News Prozessoren: Bald 120 Watt Verlustleistung?

[xLoMx]

@bodylove

ich glaube nciht das die CPU kaputt geht wenn die Vcore niedriger ist. und ich schätze schon das diese 30% drin sind, kommt immer auf die CPU an, weil intel ja diese spannung immer für die schlechtesten Prozessoren angibt das wiederum bedeutet das intel einfach nur sicher gehen möchte das so viel wie möglich produzierter CPU´s auch stabiel laufen. da aber wiederum die P4 mit bedeutend mehr wie 2,4GHz verkauft werden heist das wiederum das die 2,4GHz P4´s mit hoher wahrscheinlichkeit alle mit 1,475V laufen. mit etwas glück macht meine CPU auch 1,3V mit. das würde ca. 11W am TDP bringen. hoffentlich klapt das. aber kaputt wird die CPU davon nicht gehen, das schlimste was passieren kann ist das der rechner instabil läuft.

Was auch noch vorkommen kann ist das wir alle eine klimaanlage brauchen wie die amis damit wir den rechner stabil betreiben können, das würde dann aber die kosten EXTREM erhöhen.
1. die anschaffungskosten der Klimaanlage
2. die Stromkosten der Klimaanlage, was nicht zu vernachläßigen ist, grob geschätzt für eine kleine klimaanlage ca. 300€-600€ pro jahr

 

[DjDIN0]

@xLoMx

Danke für den Link : http://www.tecchannel.de/hardware/1124/4.html
Das hab ich wohl verwechselt dann mit der BLegende des Bildes .Bei Tomshardware steht allerdings : "Interessant erscheint auch das so genannte "Thermal Design" des Prescott, der erstmals unter dem Gesichtspunkt einer gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Die-Fläche konzipiert wurde" Quelle : http://www.tomshardware.de/business/20030220/idf2003-2-02.html Das dürfte in jedem Fall zutreffen wie auch immer technisch realisiert. Die "Neuanordnung der Schaltkreise" + Caches soll hier ja auch was bringen, dieser Lösungsweg wurde übrigens schon bei dem R350(9800pro) angewendet laut ATI wodurch dieser nun ebenfalls sich besser kühlen lässt und kaum heisser wird als der R300(9700).

"Der Vorteil ist das man bei SI nichts machen muss wegen HOT-SPOTs denn monokristalienes SI leitet extrem gut wärme"

Ist aber doch auch so das Reibungsverluste sinken bei kleinerer micro-Bauweise, muss man bei alldem dazurechnen.Beim Prescot wurde zudem gestrecktes Silitiumkristall verwendet.("strained silikon&quot was den Reibungswiderstand nochmal sinken lassen soll und somit die Erhitzung in den feinen Leiterbahnen, hinzu kommt ein Kupferlayer über all dem mehr - die Hitzeentwicklung kann sich nun auf mehr Layer "verteilen"/entlasten.

"ach noch was DjDINO es gibt MOS-Fets die machen locker 100A ."

Die lassen sich nur kaum auf Boards verbauen, schliesslich müssen auch die Stromführenden Leiterbahnen zu diesen Bauteilen ausreichend dimnesioniert sein (dicker oder breiter oder gleich verlötet in einem durch ) und wie du sagst sind sie dann wohl zu gross, ausserdem MOSFETS´s mit so hohen Ampere-Outputs nicht mehr in dem Bereich verwendbar meist weil für so kleinere Voltausgaben kaum konzipiert. "SMD"-Bauweisen wären da eher eine Lösung aber müssten speziell für den Zweck angepasst werden. Alles in allem wird nunmal kaum wo 100Ampere bei unter 2Volt wo verwendet, die Auswahl an entsprechenden Bauteil ist für Boardhersteller da nicht leicht.

Signallaufzeiten ("SRT&quot sind auch abhängig von Bitleitungslängen wodurch man durch disbezügliche Änderungen (absichtlich verlängerte durch z.b. absichtlich umgebogene Leitungen) Lösungen machen könnte.

 

[M3phist0]

Tija, dann muss man wohl auf Notbook Prozessoren umsteigen.

 

[xLoMx]

@DjDino

Die Kupferlayer sind auf der anderen seite des DIE´s da ist kein kühlkörper. Die wärme geht durch den DIE auf die rückseite und von da direkt in den Heatspreader und oder Kühlkörper. Deshalb auch die nicht so schlimme anordnung. wegen den HOT-Spots. ich bin der Meinung Tomshardware hat einfach nur scheiße gebaut. das Strained SI ist wirklich heftig das aufbringen dieser schicht ist extrem aufwendig ich kann mir nicht vorstellen das Intel das macht, aber wenn die das tatsache machen und das nicht nur marketing ist muss ich sagen Hut ab. und das was du reibungsverluste nennst, ist auch egal weil die verlustleistung wird in der CPU verbraten wo das ist ist im endefekt egal. da eine umendladung des transistor-gates immer ein irefersiebler prozess ist, das gibt immer verluste, wenn der wiederstand sinkt dann steigt halt der strom im moment der umentladung. aber was sein kann ist das man die gate-kapazität kleiner machen kann damit ist die weniger energie für das umentladen nötig.

Was denkst du wie groß so ein Mos-fet mit Id=100A ist? ohne gehäuse? es gibt mos-fets mit einen drain-source-Widerstand ,bei aufgeladenen Gate, mit nur 0,0025Ohm bei 100A durch das gate fallen dann 25W ab. bei 50A sind es nur noch 6,25Watt. das ist schon mit einen kleinen passiven kühlkörper zu kühlen. die ausgangspannung ist egal, das macht die regelung und die ist ja nicht so kritisch.
du hast schon recht das die zuleitungen natürlich das auch alles abkönnen müssen. sagen wir es so das ist sowieso die falsche richtung. also müssen wir auch nicht darüber nachdenken.

DENN MERKT EUCH ALLE.
RECHENLEISTUNG pro ZEIT IST KEINE ENERGIE.
wenn man das rein physikalisch sieht, braucht man keine energie um was zu berechnen, denn es kommt ja keine energie raus.

 

[DjDIN0]

"Die Kupferlayer sind auf der anderen seite des DIE´s da ist kein kühlkörper. Die wärme geht durch den DIE auf die rückseite und von da direkt in den Heatspreader und oder Kühlkörper. "

Das ist richtig, es ging mir auch nicht über die Übertragung zum Headspreader sondern darum das mehr Layerschichten bewirken das auch die Hitze sich auf dadurch keine so "dünnen" Spielraum mehr bewegen muss, sich weniger in Hot-Spots "zentrieren kann"sich "Hotspots" bilden,ständig weiterentwicklete Herstellungsprozesse mit immer dünner werdenden Layern führen im Gegenasatz ja auch dazu das die dadurch parallelansteigenden Elektronikwanderungen schon durch geringere Spannungserhöhungen Schaltkreiseeinheiten durch Überhitzung gefährden könnten.

"und das was du reibungsverluste nennst, ist auch egal weil die verlustleistung wird in der CPU verbraten wo das ist ist im endefekt egal."

Widerspruch, egal kann es nicht sein sonst wäre die Vermeidung an "Hot-Spots" nicht so wichtig.

"da eine umendladung des transistor-gates immer ein irefersiebler prozess ist, das gibt immer verluste, wenn der wiederstand sinkt dann steigt halt der strom im moment der umentladung. aber was sein kann ist das man die gate-kapazität kleiner machen kann damit ist die weniger energie für das umentladen nötig."

Die Gates von Transistoren sind in der Regel durch Siliziumdioxidschichten von der Kanal-Region isoliert also bei ausgebildetem Kanal spricht man dann von der Gate-Kanal-Kapazität falls du das meinnst. Problem ist hierbei genauer denke ich aber : Beim Schaltvorgang des Gates wird ein Transistor leitentend wobei der andere gleichzeitig in speerenden Zustand gestellt ist. Leider können hierbei wenn auch nur für kurze Zeit alle 2 Transistoren aufeinmal durchlässig werden. Je nach Flanke kann dieser Wert sehr kur sein am Eingang - aber kann das dan bis zu gegen 1/3 des Stromverbrauchs machen was eigentlich nicht nötig wäre und zu vermeiden gilt.Die Gate-Kanal-Kapazität und damit deren Feldenergie in den Ausgleichsvorgängen zu veringern würde aber eigentlich auch der Empfindlichkeit beim Schaltvorgängen dienlich sein was weniger-nötig anliegende Spannung auch heissen würde.

"Was denkst du wie groß so ein Mos-fet mit Id=100A ist?"

Warte schau mal ob ich noch einen habe in meiner Bastelwerkstatt in der Grössenordnung oder willst mich stressen ;-) Weis wie Mosfest ausehen.100A-Mosfets hab ich aber nun echt nicht rumliegen, kann dir leider nur einen 30A anbieten : TYP : BUZ11/50V/30 A
Um so mehr Ampere über Drain Richtung Source strömen zu lassen sind um so mehr muss (sollte) man den Drain-Source-Widerstand kleinstmöglich halten.Klar das sonst mehr Widerstandt auch mehr Wärmeentwicklung am Gater heisst, Unterricht brauch ich keinen, aber Danke, womöglich auch noch ein überschreiten der maximalen Tjmax/Sperrschichttemperatur will ja kein Mensch :-)

"die ausgangspannung ist egal, das macht die regelung und die ist ja nicht so kritisch"

Bedenke aber das ab einer zu geringen Gate-Spannung der FET komplett sperrt.Da wären Logic-Level-MOSFETS eigentlich auch ganz gut.Bei einer nötigen Spannungsausgabe von 1.225Volt Vcore (in dem Fall die "" ) muss also von daher nicht jeder FAT gut geignet sein und der Feineinstellbereich-deren Qualität muss ja auch passen.Zudem hängt das ganze auch vom MOSFET-Treiber-IC ab, er muss mit ihnen harmonieren können dann klappt es auch mit den 100A in Bereichen von sowenig Spannungen.

 

[Michi]

Ich könnte locker auf ein oder 2 JAhre Entwicklung des Takt hochtreibens verzichten wenn sich dafür die HErsteller Zeit nehmen den Stromverbrauch und die Verlustleistung in den Griff zu kriegen. Noch fällt das mit den Stromkosten nicht so auf... aber wie wird es in zukunft sein.

Ich kann es nur an meinem Beispiel nennen, hier bei uns steht ein XP2000+, ein P4 1,7 und zwei P III 450. Die beiden grossen Rechner laufen _immer_ und von den P IIIs mindestens einer immer (Server). Seit nunmehr Tagen führe ich Buch über den Zählerstand und zur Zeit liegt der Verbauch mit diesem Rechner Aufwand zzgl. der anderen normalen Geräte (2 Tvs etc) bei 12,6kW /Tag. Das beudetet 1,77€ Stromkosten pro Tag. Relativ gesehen ist das eigentlich recht wenig für 23 Stunden full Time Strom Support ^_^. Aber da sieht man wieviel so eine Geschichtet kostet. Und wenn dann Ende(?) des Jahres aufgerüstet wird dann steigt der Stromverbrauch gleich mal wieder ein Stück an... WO soll das noch hinführen.

Bitte liebe Hersteller denkt mal mehr nach...

 

[xLoMx]

@DjDino

die elektromigration ist noch kein sonderlich großes problem. im moment zumindest.

 

[DjDIN0]

@xLoMx

http://www.ifw-dresden.de/ifs/31/gfa/em_d.htm

 

[xLoMx]

@DJdino

die aufnahme ist gut, sowas hab ich schon immer gesucht Danke. hast du dir mal die ranbedingungen angeguckt? 230°C, Vakuum, Aluminiumleiterbahnen, 2*10^7 A/cm². das sind schon extreme ausnahmebedingungen. gerade die 230°C dürfen im chip nicht erreicht werden weil bei diesen Temperaturen schon das Dielektrikum sich zersetzt. und PN-übergänge funktionieren auch nur bis ca. 160°C. da gibt es aber dann schon probleme mit der haltbarkeit.

in endefekt wollen wir beide auf das selbe hinaus. wir beide sind doch der meinung das CPU´s nicht soviel verbrauchen dürfen. mit die größten probleme sind die extrem hohen taktfrequenzen. selbt 2GHz sind schon extrem viel. und garantiert auch nicht im ganzen chip notwendig. zum datentransport über wenige leitungen ok. das meiste geht aber auch mit sehr viel weniger taktfrequenz. und dafür stärker parallelisiert und eine kürzere pipe.

 

[DjDIN0]

Stimmt, Aluminiumleiterbahnen, vorallem das ist nicht mehr das wahre heute. der Prescot hat welche aus Kupfer.

 

[kreppel]

So ne CPU hol ich mir sicher net - da wird nur meine Glühbirne neidisch.

 

[kreppel]

So ne CPU hol ich mir sicher net - da wird nur meine Glühbirne neidisch.