte.
Apples A7-Architektur hat damals alle völlig überrascht und war ähnlich leistungsfähig wie die gleichzeitigen x86-Architekturen – aber mit einem ganz massiven Taktdefizit. Nur hat Apple die Leistungsfähigkeit seiner Architektur in den letzten 6 Jahren mehr als verdoppelt und gleichzeitig den Takt etwas weniger als verdoppeln können. Damit hat man mit x86 gleichgezogen.
Der aktuelle Core ist aber erst seit 10 Monaten auf dem Markt, Apple hatte bisher nur Ultra-Mobile im Visier und ist Arm immer noch deutlich voraus.
Das Problem für x86: Arm ist auf demselben Trajektor wie Apple, jeder kann sich aus ARM IP eine CPU basteln, Apple und Arm steigern die Leistung ihrer Kerne viel schneller als Intel und AMD und gleichzeitig wird der interne Verwaltungsoverhead von x86 ARM immer viel effizienter sein lassen.

Verbraucht bei Basis-Takt in einer von Intel definierten Last exakt 95 Watt

Ist eigentlich bekannt, wie die Definition dieser Last aussieht?

 

[Drakrochma]

Und ich bleib dabei, für mich fehlt da ein Diagramm was eine cpu mit bestimmter tdp wirklich verbraucht bei prime Single Core und prime auf allen threads, gerne auf verschiedenen boards zum Vergleich.


Aber danke für die Begriffserklärung

 

[Tanzmusikus]

Der Verbrauch ist immer abhängig von der Software, welche die Hardware fordert & steuert.
Es wird nur versucht halbwegs irgendein System daraus zu machen.

Wenn für Dich die zu benutzende Software "Berechnung von Primzahlen" ist, dann passt das.

 

[gaelic]

Von welchen Jahrzehnten faselst Du da?

Das faseln kannst du dir sparen. irgendetwas konkretes hast du auch nicht zu sagen. -> block

 

[Tanzmusikus]

Danke @Jan

Anhand der Beispiele für AMD Prozessoren kann man erkennen, dass sich X-Prozessoren mit einer höheren TDP für langfristige Mehrkernlasten lohnen können.

Einen Ryzen 3800X würde ich dann z.B. für Videoschnitt einem 3700X vorziehen - und einen 3600X einem 3600.

 

[kaktux]

ich hab mich zugegen noch nie wirklich mit dem thema auseinandergesetzt.
So ganz schlauer bin ich jetzt nicht.

Auf welchen Wert kann ich den nun schauen, wenn ich einen stromsparenden PC zusammenbauen möchte?

Und bei der Gelegenheit gleich eine andre doofe Frage: kann man eigentlich CPUs von mobilgeräten (die ja meist weniger verbrauchen als am Desktop) für Desktopzwecke einsetzen?
Zumindest auf den ersten Blick konnte ich keine CPU bei geizhals finden, die man dort einzeln (also ohne kompletten Laptop o.ä.) kaufen kann.