In welcher Verbindung steht CPU Leistungsaufnahme mit der Taktfrequenz ?

[Mabanta]

Ich habe ein System vom Freund geschenkt bekommen und stelle mir jetzt die Frage warum dieser nur so wenig Watt verbraucht.

• AMD Ryzen 9 7900X3D
• MSI B650 Tomerhawk DDR 5 64GB
• Bequit Loop FX 2

Es spielt keine Rolle was für ein Test ich in 3D Mark starte auch unter den Belastungstests komme ich maximal auf 90 Watt zu 80C°.
Bei Prime95 jedoch 118 Watt zu 80C° alleine das ergibt für mich keinen Sinn weil die Temperatur bei mehr Watt höher liegen müsste.
Und bedenkt das der GAME BOOST MODUS im Bios eingeschaltet ist ohne diesen kommt 3D Mark nur an 65 Watt.. Das er bei 80C° abschaltet glaube ich nicht Prime95 bekommt diesen ja auch auf 118 Watt und Mainboard ist auch nicht defekt. Gleiche Mainboard Einstellung ohne Game Boost erreicht die Test CPU AMD Ryzen 9 7900X die maximale Watt durch 3D Mark.

Erst dachte ich die CPU ist zu stark für die ganzen Tests in 3D Mark aber es ist ja die gleiche CPU nur ohne 3D. Ich setzte Watt mit Leistung in Verbindung natürlich ist eine CPU auch durch den Takt limitiert sprich das wenn bei 60 Watt das Limit erreicht sein könnte sind ja nur maximal Watt Angaben.
Aber das wären beim normal Betrieb 50 Watt und unter Boost 30 Watt Unterschied bei der 7900X nur wenige Watt. Laut HWINFO erreicht er unter dem Boost Modus im Bios bei den Tests eine Maximaleistung von 5,6GHZ . Bedeutet für mich das die CPU aufgrund maximal 120 Watt ausgezeichnet ist noch sehr viel Luft an CPU Leistung ist von daher die Taktfrequent eventuell manuell eingestellt werden müsste.

Denke ich hier falsch oder liege ich das richtig bin in der Sache kein Profi die Systeme liefen eigentlich immer mit Standarteinstellungen wie sie sollten.

 

[dms]

Eine kleine Frage - wird denn an der Steckdose gemessen oder nur eine Software abgelesen?

 

[tollertyp]

Arbeit "benötigt" Energie. Ein hoher Takt bedeutet (rein auf den Takt bezogen) mehr Arbeit als ein niedrigerer Takt.
Aber der Takt sagt erst mal nichts darüber aus, welche/wie viel Arbeit zu erledigen ist.

Eine CPU besteht aus sehr vielen Recheneinheiten, manche Befehle sind "energiehungriger" als andere.

Also früher, bevor AMD Cool'n'Quiet eingeführt hatte, liefen die Prozessoren immer mit festem Takt. Das heißt aber nicht, dass sie damals immer am Maximum der Leistungsaufnahme gewesen wären.

Und wenn man sich dann noch vor Augen führt, dass je nach Takt auch unterschiedliche Stromstärken anliegen können...

 

[Rickmer]

mWn ist die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme grob

• linear proportional zur Frequenz
• quadratisch proportional zur Spannung

Und da man für höhere Frequenzen höhere Spannungen benötigt, ist das alles keine einfache Rechnung.

Außerdem gibt es natürlich auch tausend andere Faktoren. Insbesondere auch, das mittlerweile die Energie für eine Berechnung deutlich niedriger ist als die Energie für einen Datentransfer.
Daher auch ein großer Fokus auf 'data locality' - dass eine Berechnung auf dem Kern gemacht wird, der auch die entsprechenden Daten im Cache hat.


Die X3D CPUs sind da nochmal ihr eigenes Ding weil der 3D Vcache die maximale Spannung hart limitiert. Damit ist AMD quasi gezwungen, die CPU in einem sehr effizientem Bereich zu betreiben - und das ist auch der Grund, warum die X3D CPUs einen etwas niedrigeren Turbo haben.

Daher auch zu deiner Frage - es gibt bei deinem X3D keinen Spielraum nach oben, da die Spannung weiter erhöhen für mehr Takt (und mehr Leistungsaufnahme) keine Option ist.

 

[Mabanta]

AMD Ryzen 9 7900X maximal Leistungsaufnahme 170 Watt 4,7 / 5,6 Taktung.

3d Mark Timespy HWINFO maximal Leistungsaufnahme 165 Watt 93C°
Prime95 maximal Leistungsaufnahme wird erreicht



AMD Ryzen 9 7900X3D maximal Leistungsaufnahme 120 Watt 4,4 / 5,6 Taktung.

3d Mark Timespy HWINFO maximal Leistungsaufnahme 90 Watt 80C°
Prime 95 maximal Leistungsaufnahme wird erreicht


Unterschied ist hier sehr stark zu erkennen die maximale Leistungsaufnahme wird eben vom 7900X bis auf 5 Watt erreicht. Der 7900X3D erreicht gerade einmal 75% der Leistungsaufnahme bei Prime 95 98% was schon ein Unterschied ist. Kenne mich mit dem 3D Vcache Thema nicht aus aber anhand dem Beispiel würde es nur Sinn machen das er nur in einem Game verwendet wird.
Auf der anderen Seite absoluter Käse die CPU berechnet und erledigt Ihre Aufgaben ob ich hier Test mit Grafik oder ohne durchführe. Obwohl ich ja auch nur CPU Test in 3D Mark verwendet habe ist auch bei 9ß Watt Ende. Wenn der 3D Vcache hier die Limitierung ist macht Prime 95 etwas anderes so das die Leistungsaufnahme erreicht wird. Und davon gehe ich aus das bei mehr Stromverbrauch auch eine höhere Leistung anliegt eine CPU verbaucht ja nicht zum Spaß mehr Strom.

Ich verstehe dieses 3D Cache System überhaupt nicht es sei denn mir sagt jetzt einer der 3DVcache wird beim Prime95 nicht verwendet.

 

[qiller]

Die PPT vom AMD Ryzen 9 7900X liegt übrigens bei 230W und beim AMD Ryzen 9 7900X3D 162W. Das ist die maximale Leistungsaufnahme.

 

[Mabanta]

@qiller Ich bezog mich jetzt auf die Leistungsaufnahme im Datenblatt und das wird bei X erreicht beim X3D nur zu 75%. Erklärung wäre das Prime den 3DvCache nicht verwendet oder warum erreicht Prime95 die Leistungsaufnahme ?

 

[qiller]

Na dann zeigt doch mal nen HWInfo Screenshot, am besten mehrspaltig mit den relevanten Sensordaten, während P95 läuft.

 

[SaschaHa]

Es spielt keine Rolle was für ein Test ich in 3D Mark starte auch unter den Belastungstests komme ich maximal auf 90 Watt zu 80C°.
Bei Prime95 jedoch 118 Watt zu 80C° alleine das ergibt für mich keinen Sinn weil die Temperatur bei mehr Watt höher liegen müsste.

Die berechnete Temperatur (tctl) ist kein Durchschnittswert, sondern berücksichtigt insbesondere auch Hotspots. Die Lastverteilung ist also sehr entscheidend für diesen Wert. Verteilt sich die Leistungsaufnahme homogen auf eine große Fläche (viele Kerne), bleibt die Temperatur verhältnismäßig moderat. Sind hingegen einzelne Bereiche stärker belastet als andere, werden diese auch entsprechend wärmer, was sich in der tctl widerspiegelt.

Neben der Verteilung der Last auf die einzelnen Kerne/Threads haben auch die verwendeten Befehlssätze einen Einfluss auf die Temperatur, da diese die Lastverteilung innerhalb eines Kerns beeinflussen.

Bei Prime95 ist die Lastverteilung die meiste Zeit sehr homogen, weshalb die Temperaturen dort dementsprechend eher moderat ausfallen. Erst, wenn hin und wieder mal andere Prozesse im Hintergrund ablaufen, die bestimmten Kernen/Threads eine Priorität geben, kommt es dort zu kurzzeitigen Temperatur-Peaks. Auch die flexible Nutzung von AVX und anderen Befehlssätzen kann die Temperatur-Verläufe beeinflussen und unvorhersehbar machen, aber die meiste Zeit ist es meiner Erfahrung nach recht homogen.

 

[qiller]

Bei Prime95 ist die Lastverteilung die meiste Zeit sehr homogen, weshalb die Temperaturen dort dementsprechend eher moderat ausfallen.

Außer man macht sich mal den Spaß, und läßt P95 nur auf 4 o. 8 Threads laufen...

 

[Mabanta]

So ich habe hier mal ein paar Bilder gemacht Auswertungen von Prime 95 und 3D Mark.

 

[qiller]

Wie ichs mir dachte, die PBO-Limits Temperatur, TDC, EDC und PPT werden alle nicht erreicht. Ergo limitiert einzig und allein die Spannung und die ist bei den X3Ds nunmal gegenüber den Non-X3Ds deutlich niedriger. Es ist alles paletti mit deiner CPU.

Edit: Kam mir doch gleich so bekannt vor das Thema...

 

[Mabanta]

@qiller Hatte noch im Kopf das ich mal eine Anfrage gestellt habe aber nicht mehr wo von daher der neue Thread sonst hätte ich im alten ja weiter gemacht. Aber warum limitiert die Spannung wenn nicht einmal die Temperaturen erreicht werden. Beim der X Version erreiche ich 93C° aber 95C° sind maximal laut Datenblatt, ich habe Beiträge gefunden. So wie es ausieht sind einige X3D CPU nach nur wenigen Tagen verbrannt es gab dann ein Bios Update das die Spannung runter setzte.
Wäre ja OK aber meine CPU hat 80C° und macht 89C° maximal mit also absichern ist ja OK kaufe aber auch kein Porsche der 200PS hat und dann nur 10kmh fährt.

 

[qiller]

Aber warum limitiert die Spannung wenn nicht einmal die Temperaturen erreicht werden.

Das ist normal bei AMD Ryzen CPUs und auch gut so. Wenn du mal nach Intel Raptor Lake und die Probleme dir anschaust, dann weißt du, warum AMD auch hart nach der Spannung limiert. Wenn man das nicht macht, können durchaus zu hohe Spannungen zur Anwendung kommen.

Und dann gibts ja auch noch das Problem der Teillast. Zumindest die Limits für TDC, EDC und PPT werden da sogut wie nie erreicht. Und selbst in den Fällen, wo die Temperatur nicht limitiert, boostet die CPU nicht unendlich höher, obwohl da noch 'Luft' wäre. Und diese Spannungslimits werden bei den X3D-CPUs eben früher erreicht, weil AMD wegen des 3DVCache keine maximalen ~1.5VCore wie bei den Non-X3D-CPUs zulässt.

 

[Restart001]

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