[Sammelthread] Intel Haswell, Sandy & Ivy Bridge Overclocking: Fragen (Teil III)

[paokara]

Ok, werde ich machen. Ich dachte ExtremeandCrazy möchte einen Screen mit den Defaulteinstellungen, um eine Prognose tätigen zu können, wie viel Spannung meine CPU wohl @4.2GHZ brauchen wird.

Ich nutze folgenden Kühler mit der mitgelieferten Wärmeleitpaste:

http://www.alternate.de/Noctua/NH-C12P_SE14,_CPU-Kuehler/html/product/249198/?

Ich möchte mich noch einmal bei euch beiden für eure Hilfe bedanken!

Aber es ist schon ziemlich bemerkenswert:

http://www.youtube.com/watch?v=XXs0I5kuoX4

Er hat seine CPU ebenfalls auf 4.2 GHZ übertaktet bei einer Spannung von 1.072v und seine CPU wird 95° Grad warm....

Irgendwie habe ich das Gefühl, dass die Spannung keinen so grossen Einfluss auf die Temperatur hat wie früher.

 

[NerdmitHerz]

1.072v und seine CPU wird 95° Grad warm....

dann sollte er sich mal nen anständigen Kühler zu legen... ich hatte wie gesagt vorm köpfen max 69°C drauf bei 4,5 ghz...da war es schon der Prolimatech genesis

 

[conspectumortis]

@paokara

Die Spannung fliesst ca. quadratisch in die temperatur ein und der takt glaub ichlogarithmisch.
ich such mal nach der formel.
Edit: Taktfrequenz war doch linear.


Das wars glaub ich:

http://en.wikipedia.org/wiki/CMOS#Power:_switching_and_leakage


Grob:

P = alpha*C*V^2*f

Und da die Leistungsaufnahme einer cpu nicht in eine andere Energieform außer in Wärme umgewandelt werden kann, muss das glaube ich auch grob die Verlustleistung sein. Und Wärme wird als Temperatur ausgedrückt.


Edit: Hab noch was bei Wikipedia wegen Taktfrequenz und Versorgungsspannung gefunden.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/3d-cmos-loss-diagram.svg

 

[NerdmitHerz]

formeln sind wie schall und rauch, mir gehts eher darum wie erreiche ich mein traumtakt und wie wenig spannung brauche ich dafür

 

[paokara]

Mein Traumtakt wäre 4.2GHZ. Jetzt muss ich nur noch die passende Spannung dafür finden.

Ich hoffe Intel passt diesen Prozess wieder an und verlötet bei der nächsten Generation ihre Chips wieder. Die Hasswell Generation scheint ja auch von dieser Krankheit befallen zu sein.

 

[conspectumortis]

@ExtremeandCrazy

Natürlich kannst du nicht in den Prozessor reinsehen und genau wissen, wie was und warum.
Das kannst du bekanntlich nur durch das Testen herausfinden und darum gibt es ja solche Threads.

Aber interessant ist es schon, weil vorallem viele denken dass der Takt mindestens genau so viel ausmacht wie die Spannung bei der Temperatur.

 

[NerdmitHerz]

was für krankheiten?



das bild ist von nem User von Hardwareluxx und seine CPU die er verkaufen möchte...ich sehe da keine krankheit

 

[MehlstaubtheCat]

Mein Traumtakt wäre 4.2GHZ. Jetzt muss ich nur noch die passende Spannung dafür finden.

Ich hoffe Intel passt diesen Prozess wieder an und verlötet bei der nächsten Generation ihre Chips wieder. Die Hasswell Generation scheint ja auch von dieser Krankheit befallen zu sein.

4,2GHz ist immer drin, denke das packt deine auch locker unter 1,2V.

 

[conspectumortis]

Apropos hat jemand bereits versucht einen burn-in bei einem Haswell Core i5 zu machen, hat es was gebracht ?
Wenn ja, wieviel Spannung wurde angelegt bei welchem Takt ?

Irgendwie finde ich in Foren nicht wirklich viel davon.

 

[MehlstaubtheCat]

Burn-in wozu ?

 

[conspectumortis]

Es hieß früher das durch das burn in es möglich sein kann, dass die cpu nach dem Test eine geringere Spannung benötigt um einen gewissen Takt zu erlangen oder gleiche Spannung höherer Takt.
Bisher habe ich nirgendwo lesen können, dass es jemand bei den neueren Prozessoren versucht hat.

An das errinere ich mich noch -> "Veränderungen der Leiterbahnen."
Wenn aber zuviel, dann entsteht die Elektromigration und cpu kann zerstört werden. Es war irgendwie die goldene Mitte.


(Das unten ist aus einem anderen Forum geklaut)

" Eine CPU besteht aus 2 verschiedenen Transistoren, den Nmos und den Pmos. Rund um die Leitung zwischen diesen Transistoren ist die sogenannte Gateoxidschicht. Wenn die Spannung hoch genug ist kommt es vor das ein Elektron in diese Schickt fliegt. Dadurch wird diese Schicht negativ geladen. Beim burn-in wird versucht, dass das möglichst oft passiert. Wenn die Gateoxid Schicht negativ geladen ist, wird die Zeit die gebraucht wird um zwischen on und off hin und her zu schalten kürzer, aber davon profitieren nur die Pmos, also werden die Pmos schneller. Auf der anderen Seite werden die Nmos allerdings langsamer, aber da die Pmos die Geschwindigkeitsbegrenzenden Transistoren sind wird das Umschalten einfacher, da der Widerstand der Gateoxid Schicht abnimmt. Dadurch wird das Signal klarer und es passiert seltener, dass die Spannung zu gering ist um zwischen on und off zu unterscheiden. "

 

[aurum]

Ich kenne Burn-ins nur von anderen Halbleiterkomponenten - bei CPUs war es mir bisher unbekannt ... senkt die notwendige Spannung aufgrund von Rekristallisationsvorgängen mitunter erheblich.

EDIT: OK, wenn das stimmt was oben steht sind es bei CPUs keine Rekristallisationsvorgänge.

 

[conspectumortis]

@aurum

Jap das kenne ich auch noch.


Edit: ich mach mich nochmal schlau, ist schon mindestens 8 Jahre her, da vergisst man gerne was. =)

Edit2: Ich glaube es geht beim burn-in in die Richtung, sicher bin ich mir nicht.

http://www.pro-physik.de/details/articlePdf/1105085/issue.html

Edit3: Vielleicht meldet sich jemand der es schon bei den neuen Intel Prozessoren versucht hat. Wäre ne feine Sache.

Edit4: Ok ich glaube ich habe es.
Burn-in ist nichts anderes als eine kontrollierte Elektromigration.
Es wird eine Elektromigration erzwungen, dabei singt zuerst bspw. bei Goldleiterbahnen der Widerstand, bevor er wieder stark ansteigt und die Leiterbahn irgendwann beschädigt wird.
Übertragen auf die cpu Leiterbahnen Gate-Oxid Schicht -> sehr hohe Spannung für bestimmte Zeit "kann k sein" (mit Vorsicht zu genießen), längere Zeit nicht gut ( Alle Angaben ohne Gewähr )

 

[dodolein]

Es wird eine Elektromigration erzwungen, dabei singt zuerst bspw. bei Goldleiterbahnen der Widerstand, bevor er wieder stark ansteigt und die Leiterbahn irgendwann beschädigt wird.

Von einem solchen Gesang habe ich noch nie etwas gehört... .

Mal im Ernst: Ist das Deine persönliche Spekulation oder hast Du irgendwelche Belege für die mir abenteuerliche erscheinende Vorstellung, durch hohe Temperatur erzeugte "kontrollierte" Elektromigration würde bewirken, dass eine CPU weniger Spannung benötige?

 

[conspectumortis]

Moin moin,

ich vermute dass es wegen dem ist.

http://www.uni-due.de/agfarle/PDF/dipl-doc/DissStahlmecke.pdf
http://www.ifte.de/mitarbeiter/lienig/fm_part1.pdf
http://www.pro-physik.de/details/articlePdf/1105085/issue.html

@aurum
Du hast Recht es geht um den Rekristallisationsprozess.

 

[dodolein]

Ist in diesen grundlegenden Arbeiten zum Thema Elektromigration, die Du hoffentlich auch gelesen und verstanden hast, denn etwas enthalten, was als Beleg für Deine These dienen könnte?

 

[conspectumortis]

uvka.ubka.uni-karlsruhe.de/shop/download/1000027524

Ich kommentiere mal ein bisschen:





Wenn man all das andere liest, liest man heraus, dass bei der Elektromigration (und/oder Temperatur) die Schicht abgetragen indem ein Rekristallisationsprozess statt findet. Fremdatome diffundieren etc. danach findet eine Erholung statt (Relaxion) dabei ändert sich der elektrische Widerstand. Entweder zum Guten oder Schlechten.
Wird es überspitzt wird die Struktur zerstört bis die Leiterbahn bricht.
Wird es kontrolliert, können unnötige Schichten abgetragen werden. So wie ich alles lesen konnte wird das teilweise bei der Halbleitertechnik so gemacht, wie es aurum bereits erwähnt hat.

Ich sage nicht dass man das machen soll, aber das würde den Gedanken hinter der burn-in erklären.

Die Frage ist ob das bei den neueren Prozessoren auch so gemacht werden kann bzw. schon jemand mal gemacht hat und einen Erfolg verbuchen konnte.

 

[dodolein]

Wenn man all das andere liest, liest man heraus, dass bei der Elektromigration (und/oder Temperatur) die Schicht abgetragen indem ein Rekristallisationsprozess statt findet. Fremdatome diffundieren usw. dabei ändert sich der elektrische Widerstand. Entweder zum Guten oder Schlechten.
Wird es überspitzt wird die Struktur zerstört bis die Leiterbahn bricht.
Wird es kontrolliert, können unnötige Schichten abgetragen werden.

Hier von "kontrolliert" zu sprechen, halte ich für nicht passend.

Wenn so etwas versucht würde, wäre das mit einer viel zu großen Unwägbarkeit verbunden.

In einer CPU befinden sich derart viele Leiterbahnen, wie will man denn bewirken, dass nicht nur bei einer einzelnen, sondern allen eine erwünschte Verbesserung eintritt? Wie will man das dosieren, den Prozess steuern?

So wie ich alles lesen konnte wird das teilweise bei der Halbleitertechnik so gemacht, wie es aurum bereits erwähnt hat.

Wo wird das aktuell gemacht?

Ich denke Du hast gar nicht verstanden, dass es sich bei den von Dir angeführten Quellen um Experimentalphysik bzw. experimentelle Elektrotechnik handelt, nichts was zur Anwedung taugt.
Eben wegen den Unwägbarkeiten betreffs der Auswirkungen milder Elektromigration auf die elektrischen Eigenschaften.

Schon gar nicht bei einem solch komplexen Ding wie eine CPU eines ist.

 

[conspectumortis]

@dodolein

in dem ganzen Bericht wird das gemacht und auch in den anderen wird das so gemacht.

Und IBM nutzt es bspw.

https://www.computerbase.de/news/prozessoren/ibm-nutzt-elektromigration-fuer-bessere-chips.10861/

Richtig so genau kannst du es als Otto normal Verbraucher nicht kontrollieren, deshalb haben manche damals ihren Prozessor zerstört andere wiederum nicht. Manche konnten 0,02 - 0,05 Volt weniger anlegen nachdem sie es gemacht haben bei gleichem Takt, andere konnten mit gleicher Spannung höher Takten, wiederum andere saßen dann wie gesagt vor einer zerstörten cpu.

Es gibt keinen Zweifel dass es Auswirkungen auf Schaltungen haben kann.
Aurum kennt bestimmt noch mehr Einsatzgebiete.

 

[Na-Krul]

Und dafür willst du die Cpu riskieren? Na dann los.