Stromverbrauch bei unterschiedlichen Taktraten?
Was ist vom Stromverbrauch (nicht Leistungs-/Spieletechnisch) besser? Wenn ich meinen Prozessor mit 1,6 GHz takte, dafür aber alle 8 Kerne zu rund 60% ausgelastet sind, oder wenn ich einen Kern habe, der mit 5,1 GHz läuft? Der Stromverbrauch ist ja direkt proportional zur Taktrate und zur Spannung, aber ich weiß nicht wie sich die Anzahl der Kerne darauf auswirkt.
LG Simon
4 Antworten
Ich weiß nicht, ob man das so einfach sagen kann... da kommt auch einiges ins Spiel, was CPU spezifisch ist. Mögliche Faktoren sind:
- Spannung => geht mit U^2 ein. Beispiel: 1,8V Core mit 0,3V übertakten:
lineare Rechnung wäre: 2,1V/1,8V = 1,167 => also 16% mehr Stromverbrauch
quadratische Rechnung: (2,1V/1,8V)^2 = 1,36 => also 36% mehr Stromverbrauch
- Auslastung/Zeitdauer: 8*1,6*00%6 = 7,68 Rechenkapazität, 1*5,1*100% = 5,1 Rechenkapazität. Folglich bräuchte dein einer Kern länger... - nicht der Weisheit letzter Schluss, wie folgender Punkt zeigt.
- Parallelisierbarkeit: Wie gut lässt sich die Rechenlast verteilen, welche Verluste auf gegenseitiges Warten von Daten entstehen => je mehr Kerne, desto größer die Verluste
- Energieverbrauch im Leerlauf: Auch wenn die anderen Kerne nichts zu tun haben, verbrauchen sie Strom
Rein vom Bauchgefühl würde ich jedoch davon ausgehen, dass in diesem Fall die Taktrate (inkl. Erhöhung der Core-Spannung) dominiert, also kleinere Taktrate => kleinerer Stromverbrauch
Dazu müsstest du die Spannung der Kerne bei unterschiedlichen Taktraten kennen, grundsätzlich würde ich für die Annehmen, dass die Leistungsaufnahme pro Kern mit der Anzahl der verwendeten Kerne multipliziert werden muss um das richtig zu errechnen. Ein Kern mit höherer Taktung zieht auch mehr Strom und benötigt eine höhere Spannung, da fließen also viele Faktoren mit ein. Am besten wäre es wenn du HwInfo64 benutzt (oder CPU-Z?), das zeigt die die Leistungsaufnahme deines Prozessors, du musst dann nur noch beide Fälle testen.
Das hängt in erster Linie von der Spannung, der vCore, ab. Höhere Taktraten als nach der TDP vorgesehen erfordern meist auch eine höhere vCore. Im Normalbetrieb besteht sogar die Möglichkeit, die vCore durch "undervolting" zu senken und den Strombedarf weiter zu senken. Zudem ist das Verhältnis des Takts zur Verlustleistung keineswegs proportional.
Also: 1,6 GHz ist effizienter als 5,1 GHz.
Der Stromverbrauch ist ja direkt proportional zur Taktrate
Nein. Ist er nicht.
Die Kennlinie ist nicht linear.
Was faselst du da für einen Unfug. Pi Beta Alpha.
Eine lineare Annäherung verwendet man dann, wenn man nur einen kleinen Ausschnitt der Funktion betrachtet, von dem man annimmt, daß er nahezu linear ist
Du aber propagierst für einen weiten Bereich von 1,6MGz bis 5.1GHz. Da ist eine Annäherung mit einer Tangente nicht nur nicht mehr zulässig, sondern du liegts weit außerhalb der Spezifikation.
Es handelt sich hier um das Fließverhalten der Elektronen im Gate der MOSFETS in Abhängigkeit von Taktfrequenz und Gatespannung.
Hast du überhaupt annähernd ne Ahnung, welche physikalischen Vorgänge sich da abspielen?
Ok... Grundwissen erste Klasse Oberstufe: Wie berechnen wir einen Temperaturabhängigen Widerstand liebe Klasse? Genau! Mit Alpha und Beta! Alpha linear, Beta als quadratische Funktion.
Und ich komme auf 0,16 GHz/Watt bei 1,6 GHz und auf 0,1276 GHz/Watt bei 5,1 GHz. Daher meine Frage:
Was ist Stromsparender? 8 Kerne mit 1,6 GHz oder 1 Kern mit 5,1 GHz.
Und nein, MOSFETS kommen erst in 2 Jahren dran, also hab ich noch keine Ahnung davon.
Und der Stromverbrauch steigt weniger als linear mit der Taktrate, nur bei der VCore quadratisch. Und da sich meine VCore nur um 0,1 V verändert, ist meine Annahme, dass der Stromverbrauch linear ansteigt durchaus berechtigt
Entschuldige, um + 0,3V
Prozessoren bestehen aber nicht aus temperaturabhängigen Widerständen sondern aus MOSFET Transistoren.
Ok entschuldige, ich habe wohl ein weit hergeholtes Beispiel vorgebracht. Im Grunde ist aber meine Annahme doch richtig, oder?
Ok... nach der Formel für 0815 Nutzer ist er linear, aber du rechnest ja auch nicht bei Temperaturabhängigen Widerständen mit Beta sondern meist nur mit Alpha, wo eine annähernde Gerade in einem festgelegten Intervall angenommen wird. Oder wird PI auch meist nur mit den 15 einhalb Nachkommastellen des doubles berechnet ( oder long double) und nIcht mit den Billionen Stellen , die Google errechnet hat.