AMD mit deutlichen Fortschritten beim Phenom Produktionsverfahren?

Nero24

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Unsere Partnerseite Hard Tecs 4U ist seit einigen Jahren bereits für ihre aufwändigen Messungen im Bereich 'Leistungsaufnahme von CPUs' bekannt. Die Kollegen begnügen sich nicht damit die Leistungsaufnahme (ugsprl. "Stromverbrauch") des Gesamtsystems zu messen mit allen Variablen wie Netzteil-Wirkungsgrad, Spannungswandler, Komponenten auf dem Mainboard etc., sie greifen unmittelbar vor der CPU an und können so die tatsächliche Leistungsaufnahme eines Prozessors messen.

In der <a href="http://ht4u.net/reviews/2008/amd_phenom_leistungsaufnahme/">aktuellen Messreihe</a> haben die Kollegen dem AMD Phenom in verschiedenen Ausführungen auf den Zahn gefühlt - und dabei erstaunliche Erkenntnisse gewonnen. Am Start waren: Phenom X4 9600 B2-Stepping, Phenom X3 8750 B3-Stepping, sowie ein Phenom X4 9850 und 9950 jeweils ebenfalls mit B3-Stepping.

Zum interessantesten gleich zu Beginn: bei identisch gefertigten Prozessoren hängt die Leistungsaufnahme in erster Linie von der Taktfrequenz (linear) und von der Kernspannung (quadratisch) ab. Nimmt man zwei Prozessoren von gleicher Bauart und stellt sie auf gleichen Takt und gleiche Kernspannung ein, müssen sie auch gleich viel verbrauchen. So weit zur Theorie. Dies gilt allerdings nur dann, wenn keine der anderen Variablen verändert worden ist, wie etwa die Güte des Fertigungsprozesses. Und hier scheint AMD in den letzten Monaten ordentlich gefeilt zu haben, denn in den Messungen von HT4U schnitt ein brandneuer X4 9950 deutlich besser ab, als ein viele Monate alter X4 9850 - trotz gleicher Kernspannung und das obwohl, der der 9950 auch noch höher getaktet war (2,6 GHz statt 2,5 GHz). Obwohl der 9850 in der 125 W TDP-Klasse einsortiert ist und der 9950 in der höchsten 140 W Klasse, lag seine Leistungsaufnahme unter Vollast bei den reinen CPU-Tests immerhin 9 W niedriger. Bei der für die Stromrechnung relevanten Leistungsaufnahme des Gesamtsystems schaukelte sich der Unterschied aufgrund der Wirkungsgrade der teilhabenden Komponenten auf über 15 W nach oben. Offiziell tragen die beiden X4 Prozessoren das selbe Stepping B3 in Sachen Design, allerdings scheint AMD auf Seiten der Produktion zum Ende des 65 nm Prozesses noch einmal deutliche Fortschritte erzielt zu haben.

Ein weiterer nennenswerter Aspekt ist das gute Abschneiden des Phenom X3 8750 unter Vollast. Mit lediglich 68 W Leistungsaufnahme hätte es der Dreikerner beinahe in die 65 W TDP Klasse geschafft. Offiziell ist er als 95 W CPU ausgewiesen. Im Leerlauf bzw. im Cool'n'Quiet Betrieb dagegen bekleckerte sich keiner der getesteten K10-Prozessoren mit Ruhm. Alle nehmen unter Idle mindestens doppelt so viel Leistung auf wie ein mit getesteter AMD Athlon 64 X2 6400+, seines Zeichens der schnellste K8-Prozessor und noch im Uralt-90-nm-Verfahren gefertigt. Hier scheint das mit dem K10 eingeführte neue Cool'n'Quiet Verfahren der Schuldige zu sein.

Einen weiteren Gesichtspunkt zum Thema Leistungsaufnahme des Gesamtsystems kennen unsere Leser bereits aus den Planet 3DNow! Mainboard-Tests. Es ist erschreckend welch starken Einfluss das Mainboard auf die Leistungsaufnahme hat. Zwischen einem MSI K9A2 Platinum (264 W) und einem Gigabyte MA-790FX-DQ6 (317 W) lagen sagenhafte 53 W Unterschied bei ansonsten identischen Komponenten. Ja selbst den gleichen AMD 790FX Chipsatz tragen beide. Das Gigabyte war bereits <a href="http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=324879&garpg=20#content_start">in unserem Review durch sehr hohe Leistungsaufnahme aufgefallen</a>. HT4U begründet den Unterschied durch die bessere Ausstattung der Platine sowie den 10-Phasenwandler, der zwar unter hoher Last eine stabilere Stromversorgung gegenüber einem 5-Phasenwandler gewährleistet, wie ihn etwa das MSI besitzt, aber durch weitere Wirkungsgradverluste insgesamt ineffizienter arbeitet.
 
Setz dich mal mit den Leuten bei HT4U in Verbindung und bitte sie noch ein paar mehr Prozessoren gleicher 'Baureihe' zu testen.

Das ist nämlich das Problem, das die Unterschiede aufgrund von Leckströmen und ähnlichem schon so hoch ausfallen können...
 
Hi,

bei den positiven Aspekten der Nachricht der Wermutstropfen ist wohl folgender:
Im Leerlauf bzw. im Cool'n'Quiet Betrieb dagegen bekleckerte sich keiner der getesteten K10-Prozessoren mit Ruhm. Alle nehmen unter Idle mindestens doppelt so viel Leistung auf wie ein mit getesteter AMD Athlon 64 X2 6400+, seines Zeichens der schnellste K8-Prozessor und noch im Uralt-90-nm-Verfahren gefertigt. Hier scheint das mit dem K10 eingeführte neue Cool'n'Quiet Verfahren der Schuldige zu sein.
Ist das neue Cool'n'Quiet Verfahren wirklich nicht so effektiv? Oder funktioniert es einfach nicht so wie es sollte*noahnung*
Aus dem zitierten Test von Hard Tecs 4U.
Interessant war hierbei die Feststellung, dass eine der Phasen nie in dem Maße abgesenkt wurde, wie die anderen Phasen und auch im Cool’n’Quiet Modus immer noch fast identische Spannungen von 1,3 Volt aufzeigte. Die weiteren Phasen lagen unter Last, wie im Idle-Zustand auf in etwa gleichem Niveau, wenngleich natürlich nicht identisch.

Greetz
neax;)
 
Das Verbrauchsphänomenen mit den Mainboards regt mich langsam auf.

Da kann man sich eine 65W oder sogar niedriger eingestufte CPU zulegen, macht dann aber mit dem falschen Board alles zunichte, weil da teils Unterschiede im 50W-Bereich auftreten können.

Und das trotz gleicher Chipsätze und ähnlicher Ausstattung!

Nun gut, oft werden da High-End-Boards mit allem Zipp und Zapp getestet, OC hier, extra SATA-Chip da. Leider kommen die Brot- und Butterboards in Reviews selten vor, obwohl die für die Masse der Nutzer ausreichen würden. OK, wer OC betreibt, dem ist der Stromverbrauch sowieso meist egal, weil dieser dadurch exorbitant und unverhältnismässig ansteigt.

Nur, diese "einfachen" Boards haben alle wichtigen Features. Ob CPU-Unterstützung, GBe-LAN, 4-6x SATA, 6-10x USB, eSATA, Firewire, vernünftigen onboard-Sound usw. Ich verstehe manchmal nicht, warum sich die Leute trotzdem diese Highend-Boards andrehen lassen.

BTW: Schade, das Gigabyte jetzt auch den CO²-Killer raushängen lässt. Bis vor kurzem war es in Vergleichstest meist so, dass GB gegenüber Asus bei gleicher Featuredichte den geringeren Stromverbrauch hatte. Obwohl Asus gleichzeitig eine verarschende Werbekampagne mit ihren tollen Stromsparfeatures fuhr.

Naja, ich bleibe auch weiterhin bei meinen Business-mATX-Mainboards, früher das MSI-K9NBPM2-FID mit AMD-65W-Dualcore und heute das Intel-DQ35JO mit 65W-DC.
 
BTW: Schade, das Gigabyte jetzt auch den CO²-Killer raushängen lässt. Bis vor kurzem war es in Vergleichstest meist so, dass GB gegenüber Asus bei gleicher Featuredichte den geringeren Stromverbrauch hatte. Obwohl Asus gleichzeitig eine verarschende Werbekampagne mit ihren tollen Stromsparfeatures fuhr.

Gestern gab es auf AnandTech einen Artikel über G45-Mainboards. Da konnte man das hier in Sachen Leistungsaufnahme sehen.

Möglicherweise muss man einfach zwischen der AMD- und Intel-Seite unterscheiden, wenn es um die Leistungsaufnahme der Mainboards geht. *noahnung*

Bei dem Artikel von AnandTech kann ich widerum nicht verstehen, warum das ASUS-Board der Favorit der Redakteure ist, wenn das Mainboard in Sachen Performance nur Mitläufer ist und in Sachen Leistungsaufnahme aber mit Abstand das Schlusslicht darstellt. *noahnung* Aber das ist wieder ne andere Geschichte....
 
@Nero
bei identisch gefertigten Prozessoren hängt die Leistungsaufnahme in erster Linie von der Taktfrequenz (linear) und von der Kernspannung (quadratisch) ab. Nimmt man zwei Prozessoren von gleicher Bauart und stellt sie auf gleichen Takt und gleiche Kernspannung ein, müssen sie auch gleich viel verbrauchen. So weit zur Theorie.

Mit Verlaub, aber die Therorie kann man so leider nicht stehen lassen.
Zum ersten Punkt:
Die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme von der Taktfrequenz ist linear, aber mit einem Offset versehen, der vom Herstellungsprozess abhängt.

Zum zweiten Punkt:
Die Leistungsaufnahme geht auch nicht quadratisch mit der Kernspannung. Eine CPU ist kein ohmscher Widerstand, wo P=U²/R gilt. Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer CPU ist etwas komplizierter. In einigen Bereichen geht die Leistungsaufnahme mit der Spannung fast linear, in anderen ist die 3. Potenz eine bessere Näherung als die 2.

Die Hersteller halten sich ja ziemlich bedeckt mit physikalischen Daten. Aber AMD war beim 90nm-Turion64 einmal so fahrlässig, genaue Daten der verschiedenen Powerstates zu veröffentlichen, aus denen man Gleichungen für die Abhängigkeit der Leistung von Takt und Spannung annähern kann:
Im "AMD Athlon™ 64 Processor Power and Thermal Data Sheet"
http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/30430.pdf
finden sich auf seite 82 die Daten für vier Betriebszustände des Turion 64:
1. 2000MHz, 1.20V, 19.58A, 25.0W
2. 1800MHz, 1.15V, 16.70A, 20.9W
3. 1600MHz, 1.10V, 14.25A, 17.5W
4. 0800MHz, 0.90V, 06.42A, 07.9W

Da kannst Du schnell sehen, dass Du mit einer einfachen Gleichung vom Typ:
Verlustleistung = k * Takt * Spannung²
nicht hinkommst. Immerhin reichen die Werte, um einen Lösungsansatz mit vier freien Parametern auszuknobeln, viel Spaß beim Rechnen. ;)

Bleibt anzumerken, dass das Ergebnis nicht quantitativ übertragen werden kann auf die anderen (nicht 90nm) Prozesse.
MfG
 
[3DC]Payne;3733963 schrieb:
Setz dich mal mit den Leuten bei HT4U in Verbindung und bitte sie noch ein paar mehr Prozessoren gleicher 'Baureihe' zu testen.
Volle Zustimmung.

Gleiche Prozessoren, die zur gleichen Zeit hergestellt wurden.
 
Gleiche Prozessoren, die zur gleichen Zeit hergestellt wurden.
Naja wird kaum gehen, die Lager sind noch voller 9850er / 9750er .. während die 9950er halt nageneu sind..

Vielleicht sind die 8750 BEs neuer, wenns die denn mal gibt ...

Ansonsten wirds mal Zeit für 45nm .. man muss sich nur Intels 45nm dual core Kühler anschauen ... um zu sehen, dass die da gerade nen "kleinen" Vorteil haben:
000000066293.jpg

http://www.overclock.net/intel-cpus/338356-help-me-coose-oem-cooler-use.html
Links E7200 Kühler, rechts Q6600.

ciao

Alex
 
Zuletzt bearbeitet:
Ineffizientes CnQ - Paperlapö ??? ???

Das hängt meiner Meinung vom Northbridgetakt ab. Beim K8 läuft diese mit halbem Prozessortakt und beim K10 hat es eine eigene Clock-Domain & Spannungsversorgung.

Sprich die Kerne werden beim K10 zwar runtergetaktet - die Northbridge bleibt aber bei 2 Ghz. Kann man im AMD-Tuning-Tool auch die Spannung der Northbridge verändern?

Wenn ja - einfach mal austesten - NB-Takt auf 800MHz, Core-Takt auf 800, NB-Spannung auf 0,8V(oder geht dann der IMC nicht mehr), Core-Spannung auf 0,8V.

Grüße,
Tom
 
Naja wird kaum gehen, die Lager sind noch voller 9850er / 9750er .. während die 9950er halt nageneu sind..
Vielleicht haben sie einen guten Kontakt zu einem Computer-Händler bzw. Computer-Zusamemnsteller, der die Möglichkeit (z.B. hoher CPU-Fluss) hat, mehrere gleiche CPUs mit selben/ähnlichen Datum zu sammeln.
 
Links E7200 Kühler, rechts Q6600.
Aus den Abmessungen des Kühlers würde ich keine übereiligen Schlüsse ziehen. Ansonsten wäre der Core i7 9xx ein TDP Monster mit 250W: Klick (das 5. Bild)

Und was den Hard Tecs 4U Test angeht so würde ich persönlich auf die übliche Serienstreuung bedingt durch die unvermeidbare Fertigungsschwankung tippen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Sprich die Kerne werden beim K10 zwar runtergetaktet - die Northbridge bleibt aber bei 2 Ghz. Kann man im AMD-Tuning-Tool auch die Spannung der Northbridge verändern?

Wenn ja - einfach mal austesten - NB-Takt auf 800MHz, Core-Takt auf 800, NB-Spannung auf 0,8V(oder geht dann der IMC nicht mehr), Core-Spannung auf 0,8V.

Grüße,
Tom

Das geht theoretisch. Allerdings darf der HT-Link nicht höher als der Northbridgetakt eingestellt sein...
Die NB - VCore kann bei mir bis 1,15 Volt gesenkt werden, Standard ist 1,30 Volt. Bringt ~ 5 Watt.....

Hat MSI nicht grade ein Tool für den K10, welches ähnlich RMClock lastabhängig arbeitet, und die Spannungen manuell vorgegeben werden können?
Im Prinzip würden ja auch 3, 4 Buttons in der Taskleiste reichen, um manuell per Tastenklick vorher ausgetestete Modi zu wählen...

Grüße!
 
Hallo,
ist es nicht so, dass der Unterschied zwischen K8 und K10 im Idle-Zustand hauptsächlich vom L3-Cache kommt? Der will in Idle ja auch gefüttert werden (um keine Alzheimer zu bekommen). Und dazu dann noch die doppelte Kernzahl.
Insofern wäre das neue C&Q nicht so schlecht, wie es scheint.
Gruß Oberst.
 
Aus den Abmessungen des Kühlers würde ich keine übereiligen Schlüsse ziehen. Ansonsten wäre der Core i7 9xx ein TDP Monster mit 250W: Klick (das 5. Bild)
Naja, so pauschal kann mans natürlich nicht sagen, aber es reicht um die Größenordnung festzulegen.

Bei den high-end CPUs, egal AMD oder Intel, ist es ja auch immer so, dass die eine ziemlich geringe Tcase max. aufweisen, deswegen müssen die Kühler dann auch massiv werden.

Nehalem braucht vielleicht keine 250W, aber an die 150W (nach AMD Messung) werden das schon werden. Schließlich gibts mehr Transistoren und HTh erhöht die Auslastung der Kerne. Dazu kommt dann noch, dass bei so nem native Quad die Gefahr von Hotspots sicherlich größer ist, als bei nem 2x2 Quad.

ciao

Alex

P.S: der dual core Intel Kühler ist komplett aus Aluminium ... kein Kupfer nötig
 
Das ist doch kaum mehr als Messfehler und ein wenig Streuung in der Produktion, da würde ich jetzt nicht auf gewaltige Sprünge in der Fertigung tippe, evtl. verkauft AMD auch nur die besseren Cores als 9950 ;)
 
Die sollen mal versuchen die Phenoms zu untervolten und dann den Stromverbrauch messen, mein Phenom 9750 läuft bei Standardtakt mit 1,1 Volt (primestable) - also die gleiche Voltzahl wie bei aktiviertem Cool&Quiet. :)
 
Das ist doch kaum mehr als Messfehler und ein wenig Streuung in der Produktion, da würde ich jetzt nicht auf gewaltige Sprünge in der Fertigung tippe, evtl. verkauft AMD auch nur die besseren Cores als 9950 ;)

Ja, das sehe ich genauso. Da müsste man schon mehrere CPU aus verschiedenen Produktionswochen miteinander vergleichen, um die Allgemeingültigkeit der Messwerte zu bestätigen...

Gruß

Satyr
 
Gestern gab es auf AnandTech einen Artikel über G45-Mainboards. Da konnte man das hier in Sachen Leistungsaufnahme sehen.

Möglicherweise muss man einfach zwischen der AMD- und Intel-Seite unterscheiden, wenn es um die Leistungsaufnahme der Mainboards geht. *noahnung*

Bei dem Artikel von AnandTech kann ich widerum nicht verstehen, warum das ASUS-Board der Favorit der Redakteure ist, wenn das Mainboard in Sachen Performance nur Mitläufer ist und in Sachen Leistungsaufnahme aber mit Abstand das Schlusslicht darstellt. *noahnung* Aber das ist wieder ne andere Geschichte....

Wobei Du unterschlägst, dass die energiefreundlichsten Boards (die von Intel) auch die
mit Abstand problembehaftestem waren und das Gigabyte-Board dort schlecht designt ist (der PCIE-Slot in 16er Bauform ist nur 4er-Geschwindigkeit angebunden).

Das Asus war dort halt das rundeste von allen *noahnung*
 
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