News Intel Alder-Lake-CPU: Im Notebook mit 15 bis 215 Watt Powerlimit unterwegs

[Enigma]

Intel kann nichts dafür, wenn Dell es nicht gebacken bekommt. Vielleicht wurde an einem hochwertigen Lüfter gespart, der dazu noch falsch eingestellt wurde.

Ja das ist echt übel. Also kauft euch kein Latitude 7400! Das Kühlkonzept ist ein Desaster.

So sieht es während eines einfachen Teams-Calls aus: 100 Grad und Thermal-Thotteling sobald ich im Browser klicke. Treiber gestern auf den neuesten Stand gezogen.

 

[Freiheraus]

Mich überrascht die Anhebung bei Alder Lake von 15W auf 20W nicht wirklich nachdem ich mir Rocket Lake aka Cypress Cove (Backport von Sunny Cove) etwas angeschaut habe.

Intels Problem ist momentan nämlich der stromhungrige Uncore-Bereich bzw. Integrierte Memory Controller, trotz monolithischem Design. Dieser nimmt in Low Power-Konfigurationen den CPU-Kernen zu viel (Watt) vom TDP-Budget weg. Somit ist die CPU nicht unter ~14 Watt dauerhaften Power Limit (Package Power) betreibbar, wie man gleich sehen wird. Selbst wenn man im BIOS weniger Short+Long Power Limit einstellt (z.B. 5W oder 10W) nimmt sich die CPU einfach mindestens 14 Watt, damit die Kerne mit Ach unnd Krach die 800 MHz erreichen

Testbasis:
CPU: Intel Core i5-11500
MB: ASRock B560M-ITX/ac (BIOS 1.60)
RAM: 2 x Crucial Ballistix Sport LT 8GB DDR4-3000 @ 2933
GPU: Integrierte GPU (Intel UHD 750)
SSD: Samsung SSD 960 EVO 500 GB (M.2 PCIe 3.0 x4)
Lukü: Noctua NH-U9B SE2 (1 x Noctua 92mm PWM)
Fans: 2 x Noctua 80mm PWM (Gehäuse)
PSU: Cooler Master V550 (RS550-AFBAG1-EU) 80+ Gold

Zum Vergleich AMDs Renoir (Ryzen 5 PRO 4650G):

https://www.computerbase.de/forum/t...fen-ryzen-4000u.1969650/page-13#post-24688779

 

[NguyenV3]

So sieht es während eines einfachen Teams-Calls aus: 100 Grad und Thermal-Thotteling sobald ich im Browser klicke. Treiber gestern auf den neuesten Stand gezogen.

Auf deinem Arbeitsnotebook darfst du Intel XTU installieren?
Dann kannst du mal probieren den Boost abzuschalten. Also PL1 = PL2 = 10W. Vielleicht sind es die kurzen Lastspitzen, für die das Kühlkonzept nicht ausreicht?

Im Performance Modus darf mein Renoir ganz kurz (gefühlt eine halbe Sekunde) 42W saugen. Rekord war hier 104 Grad. Der Lüfter brummt danach wie eine Turbine. Letztlich ist das 15W Profil das bessere. Leiser und die Leistung ist nicht viel langsamer. Ich denke, Renoir ist im unteren Bereich sehr effizient unterwegs.

 

[PS828]

@Freiheraus sehr interessante Studie hast du da. Woran liegt das bei Intel? Hängt das Damit zusammen wie viel zusätzlich noch über den Chip läuft? Die mobilen CPUs bei Intel haben glaube ich mehr lanes nach außen. Kann das ein Grund sein? Ich bin nicht sicher.

 

[Freiheraus]

@Freiheraus sehr interessante Studie hast du da. Woran liegt das bei Intel?

Es könnte u. a. mit PCIE 4.0 zu tun haben, auch wenn ich alle Stromsparmechnismen bis zum Anschlag aktiviert hatte (CPU C7 State, Package C State, PCIE ASPM, PCH PCIE ASPM, DMI ASPM, PCH DMI ASPM).

Vermeer oder Matisse sind auch kaum sinnvoll unter 20-25 Watt Package Power zu betreiben, allerdings sind das Chiplet-Designs mit gesondertem I/O-Die, die haben per se einen massiven Nachteil gegenüber monolithischen CPUs. Renoir hat aber nicht nur den Vorteil des monolithischen Designs, sondern auch nur PCIE 3.0. Daher ahne ich Ungemach wenn Alder Lake auf Biegen und Brechen mit PCIE 5.0 kommen soll. Im Mobile-Bereich werden PCIE 5.0 x16 evtl. nicht zu halten sein und es wird vermutlich Abstriche geben, wie auch schon bei Tiger Lake.

 

[jo192]

Intels Problem ist momentan nämlich der stromhungrige Uncore-Bereich bzw. Integrierte Memory Controller, trotz monolithischem Design. Dieser nimmt in Low Power-Konfigurationen den CPU-Kernen zu viel (Watt) vom TDP-Budget weg. Somit ist die CPU nicht unter ~14 Watt dauerhaften Power Limit (Package Power) betreibbar, wie man gleich sehen wird.

Hmm, habe einen i5-11600K und ca. 3W Package Power im idle-Betrieb.

Mehr Details hier:
https://www.computerbase.de/forum/threads/idle-verbrauch-bei-b560-rocket-lake.2017845/

 

[Freiheraus]

Ich komme auf ca. 1,5 Watt Package Power im Idle, das ist aber nicht der Punkt. Das hat keine Aussagekraft wenn alle Cores und das restliche Package durch Power Gateing nahezu stromlos sind. Interessant ist, was passiert sobald Last anliegt und viele Bereiche der CPU gefordert werden. Dann bleibt sehr wenig für die eigentlichen Kerne übrig bei sehr niedrigen TDP-Budgets auf ULV-Niveau.

 

[Volker]

Artikel-Update: Intel hat weitere Anpassungen an den Parametern vorgenommen. Demnach könnte mit Alder Lake erstmals PL4 stärker zum Zug kommen als bisher. Eingepflegt ist dieser Wert bereits seit vielen Generationen, wird jedoch kaum genutzt, da es hier nur noch um Bruchteile von Sekunden geht.

[Bilder: Zum Betrachten bitte den Artikel aufrufen.]​

Entsprechend groß ist dieser Wert im Vergleich zu den regulär bekannten Powerlimits (PL), 215 Watt wären es für die Flaggschiff-Varianten mit 14 oder auch 16 Kernen inklusive GT2-Grafik, während der normale PL2-Wert bei 115 Watt verbleibt und damit 6 Watt über den aktuellen Tiger Lake-H45 und auch Tiger Lake-H81 wie dem Intel Core i9-11900KB (Test) rangiert.

	register "power_limits_config[ADL_P_POWER_LIMITS_282_CORE]" = "{
		.tdp_pl1_override = 15,
		.tdp_pl2_override = 55,
		.tdp_pl4 = 123,
	}"
	register "power_limits_config[ADL_P_POWER_LIMITS_482_CORE]" = "{
		.tdp_pl1_override = 28,
		.tdp_pl2_override = 64,
		.tdp_pl4 = 140,
	}"
	register "power_limits_config[ADL_P_POWER_LIMITS_682_CORE]" = "{
		.tdp_pl1_override = 45,
		.tdp_pl2_override = 115,
		.tdp_pl4 = 215,
	}"
	register "power_limits_config[ADL_M_POWER_LIMITS_282_CORE]" = "{
		.tdp_pl1_override = 9,
		.tdp_pl2_override = 30,
		.tdp_pl4 = 68,
	}"

 

[Nitschi66]

Eine Frage an einen Elektriker:
Solche Spikes werden ja dann nicht mehr über den Akku bzw das Netzteil bereitgestellt, sondern eher durch Kondensatoren relativ nah an den CPUs oder? Sitzen diese dann schon auf dem Package der CPU oder eher noch auf dem Motherboard?

 

[Freiheraus]

Interessant, hat nicht mal bis zum Launch von Alder Lake gedauert bis aus 8+6 Kerne bzw. 8+8 Kerne "waschechte" 14 und 16 Kerne wurden.

Richtig gut macht sich das im Notebook-Bereich wenn man aus dem 2+8 (mit nur 2 großen) satte 10 Kerne macht. Klingt bereits konkurrenzlos.

 

[konkretor]

Bei haswell hatten sie es so gemacht

@Nitschi66

War nicht ganz einfach von der Umsetzung


https://www.heise.de/newsticker/mel...eingebauten-CPU-Spannungswandler-2110901.html


Später wieder raus genommen

@Volker

Ist das wieder in die CPU gewandert?

 

[Ned Flanders]

Im Grunde gehts halt darum die SingleCore Performance weiter steigern zu können. Dafür brauchts irgendwann asymmetrische CPUs, weil die Kerne für wenig mehr SC Performance überproportional wachsen. Vielkern CPUs werden dann unwirtschaftlich. Also macht man halt wenige große Kerne für hohe SC und einen haufen kleine für die MC Anwendungen.

Das wird bei AMD auch so kommen, auch wenn die dank Chiplets da besser dastehen.

 

[Volker]

@Volker

Ist das wieder in die CPU gewandert?

Gute Frage, keiner weiß es bisher genau. Aber in den kommenden Tagen und Wochen wird es viele technische Details zu Alder Lake geben. Hot Chips 33 Ende nächster Woche haben sie direkt die Auftaktverabstaltung - und wir sind natürlich dabei

 

[Makso]

Sorry aber 215watt was soll der Blödsinn? P1 od. P2 usw ich will nichts umstellen.
Ich will einfach ne CPU/APU die einfach arbeitet und keine die mir den Akku leer saugt.
Aber schauen wir was kommt.

 

[bensen]

Die arbeitet doch einfach. Du musst nichts einstellen. Und in 10 ms wird auch kein Akku leergesaugt.

 

[hoxi]

Intel ist damit leider überhaupt nicht auf dem richtigen Weg. Der Klimawandel erfordert möglichst effiziente und stromsparende CPUs und nicht den Versuch mit der Powerlimit-Brechstange die Benchmarkkrone zu erlangen. Apple geht derzeit mit Apple Silicon schon in die richtige Richtung. Notebooks sollten im Idealfall 5-10 Watt benötigen und ohne zusätzliche Lüfter auskommen.

 

[NguyenV3]

...und keine die mir den Akku leer saugt.

Am Akku (vor allem bei 10ms) sollte sich nichts ändern. Eine Intel CPU verbraucht im Schnitt (EWMA) nicht mehr als die PL1, die zugleich auch die TDP ist. CB hat hierzu einen Artikel:

Spoiler

PL1 darf nur überschritten werden, wenn der gleitende Mittelwert (EWMA, Exponentially Weighted Moving Average) der CPU-Leistungsaufnahme nicht das Niveau PL1 erreicht hat. Sprich: Im zeitlich gewichteten Mittel verbraucht eine CPU von Intel gemäß den Spezifikationen nie mehr als die TDP.

 

[jusaca]

Eine Frage an einen Elektriker:
Solche Spikes werden ja dann nicht mehr über den Akku bzw das Netzteil bereitgestellt, sondern eher durch Kondensatoren relativ nah an den CPUs oder? Sitzen diese dann schon auf dem Package der CPU oder eher noch auf dem Motherboard?

Die keramischen Kondensatoren auf dem CPU-Package selbst können mit Kapazitäten im nF Bereich nur die Strompeaks während einzelner Schaltvorgänge puffern ("abblocken"), also Strompeaks von 1ns und kürzer.

Wenn hier jetzt Leistungen bis 200W für bis zu 10ms erlaubt sind, kann diese große Energiemenge nur in Elektrolytkondensatoren auf dem Mainboard gepuffert werden.

Und während 10ms aus thermischer Sicht sehr kurz sind, ist das aus Sicht der elektrischen Impedant relativ lang - da können nicht nur ganz entspannt die etwas weiter weg platzierten großen Elkos greifen, bei so "langen" Zeiten kann sogar der Schaltregler schon reagieren und mehr Strom zur Verfügung stellen.

 

[Volker]

Intel ist damit leider überhaupt nicht auf dem richtigen Weg. Der Klimawandel erfordert möglichst effiziente und stromsparende CPUs und nicht den Versuch mit der Powerlimit-Brechstange die Benchmarkkrone zu erlangen. Apple geht derzeit mit Apple Silicon schon in die richtige Richtung. Notebooks sollten im Idealfall 5-10 Watt benötigen und ohne zusätzliche Lüfter auskommen.

Ja da ist was dran, aber Apple macht es ja auch so, man nimmt die Physik halt wie sie ist. Der M1 peaked deshalb bei knapp 40 Watt, und die nächsten Modelle mit mehr Kernen und größerer GPU werden auch nach oben gehen. So viel Fortschritt hat die Fertigung nicht gemacht, größereres Package erlaubt aber auch größere TDP

 

[Majestro1337]

Oh man dieses immer höhere gebooste, um ja einen längeren Balken als die Vorgänger / Konkurrenz zu haben. Das sich der Chip damit immer weiter vom sweet spot aus Performance / Watt entfernt und diese "hurry up and get idle" strategie schon immer irgendwie Mist war scheine nur ich so zu sehen.
Lieber startet meine Applikation auf dem Notebook in 4 statt 2 Sekunden und ich hab dafür nur 35 statt 50 mWh verbraucht. Der Sinn von "immer schneller" erschließt sich mir nicht ganz...