Enorme Fortschritte in der Leistungsaufnahme bei AMDs 90 nm Prozess

Vor ein paar Monaten hat AMD still und leise einen neuen Prozessorkern namens Winchester eingeführt (wir <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?category=1&id=1098462458">berichteten</a>), der seitdem parallel zu den nach wie vor angebotenen Newcastle-Kernen in den Prozessoren 3000+, 3200+ und 3500+ des Sockel 939 verkauft wird. Einziger offensichtlicher Unterschied: der Winchester wird in 90 nm gefertigt, der Newcastle in 130 nm. Dies hat eine von 144 mm² auf 84 mm² verringerte Die-Größe zur Folge, sowie eine niedrigere Leistungsaufnahme. Die maximale Verlustleistung gibt AMD als Worst Case mit 67 W an statt der 89 W des Newcastle. Weitere Informationen zum Winchester findet Ihr <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?category=1&id=1092392560">hier</a>.

Doch wie bereits beim Clawhammer und beim Sledgehammer nennt die in den Techdocs genannte maximale Verlustleistung nicht den tatsächlichen Stromverbrauch des Prozessors. Hier wird lediglich ein maximaler Wert festgesetzt, an dem sich die Mainboard-Hersteller bei der Dimensionierung ihrer Spannungswandler etc. orientieren können. Wie viel Leistung die Athlon 64 Prozessoren in der Praxis tatsächlich aufnehmen, war lange ein Rätsel, da es nicht so einfach ist, den Prozessor separiert von Mainboard, Speicher, Grafikkarte, etc. zu messen. Viele haben sich in der Vergangenheit daran versucht einfach die Gesamtleistung des Systems zu messen und aus bekannten Größen die ungefähre Verlustleistung des Prozessor zu errechnen. Sehr genau ist dieses Verfahren allerdings nicht.

Unsere Partnerseite <a href="http://www.hardtecs4u.com/reviews/2005/amd_90nm/" TARGET="b">Hard Tecs 4U</A> dagegen hat sich nun die Mühe gemacht, ein Testsystem mit viel Aufwand so zu modifizieren, dass die Leistungsaufnahme des Prozessors direkt gemessen werden kann:<ul><i>Ist dies geschafft, so gilt es den Stromfluss zu messen und dabei natürlich ebenfalls die während der Messung anliegende Prozessorspannung zu ermitteln, damit ein exakter Wert zur Leistungsaufnahme errechnet werden kann. Wie die Praxis uns zeigte, genügt es nicht, die Spannung der CPU im Idle Mode zu ermitteln und diese dann als Grundlage für die spätere Multiplikation heranzuziehen. Auf den Athlon 64 Platinen steigt unter Last die Prozessorspannung nicht unerheblich an, weshalb diese Werte beachtet werden müssen.
[..]
Immerhin treten, je nach Prozessortyp, Stromänderungen >900A/µs auf. Gute Reglersysteme haben ein Lastregelverhalten von max. 1,2...1,5mV/A. Beim plötzlichen Zuschalten von 50A Laststrom kann die Ausgangsspannung also durchaus mal um 75mV schwanken. Das Ausgangsimpedanzverhalten der Spannungswandler wird hierbei der jeweiligen Prozessorfamilie genau angepasst. Zudem wird bei zunehmender Last die Verlustleistung im Prozessor verringert.</i></ul>Als die technischen Feinheiten gelöst waren, konnten die Messungen beginnen und was am Ende dabei heraus kam, kann getrost als kleine Sensation bezeichnet werden. Während der Athlon 3500+ "Newcastle" (130 nm) noch knapp 60 W als Wärme in die Luft pustete, begnügt sich der Athlon 3500+ "Winchester" (90 nm) mit lediglich 38 W - unter Volllast wohlgemerkt. Im Leerlauf auf dem Windows-Desktop nimmt die CPU lediglich 13 Watt auf. Noch genügsamer gibt sich der Winchester selbstredend, wenn <a href="http://www.planet3dnow.de/artikel/hardware/k8v_an50r/13.shtml">Cool'n'Quiet</a> aktiviert ist. Dann schont der Prozessor die Stromrechnung noch mehr und entnimmt dem Netz nur noch 5,5 W. Viel besser kann das auch ein Mobile-Prozessor nicht. Wohlgemerkt: wir sprechen nicht von einem abgespeckten Magermix-Abakus, sondern von einem Prozessor der Oberklasse mit einem Modelrating von 3500+. Entsprechend optimistisch fiel auch die Bewertung der Kollegen aus:<ul><i>Absolut beeindruckend sind aber auch die Werte des heutigen Testkandidaten in 90nm Fertigung. Mit knapp unter 40 Watt Leistungsaufnahme unter Last sucht der Athlon 64 bei den leistungsfähigen Desktopprozessoren vergeblich einen Kontrahenten. Nicht minder loben muss man die Erfolge, welche AMD durch ihre Cool'n'Quiet Technologie auf dem Bereich der Leistungsaufnahme im Idle-Mode erzielte: zwischen 5,5 und 7,4 Watt auf einem ruhenden Windows-Desktop ist derzeit auch nur im mobilen Bereich zu toppen.</i></ul>Auch den Gerüchten ist man nachgegangen, der Winchester würde aufgrund von Coreüberarbeitungen minimal bessere Benchmark-Ergebnisse abliefern. Zwar konnte tendenziell bessere Performance gemessen werden, allerdings in einem Bereich (<1%), der auch unter Messungenauigkeit fallen könnte. Nichtsdestotrotz: wer momentan mit einem Athlon 64 Prozessor plant, sollte unbedingt zu einem Winchester greifen.

Nicht verschwiegen werden sollte allerdings, dass AMD demnächst schon wieder neue Kerne einführen wird, die dann definitiv eine Überarbeitung erfahren werden, die über einen simplen Die-Shrink mit ein paar Optimierungen hinausgehen. Zum Beispiel werden die Prozessoren dann SSE3 unterstützen (wir <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?category=1&id=1092397074">berichteten</a>). Wer sein AMD Athlon 64 System also nicht sofort braucht, kann sich durchaus noch ein paar Wochen gedulden. Die ersten SSE3-Prozessoren werden wie <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?category=all&id=1108110094">berichtet</A> heute mit dem Opteron x52 präsentiert.

Geniale Sache !!! Das der A64 3500+ selbst unter Vollast sich mit 38W genügt ist bemerkenswert. Man beachte, wie schon im Artikel erwähnt, das es ein High-End Prozessor ist.

Eine Frage: Ist der momentane Winchester im D0 Stepping oder doch schon E0 ??

Nachdem AMD heute die 90nm auch beim Sempron (So.754 2600+ ab $78) eingeführt hat, dürfte uns der 'Winnie' zumindest auch hier erst einmal erhalten blieben, oder ?

Auch mal sehen, wie lange es noch 130nm CPUs von AMD in Stückzahlen geben wird, speziell auf K8-Basis.

Ich gehe doch schwer davon aus, dass AMD seine Lager mit den 130er CPUs leeren wird, die wirtschaftlichen Vorteile durch den kleineren Winni-Kern liegen doch auf der Hand.

Gibt es einen ungefähren Kern, wann SSE3 drin ist?

Hehe, das ist ja ausgezeichnet. Da kann ein heftig übertakteter Winchester (sagen wir 2.7GHz) auch nicht so übermäßig viel mehr brauchen (klar, je nach Spannung)
Und xxmartin implizierte/meinte noch, die würden ziehen

Original geschrieben von Peter1984
Ich gehe doch schwer davon aus, dass AMD seine Lager mit den 130er CPUs leeren wird, die wirtschaftlichen Vorteile durch den kleineren Winni-Kern liegen doch auf der Hand.

Gibt es einen ungefähren Kern, wann SSE3 drin ist?

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Nun AMD hat ja nach eigene Angaben bereits Ende 2004 massiv auf 90nm umgestellt. Die bringt Einsparungen und Kapazitätserhöhungen beim Sempron und speziell der Winchester dürfte sich wirtschaftlich gut rechnen.

Aber die Stepping 'E' würden ja auch bei 1M-L2 viel bringen. Ich tippe mal, daß AMD April bis Anf. Mai den FX57 und andere SSE3 -Produkte bringt. Dann gibts ja eh auch den Opteron 152 (=fast heutiger FX55).
AMD könnte dann im normal schwachen Q2 zusätzliche Nachfrage schaffen.

Unklar ist aber die 90nm Zukunft bzgl. A64 beim So.754.
Hier könnte der 'Sempron 64' als Ersatz auftauchen.

Original geschrieben von Alexus
Das halte ich aber dann doch für etwas übertrieben. Da bräuchten wir ja Netzteile im Bereich von 10 kW !!!
Müßten das nicht eher mA/µs sein ?
Ansonsten aber ein sehr informativer Artikel

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denke auch das das eher mA heist.

Original geschrieben von [P3D] Crazy_Chris
denke auch das das eher mA heist.

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Nö, des sind schon A/µs. Das ist die Stromanstigsgeschwindigkeit, des bedeutet wie schnell der Strom ansteigen kann. Und diewird eben üblicherweise in x/µs angegeben.

z.B. beim 90nm 3500+, zwischen dem Lastwechsel bei C'n'Q und Volllast gibts einen Stromanstieg von ~25A, bei einer Stromanstiegsgeschwindigkeit von 900A/µs dauert der Wechsel ~28ns, bei 2 GHz also ~50-60 Tackperioden.
Wären das mA/µs würde der Wechsel 50-60000 Takperioden dauern, das wäre eine Ewigkeit.

Naja, nach den oben beschriebenen Angaben würden mir auch meine niedrigen Temps des Prozessors einleuchten.

Wo sonst kann man eine CPU 25% bei gleicher VCore übertakten und er läuft immer noch mit 32 Idle und 42 Last

Ich hab die entscheidung bis heute nicht bereut, jedoch hätte ich besser nen 3200+ geholt. (3000+ @ 250 Mhz x 9)

Auf jeden Fall ist der Prozessor genial!

Original geschrieben von rkinet
Unklar ist aber die 90nm Zukunft bzgl. A64 beim So.754.
Hier könnte der 'Sempron 64' als Ersatz auftauchen.

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Sind doch schon da?

Hi,

siehe auch
http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php3?s=&threadid=205413

http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php3?s=&postid=2090816#post2090816


Greetz
neax

Deshalb kann ich meinen 939 3000+ auch so heftig übertaktet ohne dass ich meine Finger beim Anfassen des Kühlers verbrenne...

Was mich etwas verwirrt: Die User Sprechen immer von 42 - 50 Grad Last. HT4U hat aber 60 Grad gemessen?

Was stimmt jetzt ?

Original geschrieben von heinzler
Was mich etwas verwirrt: Die User Sprechen immer von 42 - 50 Grad Last. HT4U hat aber 60 Grad gemessen?

Was stimmt jetzt ?

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Das hat wohl drei Gründe:

1. HT4U hat einen stinknormalen AMD Boxed-Kühler verwendet, während viele User, die hier vorwiegend unterwegs sind und über Temperaturen philosophieren, sich einen Kühler mehrere dutzend Euro kosten lassen

2. HT4U hat die CPU mit Prime95 Torturetest gequält, während die User in Foren in der Regel von Praxis-Temperaturen sprechen, also etwa beim Spielen oder beim Encoden, wo die CPU bei weitem nicht so umfassend belastet wird, wie bei Prime95.

3. Ferner darf man nicht vergessen, dass Temperaturen, die irgendwelche Diagnose-Tools ausspucken, nicht immer die Temperaturen sein müssen, die tatsächlich am Core vorherrschen

Wie groß sind denn die Abweichungen, wenn die Temp-Diode des Athlons die Temps liefert?

Hat da einer Erfahrungen?

Nur mal so, als weitere Info, passt ganz gut hier, denke ich:
(Ist eigentlich zum Thema neue x52 Opterons)

The three Opterons come with a thermal ceiling, or maximum power consumption rating, of 95 watts, Williams said. A comparable Xeon has a similar ceiling, but Opteron chips come with an integrated memory controller, something Xeon doesn't have. Memory controllers add about 20 watts, giving AMD an advantage, he said.

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Quelle

Dass der gleich 20 W (wohl aber unter Vollast) braucht .. nicht schlecht ...

ciao

Alex

Original geschrieben von tbittelbru
Wie groß sind denn die Abweichungen, wenn die Temp-Diode des Athlons die Temps liefert?

Hat da einer Erfahrungen?

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Die Diode ist schon ok. Nur liegt es noch immer am Mainboard-Hersteller, was sie mit den Daten machen, die ihnen die Diode liefert. Die angezeigten Temperaturen differieren also von Mainboard zu Mainboard (obwohl sie faktisch identisch sind), manchmal sogar von BIOS-Version zu BIOS-Version

gratulation an skynet
der das ganze ja schon seit ca 2 monaten festgestellt hat

nur hat es ihm niemand geglaubt ...


MFG
Floi

Original geschrieben von heinzler
Was mich etwas verwirrt: Die User Sprechen immer von 42 - 50 Grad Last. HT4U hat aber 60 Grad gemessen?

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Das fällt mir jetzt erst so richtig auf...
Viele User berichten hier (und anderen Foren) von massiven Stabilitätsproblemen bei Wincherstern oberhalb von 50°C, also Freezes...und zwar boardübergreifend!
Beispielsweise TM30, der hatte dieses Problem...

die sollten mal ihre messinstrumente überprüfen.

der 3500er zieht genau 31.6W

naja, spätestens seit dem letztem disaster welche CPU die schnellere ist, ist HT4U eh fürmich gestorben.

bleibt nurnoch P3D, 3DC, CB und ggf. KM

der rest ist fürmich gülle.

Ich glaub auf die paar Watt kommts net an *G* Gewonnen ist gewonnen. Leider geistert noch immer die Meinung umher das AMD mehr Strom verbrauchen würde als INTEL und heißer werden würde...

Die CPU ist einfach genial und hoffe AMD kann an dem Vorsprung festhalten.

der 3500er zieht genau 31.6W

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Womit hast Du denn den Wert gemessen ?

Original geschrieben von SKYNET
bleibt nurnoch P3D, 3DC, CB und ggf. KM

der rest ist fürmich gülle.

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Beim kompletten Rest biste mittlerweile gesperrt?

Hi..

Aber wer meint, das bei ocen die CPU nur wenig mehr verbraucht der irrt, das zeigt sich ja beim Sockel A schon.

Die Verhältnisse steigen nicht gleich an, sondern um ein vielfaches.

Bzw. würde es mich interessieren was ein Winni 2Ghz @ 2,5Ghz bei z.b 1,6V verbrauchen würde, sicher mehr als 60 Watt oder nicht ?