nach was wird die tdp festgelegt?

[baronvonvestholm]

hallo

ich frag mich gerade nach was die tdp festgelegt wird, ist es villeicht der max. wert des stärksten prozessors in der architektur oder generation? Also das z.b. der i7 3770k max 77w zieht, und der 3450 max 69w oder so? Oder darf die Tdp auch überschritten werden?

 

[Singlecoreplayer2500+]

Hier nen Auszug von "Wiki"
"Mit Thermal Design Power (Abkürzung: TDP, gelegentlich auch falsch: Thermal Design Point) wird in der Elektronikindustrie ein maximaler Wert für die thermische Verlustleistung eines Prozessors oder anderer elektronischer Bauteile bezeichnet, auf deren Grundlage die Kühlung ausgelegt wird. "

Den Rest darfst selber lesen
Thermal Design Power

 

[True Monkey]

Vllt hier einfacher zu verstehen

Was ist nun die VID (Voltage Identification Definition) bzw. wie kommt diese zustande?

Was ist die VID nun genau?
Unter VID (Voltage Identification Definition) versteht man die Spannungsvorgabe als Standardwert für einen stabilen Betrieb, die vom Hersteller in jeder CPU fest gespeichert ist und exakt die Produktionsqualität wiederspiegelt. Die VID definiert dabei stets die Maximalspannung (Vpeak), die anliegen darf und nicht Spannung(en) in den jeweiligen Lastzuständen (siehe Schema 1). Diese Vorgabe ist bedingt durch die Unterschiede zwischen den einzelnen CPUs, die bei der Herstellung nicht zu vermeiden sind (z.B. Qualität des Wafers). Das Board leitet davon automatisch die Versorgungspannung (Vcc) ab, die man landläufig als auch manuell einstellbare CPU-Spannung oder VCore bezeichnet. Innerhalb dieser Festlegung gibts natürlich wiederum Abweichungen (z.B. Position des Chips auf dem Wafer, innen = besser), so dass man die VID zwar als Richtwert nehmen kann, im konkreten Fall aber jede CPU erst einmal wirklich austesten sollte.

Wie wird die VID festgelegt?
Die benötigte VID (U) ergibt sich einerseits aus der für die CPU vorgegebenen maximalen Verlustleistung in Watt (W = U x I) und dem inneren elektrischen Widerstand (R) der CPU unter Vollast, der für den fließenden Strom (I) verantwortlich ist:

Sie wird deswegen so festgelegt, dass die CPU im Produkt von Spannung und Strom nicht mehr Watt umsetzt, als der Hersteller für dieses Modell als Wert angibt (z.B. 95 Watt beim Q6600). Ok, die Definition der TDP funktioniert schon ein wenig anders, aber vereinfacht wollen wir diese Rechnung mal so stehen lassen, da es für das Verständnis völlig reicht.

Quelle

 

[Incredible Alk]

Wiki ist leider nicht immer alles... wie die TDP festgelegt wird - was die Frage des TEs ist - wird im Wiki-Artikel mit keinem Wort erwähnt.

Das ganze funktioniert folgendermaßen...
bei der Entwicklung einer neuen CPU-Architektur und deren CPU-Ableger wird natürlich von vorneherein darauf geachtet wo sich im Chip wie viel Abwärme bildet - dadurch kann der grobe Rahmen schon bei der Konstruktion mehr oder weniger festgelegt werden.
Wenn dann Prototypen existieren können für die verschiedenen Modelle verschiedene TDP-Klassen festgelegt werden, beispielsweise "77W", "95W" und so weiter. Wo diese Grenzen genau liegen richtet sich nach vielen Gesichtspunkten (wie genau das läuft wissen nur Intel und AMD alleine). Die TDP setzt dann wie auch im Wikiartikel steht die obere Grenze fest, die die CPU bei Vollast an Abwärme nicht dauerhaft überschreiten darf.
"Dauerhaft" deswegen, weil bestimmte Turbofunktionen kurzzeitig das Limit übersteigen dürfen. Man sollte auch dabei erwähnen, dass Programme die gezielt Abwärme provozieren durch "nicht sinnvolle" Operationen (wie beispielsweise CoreDamage) die TDP unter Umständen sprengen können, Intel spricht von etwa 10% bei der Nutzung von "Powerviren" - das passiert bei "echten" Anwendungen aber nie.

In der Serienproduktion werden nun die CPUs getestet und deren TDP bestimmt (eigentlich wird die VID für eine feste TDP-Grenze über den Widerstand bestimmt und dann "abgerundet" aber das würde zu weit führen) - jede CPU ist wie du vielleicht weißt etwas anders und daher schwanken auch die Stromaufnahmen und Abwärmen in gewissen Grenzen. Entsprechend ihrer Qualität werden die CPUs dann in ihre jeweilige TDP-Klasse eingeteilt, benannt und verkauft. Das bedeutet, dass du durchaus eine CPU bekommen kannst mit einer TDP von nur 80W obwohl "95W" draufsteht - aber in die "77W"-Klasse hat sies nunmal nicht geschafft (fiktives Beispiel).

EDIT: Verdammt, Monkey war schneller^^
Aber hey, das ist nur copy&paste

 

[True Monkey]

^^nicht nur

Das Bild habe ich noch extra da rein basteln müssen
Aber ich geb zu dein Post ist besser

 

[baronvonvestholm]

nur so zum verständniss, 77w verbrauch sind auch 77w abwärme, oder?


und kann man die tdp auch als max. stromverbrauch sehen? Weil z.b. bei Mindfactory steht statt tdp, maximaler stromverbrauch drann

 

[Incredible Alk]

@Monkey:
Quatsch... nur zeitintensiver.

nur so zum verständniss, 77w verbrauch sind auch 77w abwärme, oder?
und kann man die tdp auch als max. stromverbrauch sehen?

Wenn mans grob betrachtet und die CPU als idealen ohmschen Widerstand betrachtet: Ja.
Das stimmt nicht so ganz, die Abweichungen sind aber normalerweise so gering dass man fürs Überschlagen das schon so sehen kann. In der Realität ist die reine Abwärme üblicherweise etwas geringer da CPUs eben nicht 100% ideale ohmsche Widerstände sind.

Monkeys Quelle sagt dazu:

Verlustleistung
Die Verlustleistung ist die in einer CPU in Wärme umgesetzt Leistung und NICHT die elektrische Leistung.

Thermal Design Power
Mit TDP wird die Verlustleistung der CPU bezeichnet, auf deren Grundlage die Kühlung ausgelegt wird. Meistens (aber eben nicht immer) entspricht sie dabei der maximal möglichen Verlustleistung. Sie muss aber nicht gleich sein, da praktische Belastungsszenarien andere Ergebnisse geben, als theoretische Rechenbeispiele.

Blindleistung
Bei den gern genommenen Voltampere, kurz VA, handelt es sich um eine Angabe zur Gesamtleistungsaufnahme. Im Prinzip ist es die Leistung, die landläufig in Watt (W) angegeben wird. Der Begriff Voltampere bringt lediglich zum Ausdruck, dass darin auch Blindleistung enthalten ist. Ein normaler ohmscher Widerstand setzt seine aufgenommene Leistung nämlich vollständig in Wärme um. Man nennt das Wirkleistung. Die Einheit ist dann Watt (W).

 

[baronvonvestholm]

wird villeicht die tdp von intel ein bisschen höher steckt? Weil ich hab ein bisschen rumgegoogelt und der 3770k soll scheinbar nicht über 55w kommen mit prime

 

[Incredible Alk]

Die TDP ist eine Obergrenze.

Weniger verbrauchen darf die CPU natürlich!

 

[FreezerX]

Die TDP ist eine Obergrenze.

Ich denke, dass die TDP-Angabe nicht bei allen Prozessoren die "harte" Obergrenze darstellt, sondern ggf. eine doch eher weichere Grenze ist.
Test: AMD FX-8350

Da ist die Differenz von Idle zu Prime z.B. beim FX-8350 ca. 170W, die TDP liegt bei 125W.
Natürlich sind Netzteilwirkungsgrad und "Belastung" des Mainboards zu beachten, allerdings kommt zu der genannten Differenz auch noch der Idleverbrauch dazu.

 

[Incredible Alk]

Da ist die Differenz von Idle zu Prime z.B. beim FX-8350 ca. 170W, die TDP liegt bei 125W.

AMD gibt auch keine TDP (= Obergrenze für alle CPU-Aufgaben mit Ausnahme von Powerviren) an, sondern eine ACP (Average CPU Power), die generell niedriger liegt als die tatsächliche maximale Leistungsaufnahme!
(Average CPU power - Wikipedia, the free encyclopedia)

Leider wird dieser Unterschied von TDP zu ACP von vielen Shops, Testern, Reviewern usw. nicht beachtet. Ich weiß selbst nicht genau, ob die 125W des FX-8350 nun eine ACP oder eine TDP sind aber die Messungen sprechen wohl eher für eine ACP.

Wenn man die ACP von AMD in die echte TDP "umwertet" (TDP = ACP mal irgendwas zwischen 1,3 und 1,5, vgl. Wiki) sind die 170W durchaus im Rahmen - AMD hat hier nur die Angabe etwas "frisiert", um die aktuellen CPUs vom Verbrauch her nicht auch noch auf dem Papier noch schlechter aussehen zu lassen als sie sowieso schon da stehen.

 

[FreezerX]

Alles klar, dann kenne ich das nun .
Verwirrend finde ich nur, dass auch auf der AMD-Homepage die Leistungsaufnahme als TDP bezeichnet wird.

 

[Incredible Alk]

Wie gesagt ich bin mir nicht sicher welchen Wert AMD da wo wirklich angibt. Nur wenn Messungen deutlich mehr als 125W bescheinigen unter Vollast und AMD 125W angibt spricht doch alles sehr für eine ACP in dem Falle (oder ein extrem schlechtes Netzteil ).

Man sollte sich auch ohnehin nicht allzusehr in diese Angaben verrennen als Normalkunde. Es gibt zu diesen Chips genügend unabhängige Tests die weit mehr über die tatsächliche Leistungsaufnahme der CPUs aussagen als die Angaben der hersteller von TDP, ACP oder was auch immer.

 

[baronvonvestholm]

gibts so ein vergleich in irgend einem pcgh heft? Sonst währe das ziemlich praktisch wenn es im nächsten mal kommen würde

@bescheißt dann amd auch bei den grafikkarten? Weil bei der 7970ghz steht 250w und sie liegt oft drüber

Bei der AMD website steht keine tdp sondern power leistung

 

[OctoCore]

power leistung? Also Leistungs-Leistung? lol...
Sowas steht für die typische Höchstleistung, in der Regel für das Referenzdesign ... abgesehen von kurzfristigen Spitzen, die darüber hinausgehen, ist das eigentlich okay.
Für das, was die Kartenfertiger durch Werksübertaktung usw. mit dem Stromverbrauch und der Verlustleistung anstellen, kann AMD ja nichts.

 

[Incredible Alk]

Wenn ich mich recht entsinne gibts bei Grafikkarten eine "Typical Board Power" die einen Richtwert angibt wie viel Strom die Grafikkarte unter Vollast verbraucht.

Wieviel das genau ist ist da aber auch relativ wurscht bei modernen Karten weil sowohl AMD als auch NVidia Systeme anbieten wie PowerTune die den User die Leistungsaufnahme steuern lassen.
Wenn die Karte sagen wir mal 210W als nominelle Leistungsangabe hat kann man bei AMD das PowerLimit von -20 bis +20 einstellen und so der Grafikkarte einen Stromdurst von etwa 170 bis 250W je nach Einstellung "erlauben", was diese dann durch dynamische Taktanpassung erreicht. Genau diese Features drosseln ja auch die Grafikkarten bei sinnloser Überlast (wie dem Furmark) um mehr Stromaufnahme als erlaubt zu vermeiden - was es in der Form bei CPUs noch nicht gibt (und das ist imho auch gut so, ich habe diese Deckelung bei Grafikkarten schon verurteilt).

 

[GoldenMic]

Die TDP beschreibt die Abwärme die der Chip produziert.
Diese ist nicht gleichzusetzen mit der Leistungsaufnahme, da diese wesentlich schneller schwanken kann, als die Abwärme.
Hat unter anderem mit der Leitfähigkeit des Materials zu tun, WLP leitet zum Beispiel schlechter als Lötzinn. Desweiterin steigt die Leistungsaufnahme auch abhändig von der Temperatur.
Es ist jedenfalls nicht gleichzusetzen.

Bei der TDP gibt der Hersteller wie gesagt die typische Abwärme an. Sie ist als Maximalwert anzusehen, obwohl sie auch überschritten werden kann.
Das passiert zum Beispiel durch die aktuellen Turbo Funktionen vieler Prozessoren. Hier steigt die Abwärme über die TDP an, wie genau kann man in der Beschreibung der einzelnen Turbo Funktionen sehen. Wird Beispielsweise nur 1 Kern ausgelastet hat der Turbo mehr TDP Budget zur Verfügung als wenn 4 Kerne ausgelastet werden.
Bei geringerer Prozessor Last als 100% auf allen Kernen wird die TDP im Normalfall nicht erreicht, Turbo Modi jetzt mal außen vor. Stromsparmechanismen haben da auch Einfluss drauf.
Je geringer die Leistungsaufnahme des Prozessors desto geringer die Abwärme und andersrum.

Bei der TDP spielt das aber alles eher gar keine Rolle, da sie nur einen starren Wert angibt, der die durchschnittliche Abwärme ausdrücken soll und der vor allem für die Kühlerbranche interessant ist.

Unterschiede zwischen AMD und Intel gibt es da zwar, allerdings sollten die zur Zeit nicht mehr so groß ausfallen.

 

[DerPate1235]

Also wenn ich Prime anmache, nur mal so am Rande: dann geht meine TDP 77W auch mal auf 82 und mehr. Denke also das es kein Problem ist höchstens die Kühlung.
Dieser Wert wird also schon überstiegen und dann verbraucht man etwas mehr Strom.^^

 

[Incredible Alk]

Was du beim einschalten von Prime erlebst ist das "kontrollierte Überschwingen" über die TDP vom Turbo der Ivy-CPUs.
Wenn die Last länger anhält (und die CPU nicht irgendwie übertaktet oder ähnlich eingegriffen wurde) wird die TDP wenn die CPU sich aufgeheizt hat eingehalten.

Nebenbei bemerkt: Falls du diese Werte bei irgendwelchen Sensoren abgelesen hast (wovon ich ausgehe da du kaum eine komplette Messstation nutzen wirst) solltest du dir darüber klar sein, dass die Angaben zwar immer genau da stehen, die Messunsicherheit aber enorm sein kann. Wenn das Ding dir "82,31W" anzeigt kannste nur relativ sicher sein, dass die CPU grade irgendwas zwischen 70 und 90W aufnimmt

 

[DerPate1235]

*Hmm* mir ist schon bewusst das es ungenauigkeiten gibt aber 20w? Das ist ganz schön viel.^^
Aber mir ist das egal, solange die CPU das mitmacht und Haswell auch bald kommt kann sie getrost in Rente gehen.
Hoffentlich kann ich mir dieses Jahr mal was in Richtung Haswell E oder so holen aber das sieht momentan ja schlecht aus.