Kenne aber aus der Historie auch die Mauschelei von Intel was die TDP Werte angeht. Man findet ausreichend Tests dazu im Web... "Why intel CPU's draw more power then specified..." etc.... etc... etc...
Zur Richtigstellung!
Der Intel Core i9-9900K sowie verwandte Derivate besitzen einen Base Clock von 3,6 GHz. Wenn die von den Mainboard-Herstellern implementierten und werkseitig voraktiverten Feature Sets namens ASUS MultiCore Enhancement, ASRock Multi Core Enhancement, MSI Enhanced Turbo und GIGABYTE Enhanced Multi-Core Performance deaktiviert sind, ergo der Prozessor seitens seinem inhärenten Feature Set Intel Turbo Boost Technology, Intel Turbo Boost Technology 2.0 und Intel Turbo Boost Max Technology 3.0 sowie AMD Precision Boost, AMD Precision Boost 2, AMD Extended Frequency Range, AMD Extended Frequency Range 2, AMD Turbo Core Technology und AMD Turbo Core Technology 2.0 - um einmal alle relevanten Technologien des sogenannten Power Boost States aufzuzählen - die Richtlinie zur Hersteller-Vorgabe einhält, dann ist diese Thermal Design Power nicht mehr so abwegig, jedenfalls bei den Intel-Prozessoren. Wieso dieser so negativ klingende Passus? - Dazu später mehr!
Nun ist es zuerst einmal so: Es gibt die TDP für das CPU Package und es gibt sie für das Voltage Transformation Module. AMD fasst die sämtlichen Eingangsspannungen zusammen. Seit Ryzen gibt es eine weitere für das SoC. Ansonsten sind MVDD, VDDC und so weiter in einer gemeinsamen Einheit zusammengefasst. Intel trennt die Eingangsspannungen akribisch auf: VCCIA = (Collector Supply Voltage of Integrated Architecture System), VCCSA = (Collector Supply Voltage of System Agent), VCCIO = (Collector Supply Voltage of Input/Output Transactions) und VCCGT = (Collector Supply Voltage of Graphics Termination). Auf den ersten Blick sieht die Eingangsspannung bei den Intel-Prozessoren nach weniger aus wie gegenüber AMD, doch nur weil die Eingangsspannungen in getrennt erfolgen. Eine Anmerkung: AMD-Prozessoren schalten über einen Phase-Locked Loop, dieser ist Bestandteil des Mainboards, wird auch häufig als Takt-Generator oder als Takt-Oszillator bezeichnet, mit Negativen Spannungen, kurz VDD. AMD-Prozessoren schalten somit in Power States, diese das Taktsignal mit einer Spannung statisch vorgeben. Seit der Buldozer-Mikroarschitektur erlaubt ein jeder dieser Energiezustände, so zu Deutsch, zwei Spannungswerte, um einen Puffer zu setzen. Intel-Prozessoren schalten sowohl über einen Phase-Locked Loop, dieser ist Bestandteil des Mainboards, mit Positiven Spannungen, kurz VCC, oder vorwiegend schalten sie über einen inhärenten Delay-Locked Loop, dieser das Voltage Regulator Module und den Phase-Locked Loop des Mainboards direkt anweist. Intel-Prozessoren schalten daher ihre Spannung zum Taktsignal. Dem Laien wird 's freuen, wenn er übertaktet, weil für ihn lautet die Maßgabe, insofern die inhärente Power Control Unit der CPU es optimal regelt, den Multiplikator rauf zu setzen und mehr nicht. Ein von der Skylake-Mikroarchitektur eingeführtes Feature Set lautet Intel Speed Shift Technology: Diese Funktion gestattet es, dass der Prozessor die Anweisungen des Advanced Configuration and Power Interface von Windows übergehen kann. (Diese Technology setzt in mindestens Windows 10 Threshold 2 voraus.) Bei AMD-CPUs muss weiterhin die Spannung manuell diktiert werden, weil der Hauptprozessor, so sein vollständiger Name zu Deutsch, die Leistungsschiene nicht anweisen kann - der negative Aspekt der Negative Voltage (VDD). AMD hatte mit seinem von ATI Technologies übernommenen Feature Set namens PowerTune Technology einen ähnlichen Schritt gewagt, nämlich erstmals und zuletzt mit der Steamroller-Mikroarchitektur: Die sogenannte APU kann ihr Taktsignal für den CPU-Teil mit dem für den GPU-Teil so oszillieren, dass der CPU-Teil mit dem GPU-Teil schaltet.
Genug der technischen Unterscheidung zwischen Intel- und AMD-Prozessoren. Eine Anmerkung zu den Turbo-Technologien: Fast alle der aufgezählten Power Boost States sind variabel. Man kann also auch einen AMD-Prozessor der Iterationen K10 und K15 - K16 ist mir nicht bekannt - über seiner Turbo Core Technology sowohl über- und untertakten als auch über- und unterspannen. Die Version 2.0 gestattet diesen Schritt in zwei Energiezuständen, Power Boost State #0 und Power Boost State #1. Eine dafür geeignete Software ist AMD OverDrive. Des Weiteren erlaubt diese Software, dass die Anzahl der zu boostenden Module für die jeweiligen Turbo-Energiezustände bestimmt werden kann. Damit wird praktisch eine Funktionalität geboten, diese den oben aufgezählten Mainboard-Funktionen gleich kommt und in so auf einer AMD-Plattform erst mit der Zen-Mikroarchitektur geboten ist.
Zur TDP: Ich nehme es vorweg. Bei den AMD-Plattformen gibt der Hersteller (AMD) in stets die TDP anhand der Ausgangsspannung zum CPU-Package an. Intel ist in diesem Schritt anders, dafür in der Gesamtheit präziser, weil es die TDP anhand der einzelnen Eingangsspannungen der einzelnen Pahsen (Leistungsschienen) ermittelt. Dadurch wird die TDP des VRM mit einkalkuliert. Dieser Schritt fehlt bei den AMD-Prozessoren, weshalb die gesamte, aufgenommene Power am VRM nicht mit einkalkuliert ist. Diese muss man schätzen und hinzurechnen. Wie viel dies Verlustleistung des VRM ist, ergo wie viel mehr Watt das VRM aufnimmt, um die erforderliche Ausgangsleistung zum CPU-Package bereitzustellen, ergibt sich anhand der Effizienz des VRM, also der Bauteil-Güte, dessen Matrix, zum Beispiel sind hochintegrierte Schaltungen effizienter, und wie hoch die anliegende Temperatur ist, denn mit ihr sinkt der Wirkungsgrad. Man spricht bei guten VRMs mit einer durchschnittlichen Strapaze und einer Temperatur von bis zu 80 °C von 30 Watt. Man kann sich ausmalen, dass ein AMD FX-9590 das hochwertige VRM eines ASUS ROG Crosshair V Formula-Z auf macimaler Anforderung um den Faktor 2 srapaziert, ergo reden wir schon von 60 Watt und bei schlechter Kühlung von dem Faktor 3, ergo theoretisch um 100 Watt. "Wobei bei so viel selbst das hochwertige, hochintegrierte IR-VRM seinen Drain längst herunterfährt". Die Goldene Mitte muss jeder für sich in Erfahrung bringen. Jetzt jedenfalls wird klar, wieso es ein AMD FX-6300 über seinen Power Boost State #0 mit 4,1 GHz auf bis zu 135 Watt bringt. Der Power Boost State #1 ist mit seinen 3,8 GHz und ca. 110-115 Watt auch für die nicht all zu niedrig angesiedelten Mainboards noch genügsam. (Die Mainboards erkennt man an ihrem Namen "970", stehend für den Chipsatz RX980. Die Mainboard mit "960" sind Legacy-Modelle aus der K10-Iteration mit meistens den Chipsatz RS780L und unterstützen sowie nur die eine Turbo-Stufe auf Power Boost State #1, machen allerdings schon häufig bei 105 Watt dicht und packen daher auch diesen Turbo nicht.) Ohne jetzt die Effizienz des VRM noch weiter zu senken, weil sowohl die Turbo Core Technology 2.0 nicht Bestandteil der TDP ist noch die die TDP des VRM. Bei noch krasseren Temperaturen reden wir von real bis zu 145 Watt. Ich habe schon Package-Temperaturen (Tcase) gesehen, diese lassen sogar auf bis zu 155 Watt vermuten. Der AMD FX-6350 ist im Übrigen effizienter und spart auf den gleichen maximalen Turbo-Energiezustand 10 Watt ein; sein Power Boost State ist niedriger, kommt aber gesamt auf die gleiche Leistung. Doch wie sieht es ohne Power Boost State und ohne VRM-TDP aus? Halten sich die FX-CPUs an die Maßgabe von AMD? - Tun sie! Der AMD FX-6300 begnügt sich bei einer Temperatur von unterhalb 60 °C mit weniger wie 90 Watt. Die Tom's Hardware hatte dies per Lasermessungen ermittelt. Die TDP-Angabe von 95 Watt stimmt! Also - Viel Grundlegendes, das es zu unterscheiden und zu beachten gilt.
"Zahlen allein sind noch keine Fakten! - PMPO ist keine Sinusleistung!"
Zur TDP von Intel: Grundsätzlich bezieht sich Intel auf das sogenannte Power Limit und bezieht damit seine Turbo-Technik mit ein. Das Power Limit ist je nach Core verschieden abhängig von dem Anwednungsszenario. Nicht jeder Core benötigt in einer jeden Situation gleich viel Load. Wie die Energieverwaltung des Prozessors vonstatten geht regelt die inhärente Power Control Unit, also ein Power-Monitor, dieser nach der Effizeinz und dem Load der einzelnen Cores urteilt. Der Prozessor fährt seinen Turbo auf die jeweiligen Cores in der jeweiligen Stufe in der Abhängigkeit zur Effizienz. Intel setzt dafür entsprechende Power Levels, diese hierunter nachgeschalgen werden können:
Power Consumption - The Intel 9th Gen Review: Core i9-9900K, Core i7-9700K and Core i5-9600K Tested
Wenn der Intel Core i9-9900K beim Gaming seine 8 Cores mitsamt seiner Verdopplung auf 16 Threads über das Thread-Level Parallelism (Intel HyperThreading Technology) mit bspw. jeweils einen Load von 50% fährt und auch seine anderen Cluster, vorrangig zu nennen sind der Integrated Memory Controller und der Local Advanced Programmable Interrupt Controller, nicht all zu sehr beansprucht werden, dann ist es theoretisch möglich, dass der Prozessor mit dieser Strapaze, diese Definition mir gegönnt sei, er die TDP von 95 Watt einhalten kann. Zur Betonung: Das Power Level #1 ist stets zu berücksichtigen! Wenn der Core-Load mit Schnitt bei 33% liegt, von mir aus zwei Cores auf 75% und die anderen 6 auf 25% dann ist sogar noch Luft für den Turbo-Modus, sodass zwei bis vier Cores geboostet werden können, bei satter Kühlung - Effizienz nach Power Level #1 - auch um zwei Stufen und dann kann der Prozessor auch mehrere Watts aufnehmen, bspw. 20-30 Watt, siehe Power Level #2. Die 120 Watt schaden nicht, denn die Effizienz bestimmt, was geht. Die TDP-Angabe ist nur ein Norm, sie bestimmt nicht die Effizienz unter der Vorrausetzung von einer geringeren Belastung und von einer maßgeblich geringeren Temperatur.
Ich hatte bereits einige Messungen mit meinem Intel Core i7-6700K durchgeführt, dabei habe ich jeweils das ASRock Multi Core Enhancement und das AVX mit berücksichtigt:
Diskussion: Der negative Aspekt des Multi Core Enhancement
Das alles ist sehr viel Text, aber deswegen, weil das Thema sehr komplex und auch missverstanden ist. So richtig durchblicken will womöglich keiner, weil Intel mit der Einführung von Kaby Lake-Y/U/R/H/S/G/X/DT und Skylake-DE/W/X/SP die Spezifikation nochmals erneuert hat, nicht zuletzt wegen den neuen, erweiterten Turbo-Stufen.
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