AW: durch köpfen (Skylake) weniger VCore?
Die Sache ist insgesammt etwas komplizierter, denn um zu verstehen, warum die CPU bei geringerer Temperatur weniger Spannung für den selben Takt benötigt, muss man das ganze etwas genauer betrachten.
Es gibt diverse Effekte, die auch gegensätzlich ablaufen, so sinkt z.B.: die Schwellspannung des Transistors mit steigender Temperatur, was bei einer festen Spannung zu einem größeren Stromfluss durch den Transistor und damit zu einem schnelleren Schalten führt. (Durch den größeren Stromfluss werden die Gateskapazitäten von nachgeschalteten transistoren schneller umgeladen.) Nun ist es aber so, das die transistoren ab einer gewissen Höhe der (übersteuerten) gatespannung zu sättigen anfangen, d.h. die zusätzlich anliegende Spannung erhöht den Stromfluss nur noch noch geringfügig.
Die Ladungsträgerbeweglichkeit hingegen nimmt mit sinkender Temperatur zu, also dieser Effekt führt zu einem Anstieg des Stromes durch den Transistor bei sinkender Temmperatur bei einem konstanten Level der Übersteuerung, d.h., die Gatespannung wird so geregelt das der Anstieg der Schwellspannung durch die sinkende Temperatur kompensiert wird.
Außerdem hat auch die Source und Drainspannung eine gewisse Rückwirkung auf die Charakteristik der Gatespannung.
Jedenfalls je höher die zwischen der Source- und der Drainelektrode anliegende Spannung ist, um so höher hat auch die Gatespannung noch einen gewissen Einfluss.
Ab einer gewissen Spannung übersteigt aber der durch die erhöhte Ladungsträgerbeweglichkeit hervorgerufene Stromfluss den Verlust durch die höhere Schwellspannung, also wird der Transistor ab einer gewissen Spannung dann durch ein Absenken der Temperatur schneller.
Je höher die Spannung am Gate des Transistors ist, desto stärker tritt dieser Effekt hervor, da der Anstieg der Schwellspannung umso weniger ins Gewicht fällt. Unterstützend kommt dann natürlich noch hinzu, das sich mit sinkender Temperatur die Eigenleitung des Siliziums verschlechtert und so weniger Leckströme bei gleicher Spannung entstehen, wodurch auch wiederum die Schaltgescindigkeit etwas erhöht wird. Der sinkende elektrische Widerstand der Leiterbahnen begünstigt das dann auch noch.
Wie stark ein spezifischer Chip nun von einer gesenkten Temperatur profitiert ist aber von eienr Vielzahl von Faktoren abhängig, z.B.: vom spezifischen Prozess (und damit der Temperaturdrift der Schwellspannung, sowie dem Einfluss der Temperatur auf die Ladungsträgerbeweglichkeit), der Schwellspannung im kritischen Pfad, der Versorgungsspannug des Chips, dem allgemeinen Temperaturlevel, der Menge der Leckströme, usw.....
Was aber wohl für aktuelle Chips gilt, ist, dass diese tendenziell bei höheren Spannungen stärker von gesenkten Temperaturen profitieren als bei eher niedrigen Spannungen, wobei es wohl sogar möglich sein könnte, das sich das Verhalten bei sehr niedrigen Spannungen umkehrt.
Außerdem sollten Chips mit einer eher geringen Standartspannung in kombination mit entsprechend erhöhter Spannung eher von niedrigen Temperaturen profitieren als Chips mit höheren Standartspannungen. Der Grund hierfür liegt in der Höhe der Schwellspannungen, die bei geringerer Standartspannung eher niedriger sein dürften.
- das wollte ich damit sagen
Ansonsten würde Extreme OC auch nicht funktionieren.
