Woher kommt der Leistungsunterschied bei mobilen und desktop-CPUs?

[Stannis]

Beide nutzen den x86-Befehlssatz, haben ähnliche Taktfrequenzen. Desktop-Maschinen haben oft einen etwas größeren Cache.

Kurzum, Ich frage mich, weshalb die Desktop-CPUs so riesige Kühler brauchen und die mobilen CPUs nicht. Woher kommt der Leistungsunterschied? Setzt der Microcode die x86-Befehle bei Laptops auf mehr Steuerbefehle um, d.h. benötigt die Laptop-CPU zum Abarbeiten eines Befehls mehr Takte?

 

[IBISXI]

Mobil Cpus haben viel weniger Takt und teilweise kleineren Cache um Energie zu sparen.

 

[Zeroflow]

Da spielen viele Faktoren hinein:

- Kühlergröße: Ein größerer Kühler hat mehr oberfläche und kann dafür z.B leiser betrieben werden. Ein Notebook hat da nicht so viel Oberfläche und wird im Vergleich dann lauter.

- TDP: Desktop hat z.B 91W, Mobile 35W wobei diese Werte kurzfristig überboten werden können. Beide CPUs haben z.B einen Turbotakt von 3.9GHz. Allerdings kann die Dekstop-CPU das konstant während die mobile das nur für ein paar Sekunden kann wenn ein Programm gerade mehr fordert.

- Kerne: Im Schnitt haben Desktop CPUs mehr Kerne die höher Takten.

Extermvergleich i7-7560U vs. 7700k http://ark.intel.com/compare/97540,97129

Beide haben einen ähnlichen Turbotakt (3.8 vs. 4.5) der trotzdem relativ weit auseinander geht. Interessanter ist der Basistakt. 2.4 vs. 4.2 GHz. Beim Desktop wird der Takt eher in Richtung Turbo Freq. gehen während der mobile Chip definitiv in richtung Base 2.4GHz kommt.

Da dann der Vergleich 2 Kerne @ 2.4GHZ vs. 4 Kerne @ 4.5 GHz ist natürlich schon enorm.
Alleine Überschlagsmäßig (und sehr sehr falsch) gerechnet wären das nun eben total 4.8 GHz vs. 18 Ghz an "abgerechneten Zyklen"

 

[Picard87]

Das ist eine Kombination aus vielen Faktoren. Vergleiche die Top Desktop und Top Mobile (Dual Core) CPUs
https://ark.intel.com/compare/97537,97128 15W vs. 65W

- Dual vs. Quad
- geringe Basistaktfrequenz der mobilen CPU
- geringerer Cache (erzeugt hohen Stromverbrauch!)
- iGP langsamer im mobilen Bereich
- langsamerer Anbindung an PCI lanes im mobilen Bereich
- mobile CPUs sind kleiner, mehr integriert
- auch speziell selektiert für niedrige TDP

Hinzu kommt, dass Desktop CPUs (zumindest die Mainstream Versionen und die kleineren i5 und i3) die TDP nie voll ausreizen, mobile Chips dagegen schon.

 

[wahli]

Kurzum, Ich frage mich, weshalb die Desktop-CPUs so riesige Kühler brauchen und die mobilen CPUs nicht.

Desktop-CPUs haben einen viel höheren Verbrauch, deshalb müssen sie besser gekühlt werden.

Woher kommt der Leistungsunterschied?

Mobile-CPUs sind total auf Stromsparen optimiert, d. h. viel weniger Betriebsspannung, geringere Frequenz, weniger Leistungsoptimierungen. Das erklärt auch den Leistungsunterschied.

 

[Edelhamster]

Mobil:
i7-4710HQ -> 47W Haswell-Architektur mit 4-Kernen bis zu 3,5GHz (fällt bei Last auf allen Kernen auf 2,5GHz zurück)

Desktop:
Xeon E3-1230v3 -> 80W Haswell-Architektur mit 4-Kernen bis zu 3,7GHz (fällt bei Last auf allen Kernen auf 3,3GHz zurück)

Die beiden CPU´s eignen sich gut zum Vergleich.
Knalle ich jetzt nämlich die CPU im Notebook (i7-4710HQ) mit ThrottleStop auf feste 3,3GHz, erhöht sich zwar Energiebedarf und Wärmeentwicklung, die Leistung liegt aber zu 99% auf dem gleichen Niveau wie beim Xeon mit 3,3GHz.

Der Unterschied in Bezug auf die Leistungsaufnahme beläuft sich dann vllt noch auf 5-10 Watt, welche die Notebook-CPU genügsamer ist. Wenn überhaupt.

 

[Der Nachbar]

Wenn man noch Vergleiche anstreben will, müsste man tatsächlich den Pentium M als mobilen Prozessor gegen die echten Desktop Prozessoren seinerzeit im Pentium 4 vergleichen, der auch seinen Weg in Laptops gefunden hat.

Da der Pentium M als mobiler und effizienter Prozessor mit hoher Rechenleistung den Core Nachfolger begründet, gibt es sogesehen keine Desktop Prozessoren seitens intel mehr. Ohne die mobile Architektur würde auf dem Desktop und im Serversegment die TDP sämtliche Grenzen sprengen oder wir hätten nach dem intel propagierten BTX Standard jetzt schon den CTX Standard, wo man 300W TDP auf 8 Kernen in 65nm abführen will und alles rund um die Kühlung gebaut ist. Selbst die kleineren Fertigungsprozesse erlauben weitere Verbesserungen in der Mobilität.

AMD holt nämlich da mit der Architektur auf, wo sie lange selbst geschlafen haben. Ein Turion war nicht gerade mobil und erst nicht ein mobiler Phenom.