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

[Robo32]

@kaktux
Die CPU selbst ist eigentlich egal, wichtiger ist schon wie du sie im Bios konfigurierst...

 

[Excel]

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.

Das lässt sich so pauschal nicht sagen. Je besser die Kühlung, desto eher kann der Takt hochgefahren werden. Je mehr Takt, desto mehr Verbrauch. Damit auch höhere Anforderungen an das Netzteil und die Kühlung.
Vielleicht ist die Kühlung schlecht und das System wird bei 100W schon zu warm. Oder die Kühlung ist gut, dann darf es sich auch deutlich mehr Strom nehmen. Oder vielleicht auch 250W dauerhaft, wenn der Hersteller die Limits nicht setzt. Du siehst also, es kommt darauf an.

Zur Mobil-Hardware:
Im Prinzip ja, aber die Plattformen sind unterschiedlich. So sind die meisten mobilen CPUs gelötet und nicht gesockelt, weil sie anders auf das Board aufgebracht werden.
Aber mit dem mobilen Renoir wird es solche auch für den Desktop geben. Und je nach Zweck können sie auch Sinn ergeben. Aber das letzte Watt zu sparen, ist am Desktop meist gar nicht nötig.

 

[ShiftyBro]

Ich muss sagen, hier finde ich ausnahmsweise mal die Herangehensweise von Intel etwas besser, mit dem elektrischen Verbrauch zu arbeiten. Dadurch, dass z.B. Kühler sowieso nicht für verschiedene Umgebungstemperaturen auf den Markt gebracht werden (Brocken 3 Karibik Edition? ) erscheint mir der Ansatz von AMD unnötig kompliziert. Natürlich ist es nicht ausreichend, nur den Verbrauch bei Basistakt anzugeben. Stattdessen sollten meiner Meinung nach peak-Verbrauch und Durchschnittsverbrauch angegebenen werden. Mit der Formel von AMD können dann von mir aus Kühler-Hersteller den Kunden darüber informieren, ob eine gewisse CPU von einem konkreten Kühler dann in seiner Raumtemperatur ausreichend gekühlt wird um nicht thermisch zu drosseln.

 

[Buggi85]

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

Die CPU verbraucht exakt ihre TDP die eingestellt ist, wenn bei Intel short Power Limit mit Tau > 0 gesetzt sind, dann für die Zeit von Tau dieser Verbrauch.
Single Core ist unerheblich, weil er nicht über die TDP ragt.
Stellst du im BIOS bei Long und Short Power Limit 95W ein, dann hast du niemals mehr als 95W in der Spitze, dafür geht der Takt mit der Intensität der Last runter.
Dann ist da noch die Vcore, eine zu hohe Spannung sorgt schon bei niedrigeren Taktraten für das Erreichen der TDP, weshalb die Leistung geringer ausfällt, deshalb lohnt sich undervolten, insofern man nach TDP konfiguriert.

 

[Dai6oro]

@Jan

Mir fehlt immer noch ein Test der Comet Lakes mit "worst case" Szenario, sprich keine 30 Sekunden zwischen den Tests sondern die Testreihen direkt nacheinander. Niemand der arbeitet würde freiwillig einen Workload aufschieben, damit sich die CPU erholen kann.

 

[smalM]

Mir fehlt immer noch ein Test der Comet Lakes mit "worst case" Szenario, sprich keine 30 Sekunden zwischen den Tests sondern die Testreihen direkt nacheinander.

Vielleicht hilft Dir das hier weiter.

 

[shuBra]

Super Beitrag! Sauber recherchiert und gemessen!

VON NIX KOMMT NIX. Der alte Spruch ist gültig.
Oder wenn ich am kleine i5 von Z-brush übers Maya in den grossen 24 Core Threadripper gen 3 steige, dann weiss ich warum DER RENDERT, mein ZIMMER heizt und warum ich Juli August Sep normalerweise mit dem Bulli und dem Surfbrett in Griechenland bin, derzeit auf der Kanal-welle in Salzbur west...

Interessant werden die kleinen 4/8er cpus von intel/amd die in den Lapos um die sub-25-Watt Krone raufen.
Genau dort könnte ja noch watt gehen. Das wäre mal was. kalte 25 Watt bei Performance von einem i7 late 2015-

 

[dgneo]

Sind die vorgeschriebenen Werte der CPU Hersteller Manipulierbar? Bzw. liegt das jetzt nur am Board?

 

[nutzername]

Sehr schöner Beitrag - das muss an dieser Stelle einfach mal gesagt werden.

 

[Robo32]

@dgneo
Sie sind manipulierbar, anders wäre es CB auch nicht möglich gewesen diesen "Test" mit Cinebench R15 zu machen.
Allerdings bietet nicht jedes Board alle Optionen an.

 

[Taxxor]

Natürlich ist es nicht ausreichend, nur den Verbrauch bei Basistakt anzugeben. Stattdessen sollten meiner Meinung nach peak-Verbrauch und Durchschnittsverbrauch angegebenen werden.

Den Peak gibt AMD doch an(wenn auch nicht auf dem Marketing Flyer vom Eletrofachmarkt), PPT max für 105W TDP sind 142W, für 65W TDP sind es 88W.
Mehr als das dürfen die CPUs nicht verbrauchen.

 

[Northstar2710]

Schöner Artikel jetzt bin ich etwas schlauer 😁

Allerdings finde ich das die Mainboard Hersteller in dem Auto Einstellungen die tdp berücksichtigen und einhalten müssten. Alles andere gehört für mich in OC Einstellungen

 

[TrueAzrael]

Mir war noch nie ganz klar was an TDP so interessant ist. Die dient dem Dimensionieren der Kühllösung nicht mehr nicht weniger. Damit ist sie für die meisten Selbstbauer uninteressant, da hier üblicherweise entweder der mitgelieferte Kühler verwendet wird oder ein (deutlich) stärkerer.
Die ganzen Berechnungen bezüglich TDP<->Leistungsaufnahme sind zwar nett wenn einen Zahlenspiele interessieren bringen aber recht wenig, wenn das theoretisch schon morgen für die Tonne sein kann.

 

[Denniss]

Mehr als das dürfen die CPUs nicht verbrauchen.

In der Standardkonfiguration also mit den Auslieferungseinstellungen des Bios vom Mainboard. Mit PBO an sind die Grenzen natürlich nicht mehr da aber dies muß laut AMD vom Anwender selbst aktiviert werden.
Bei Intel's Sockel 1200 duldet intel scheinbar selbst bei billigen H-Platinen massive OC-Spielchen mit den Powerlimits schon in der Standardkonfiguration.

 

[Taxxor]

@Denniss Jap, ich komme da gar nicht hin ohne 2mal zu bestätigen dass ich weiß was ich tue^^

 

[benneq]

Die dient dem Dimensionieren der Kühllösung nicht mehr nicht weniger.

Nicht mal dafür ist die TDP geeignet. Du kannst eine 65W TDP CPU auch mit einem 45W Kühler betreiben. Drosselt dann halt entsprechend, aber wird trotzdem problemlos funktionieren, solang du nicht die kritische Grenze unterschreitest, wo sich Takt und Spannung nicht mehr weiter absenken lassen und die Notabschaltung einsetzen muss. Damit hättest du dann quasi eine 45W CPU erschaffen. Ist dasselbe Spiel wie mit dem Ryzen 3600 und 3600X: Unterschiedliche TDP, aber im Grunde identische CPUs mit gleicher Performance und gleichem Energiebedarf - wenn sie entsprechend gut gekühlt werden. Der einzige wirkliche Unterschied ist die verlangte Kühllösung, aber sowas testet (fast) keiner (siehe unten).

Wenn man will, könnte man die 65W TDP auch bereits als Drosselung ansehen, und stattdessen den All-Core-Turbo als Basisfrequenz auslegen. Das Ergebnis in puncto Energieverbrauch und Performance ist am Ende immer dasselbe.
Aber mit niedriger TDP und hohem Turbotakt ist es für die Marketingabteilung natürlich eine Win-Win-Situation.

Und dann kommt noch der große Bereich der Kundentäuschung und Fehlinformation durch Hardwaretests von (Online)-Magazinen hinzu. Da sieht man dann was für brachiale Ergebnisse man mit einem 95W TDP 9900K "ohne Übertaktung", "out of the box" erreichen kann - dasselbe trifft natürlich auch auf AMD Produkte zu. Aber keiner sagt einem, dass diese Ergebnisse rein gar nichts mit einer auf 95W ausgelegten Kühllösung zu tun haben.

Für Spieler macht das sicherlich keinen riesigen Unterschied, weil die CPU hier (fast) nie vollständig ausgelastet ist, und alle Kerne im Millisekundentakt mit mehr oder (meist) weniger anspruchsvollen Aufgaben beschäftigt sind. Da kann man natürlich auch mit einem 95W Kühler dauerhaft deutlich über dem Basistakt arbeiten.
Aber wenn's um's Videoencoding oder Kompilieren von Code geht, dann wird das nicht funktionieren: Spätestens hier brauche ich dann eine 200W Kühllösung, um die tollen Benchmark Ergebnisse von PC Magazin XY für die neuste 95W CPU zu erreichen. Das sagen einem aber natürlich die wenigsten.

 

[Taxxor]

Nicht mal dafür ist die TDP geeignet. Du kannst eine 65W TDP CPU auch mit einem 45W Kühler betreiben. Drosselt dann halt entsprechend, aber wird trotzdem problemlos funktionieren

Nur soll die TDP ja aussagen, was der Kühler können muss um die CPU im Rahmen ihrer Specs zu betreiben, nicht um sie einfach nur nicht schmelzen zu lassen^^

 

[benneq]

im Rahmen ihrer Specs

Nur leider haben diese Specs halt nichts mit den realen Bedingungen bei Privatanwendern zu tun - bei OEMs sieht's natürlich wieder anders aus, aber denen traue ich auch zu, dass sie das Kleingedruckte in einem Datenblatt auf Mandarin korrekt interpretieren können.

Die Hersteller könnten auch auf jede CPU eine "10W TDP bei 800 MHz Basistakt" schreiben. Ist sicherlich ein genau so valider Wert wie "65W bei 3,6GHz".
Man könnte auch die Specs vom Ryzen 3600 auf den 3600X (und umgekehrt) kleben, weil's im Grunde dieselbe CPU ist. Der einzige wirkliche Unterschied ist das "X" auf dem Aufdruck und der mitgelieferte Kühler, aber die Datenblätter suggerieren was ganz anders. Wir haben also eher eine auf's Datenblatt gedruckte cTDP, die sich selbst überflüssig macht, weil sie durch den verbauten Kühler festgelegt wird.
Korrekt wäre es also, wenn man beide Werte - also "65W bei 3,6GHz und 95W bei 3,8GHz" - in die Datenblätter beider CPUs schreiben würde, und dann nur noch spezifiziert welcher Kühler im Lieferumfang enthalten ist.

Mein Punkt war eigentlich auch eher, dass ich mich als Endverbraucher für eine CPU anhand von Benchmarks und Balkendiagrammen entscheide. Nur dass die dort gezeigten Ergebnisse eben überhaupt nichts mehr mit der TDP zu tun haben, sondern (fast) ausschließlich vom verwendeten Kühler abhängen - BIOS Settings für PowerLimits und co. jetzt mal außenvorgelassen. Daher ist es irrelevant, ob der Hersteller in sein Datenblatt 65W oder 95W schreibt: Die CPU arbeitet so schnell wie es die Kühlung zulässt - unabhängig von irgendwelchen Specs aus dem Datenblatt.

Soll heißen: Wenn ich mir einen Ryzen 3600 kaufe und den mitgelieferten Kühler verwende, werde ich nicht die Ergebnisse erreichen, die mir die Balkendiagramme versprechen, weil die Balkendiagramme die Werte eines 3600 mit 95W Kühlung - also quasi eines 3600X - zeigen.
Und hier wäre es dann eigentlich wieder deutlich sinnvoller das default PPT (im Falle des Ryzen 3600 und 3600X: 88W) zu nennen, weil das die nötige Kühlleistung definiert, die für (fast) alle Benchmarkergebnisse erforderlich ist. Denn das ist der Wert, den ich als Endanwender für meine Kaufentscheidung heranziehe.

 

[Taxxor]

@benneq Der 3600X hat aber doch auch eine höhere PPT von 128W, also wenn du den 3600 und den 3600X unter Vollast betreibst, wird der 3600X entsprechend mehr verbrauchen und auch mehr leisten, selbst wenn du beide CPUs mit einer Waserkühlung betreibst.

Der TDP Wert bei AMD hat ja auch nichts mit dem Basistakt zu tun, da geht es nur darum, wie viel Wärmeenergie der Kühler im Schnitt abführen können muss, und das ist beim 3600X, aufgrund der höheren PPT, nunmal mehr.
Bei strikten 95W wird ein 3600X weit über 3,8GHz liegen.

 

[Nixdorf]

Der einzige wirkliche Unterschied ist das "X" auf dem Aufdruck und der mitgelieferte Kühler

Nein, der Unterschied bei den Chips liegt in diesen zwei Punkten:

1. Die fused TDP legt den Maximalwert für PPT fest. Einen 3600X kann man auf bis zu 128W stellen, einen 3600 nur auf maximal 88W.
2. Die X-Modelle werden auf etwas höhere Leckströme gebinnt. Das führt bei gleichem Takt zu etwas höherem Verbrauch, erlaubt dafür aber auch etwas höhere Maximaltakte.