Wie weit kann man einen Ryzen 5000/7000 bzw. Intel 12000/13000 im Verbrauch (temporär, unter Volllast) "drosseln"?

INU.ID

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Update: Thread-Thema von Ryzen 5000 auf Ryzen 7000 und Intel 12000/13000 ausgeweitet.

"Problem" Beschreibung:
Mein aktueller Main-PC ist ein 3930K aus dem Jahr 2012. Das System verbraucht im Idle 110 Watt. [Nachtrag: Laut HWInfo verbraucht die CPU im Idle davon ~30 Watt]

Vor ca. 10 Tagen hab ich daher meinen kaum genutzten HTPC vom TV an den Schreibtisch geholt, und an einen KVM angeschlossen. Ich wollte testen, wie gut man mit einem PC surfen kann, der unter Volllast ~25 Watt verbraucht. In dem Mini steckt ein Intel J3160 auf einem Asrock J3160M, mit 8GB RAM und einer SSD.

Das Surfen klappt, trotz >200 Tabs im Browser, eigentlich erstaunlich gut. Leider fehlen der CPU ein paar Funktionen in Hardware (zb. VP9-Beschleunigung), was zb. bei YouTube-Videos den Kleinen an seine Grenzen bringt. Oberhalb von 1080p ist VP9 quasi Pflicht, das schafft der Kleine aber nicht. Und wenn ich über den Broweser MP4 (h.264) erzwinge, kann man nur noch max. 1080p auswählen. Ich bräuchte aber 1440p, und 4k wäre auch nice to have.

Also hab ich mich eigentlich entschlossen einen neuen Mini-PC zu kaufen, und das Aufrüsten des Mains (eigentlich auf Ryzen 5000) erstmal auf unbestimmte Zeit zu verschieben. Minis mit zb. nem Intel N5095 oder N5105 gibts ab ca. 150€ inkl. RAM und SATA-SSD. Selbst wenn ich mehr "Power" nehmen würde, und nur ein wenig über die 15 Watt hinausgehe, bekommt man schon Minis mit zb. nem Ryzen 4700U (8C/8T) ab ca. 350€.

Was mir dabei (Mini mit so einer "starken" CPU) allerdings nicht schmeckt, wäre, dass der Kleine dann mehr CPU-Power hätte als mein Großer. Aber nen "normalen" PC kann man eben nicht auf maximal ~35 Watt, oder wegen mir ~50-60 Watt (für das komplette System!), unter Volllast drosseln.

Oder?

Daher meine Frage:

Wie weit kann man einen Ryzen 5000 (mindestens ab 5600 Non-X!), Ryzen 7000, Intel 12000 oder 13000, so drosseln, dass das Umschalten zwischen "Gedrosselt" und "Ungedrosselt" noch on the fly, also unter Windows, ohne zu viel Aufwand (also nicht X Dinge jedes mal umstellen zu müssen) möglich ist? Also so drosseln, dass die CPU dann auch unter Volllast eine bestimmte Grenze (zb. 25 Watt?) nicht überschreitet. Wenn sowas nur über den Umweg des BIOS/UEFI möglich wäre, da dann aber ganz fix erledigt ist (kurz eine Einstellung vornehmen), dann wäre das auch kein Beinbruch. Ich will hat nicht X Werte (Spannung hier, Spannung da, usw) jedes mal umstellen müssen.

Mir ist klar dass da keine Werte wie zb. mit einem Ryzen 4700U (max ~30 Watt fürs komplette System) möglich sind - aber was genau ist eigentlich möglich?

Wenn ihr selbst euren PC auf den Verbrauch hin "optimiert" habt, oder mal kurz dahingehend testen wollt, könnt ihr ja gerne mal eure Hardware posten, und die damit erzielten Verbrauchswerte (Idle, YouTube-Video, Volllast beim Gaming, oder Cinebench usw).

Gerne die Angaben von HWinfo (CPU-Verbrauch im Idle und bei XY Last), und am besten noch zusätzlich mit nem Strommesser an der Dose gemessen (Gesamtverbrauch vom PC ohne Monitor).

Danke schon mal für eure Daten/Antworten/Vorschläge/Erfahrungen. =)


Edit:

Hier mal der besseren Übersicht wegen die bisherigen "Ergebnisse":


i7 13700KF:

Laut HWInfo liegt der Verbrauch im Idle bei ca. 2 Watt
Cinebench R23 @ 25 Watt: Klick (kompletter PC, CB Single+Mutli ~110 Watt)
SOTTR in 720p @ 25 Watt vs unlimitiert: Klick
CPUz @ 25 Watt: Single Thread 787, Multi Thread 6113 (Klick)
3Dmark Fire Strike Physik Punkte @ 25 Watt: 24493 (Klick)
3DMark Time Spy CPU Punkte @ 25 Watt: 11291 (Klick)
3DMark CPU Profile: Klick

Idle komplettes System ~73 Watt (mit diesen Systemkomponenten: Klick)


3930K:

Idle-Verbrauch der CPU (laut HWInfo): 29 Watt, kompletter PC 110 Watt
CPUz Stresstest: CPU 120 Watt, kompletter PC 245 Watt
CB23: CPU Single 78 Watt, Multi 135 Watt, kompletter PC Multi 280 Watt
 
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Wie exakt sind diese 25 Watt? Ist das mit jedem Ryzen 5000 möglich? Welchen Verbrauch hat das komplette System (mit welchen Laufwerken, welcher Graka) unter Volllast, wenn die CPU auf 25 Watt limitiert wird? Und was verbraucht die CPU (das System) im "Idle", wenn man die Volllast auf 25 Watt begrenzt hat?

Hm, so mit abgespeicherten Profilen wäre natürlich richtig nice. Wusste gar nicht dass das möglich ist. Wie gesagt, AM(D)4 ist für mich quasi "Neuland" was die Erfahrungen aus dem Alltag angeht.

Ist 25 Watt das Minimum was man einstellen/erreichen kann?
 

Incredible Alk

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Wie exakt sind diese 25 Watt? Ist das mit jedem Ryzen 5000 möglich?
Aufs Watt genau und ja das geht mit jedem. Aber 25W sind so nah am Idleverbrauch von Ryzen5000 dass das System bei einer solchen Einstellung zur absoluten Kartoffel wird, denn um die 25W einzuhalten müssen ständig Kerne ganz abgeschaltet werden und die aktiven springen je nach Last ggf. bei Taktraten um 1 GHz herum - und da die Stufen/P-States in dem Bereich sehr grob sind hat man im normalen Windowsbetrieb dadurch meist üble Mikroruckler. Größere Ryzen5000-CPUs sind für den Betriebsbereich einfach nicht ausgelegt, so ab 45W rum funktionierts wieder ganz gut (wenn die Kerne auch wieder in den Bereich mehrerer GHz an Takt kommen).
Vielleicht gehts mit nem 6-kerner "untenrum" auch besser aber nen 5950X kannste da komplett vergessen, der stottert sich da einen ab das is nicht feierlich^^

Und was verbraucht die CPU (das System) im "Idle", wenn man die Volllast auf 25 Watt begrenzt hat?
Der Idleverbrauch ist davon nicht beeinträchtigt. Der ist immer ganz grob bei 15W rum, egal ob die CPU unter Last 25 oder 250 darf.

Tipp:
Es gibt da wenn man ohne groß Tools zu benutzen schnell umschalten will aber ne Windowseigene ggf. etwas versteckte Möglichkeit die die oben beschriebene Problematik nicht hat:
Öffne die erweiterten Einstellungen der Energieoptionen für den Energiesparmodus. Dort gibts ein Feld wo du Windows den maximal erlaubten CPU-Takt eingeben kannst:
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Wenn man da lächerlich kleine Werte einträgt wie hier 1 GHz bleibt die CPU dauerhaft unter dieser Taktrate und da Ryzen sich da dynamisch anpasst wird auch die Spannung und die Leistungsaufnahme stark sinken aber ohne dass der "Ruckeleffekt" so groß ist da es keine harte Wattbegrenzung gibt.

Wenn dieses Feld nicht angezeigt wird muss mans über die Registry erst einblenden, Anleitung welcher Schlüssel geändert werden muss ist hier:

Ich hab die Energieoptionen da auf 3600 MHz begrenzt für den Alltag. Und wenns doch die 5 GHz Boost sein sollen kann ich mit 2 Mausklicks auf ausbalanciert stellen und habe volle Performance.
 

chill_eule

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Welchen Verbrauch hat das komplette System[...]wenn die CPU auf 25 Watt limitiert wird?
Woher soll ich dein System kennen? ^^
Das System verbraucht dann eben so viel, wie es braucht + die 25W für die CPU :D

Das PPT einer Ryzen CPU ist ja fast frei konfigurierbar.
Die 25W waren jetzt ne Spinnerei, wie es bei den 5000ern aussieht weiß ich nicht.

Bei den 3000ern war 44W PPT scheinbar der kleinstmögliche Wert:

Da müsste mal ein Ryzen 5000 Besitzer schnell ins UEFI gucken, was man da einstellen kann. @Incredible Alk ?

Und wie mein Kollege oben schon schrieb: Im sogenannten "idle" verbraucht eine moderne CPU doch quasi gar nix mehr dank der sehr cleveren Energiesparmechanismen, die da heutzutage drin sind. ;)
 

Incredible Alk

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Im sogenannten "idle" verbraucht eine moderne CPU doch quasi gar nix mehr dank der sehr cleveren Energiesparmechanismen, die da heutzutage drin sind
Das Problem bei Ryzen ist, dass zwar die abgeschalteten Kerne nur noch im Milliwattbereich (!!) verbrauchen, aber der I/O-Die der CPU immer voll durchrennt. Daher kommen die ~15W im Idle bei Ryzen.
Ryzen ist unter Last bei moderaten Taktzraten extrem effizient aber im Niedrigstlastbereich nicht optimal, das kann intel deutlich besser (deren Monolithdesign kann auf <5W runter).

Da müsste mal ein Ryzen 5000 Besitzer schnell ins UEFI gucken, was man da einstellen kann. @Incredible Alk ?
Einstellen kannste da alles, die Frage ist was wie übernommen wird^^
Man kann bei PPT im Bios auch ne "1" reintippen aber das macht er halt einfach nicht. Mirs grade auch aufgefallen, dass ich mit der oben beschriebenen Maximaltaktbegrenzung von Windows nicht mehr unter den Baseclock darf :what:
Bei alles kleineren Werten übernimmt Windows zwar aber die CPU beharrt auf ihren 3,4 GHz unter Last - ich bin mir sicher dass ich da schon deutlich weiter runter kam früher. Aber seitdem hat sich auch BIOS-Version, Chipsatztreiber, Windowsversion usw. geändert - das wurde offenbar irgendwo rausgepatcht.

Für minimal möglichen Verbrauch bleibt also praktisch nur, die CPU auf ihren Baseclock zu begrenzen oder (und?) das niedrigst mögliche/übernommene PPT einzutragen.
 

Incredible Alk

Moderator
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Womit ausgelesen?
HWinfo. Ich weiß, dass ich für sehr niedrige States insbesondere DeepSleep müsste den Ryzenmaster verwenden aber erstens hat HWinfo oberhalb der Abschaltung es bisher gut hinbekommen und zweitens habe ich zur Lastsimulation Cinebench laufen lassen - und die Performance (und der Verbrauch/Temperaturen) passt zu dreieinhalb GHz und sinkt auch nicht wenn ich 1 GHz eintrage... also ja, die CPU bleibt leider wirklich oben.^^
 

chill_eule

¡el moderador!
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Stellt sich die Frage, ob da wirklich was aus Gründen(?) "rausgepatcht" wurde oder das nicht einfach ein Windows Bug ist.

Aber btt:
verbraucht der PC im Idle ~100 Watt.
Wieviel davon entfallen denn eigentlich auf die CPU?
Könnte mir vorstellen, dass so ein Sockel 2011 HEDT Board auch ganz gut Strom will ^^
 
TE
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INU.ID

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Vielleicht gehts mit nem 6-kerner "untenrum" auch besser aber nen 5950X kannste da komplett vergessen, der stottert sich da einen ab das is nicht feierlich^^
Ja gut, einem "Broken" wie zb. dem 5950X will man ja idR auch nicht so weit die Luft abschnüren. :-D

Blöd wäre wenn sich zb. ein kleiner Ryzen 5600 ähnlich verhalten würde, wenn man ihn bzgl. Verbrauch auf zb. 25 Watt einbremst. Denn eine Ryzen U-CPU kommt damit ja fast unter Volllast noch aus.
Wenn man da lächerlich kleine Werte einträgt wie hier 1 GHz bleibt die CPU dauerhaft unter dieser Taktrate und da Ryzen sich da dynamisch anpasst wird auch die Spannung und die Leistungsaufnahme stark sinken aber ohne dass der "Ruckeleffekt" so groß ist da es keine harte Wattbegrenzung gibt.
Das Problem dabei ist dann aber, dass die CPU sich ihre Leistung nicht mehr selbst einteilen kann. Stelle ich zb. 1GHz ein, und drossel damit die CPU bei Volllast auf allen Kernen auf zb. ~25 Watt, dann würde sie bei Last auf einem Kern ja auch nicht über diese 1GHz takten - auch wenn bei 25 Watt mit einem Kern vielleicht 1,5GHz oder 2GHz möglich wären.

Ich hatte halt in einigen Videos zu Ryzen U-CPUs (15 Watt TDP) gesehen, wie weit die Verbräuche im Idle oder bei einfacher Last in den Keller gehen können (einstellige Wattzahlen). Und dann hab ich mich gefragt, wie sehr man einen "normalen" Ryzen in diese Gegend "zwingen" kann, bzw. welche Verbräuche die Desktop Ryzen 5000 haben, wenn man sie so weit wie möglich (es muß halt noch sinnvoll nutzbar sein) drosselt.
Das Problem bei Ryzen ist, dass zwar die abgeschalteten Kerne nur noch im Milliwattbereich (!!) verbrauchen, aber der I/O-Die der CPU immer voll durchrennt. Daher kommen die ~15W im Idle bei Ryzen.
Genau das hat mich gewundert. Ich muß später noch mal nachschauen, vielleicht hab ich mich auch verguckt, oder die Angaben der Tools bei den Reviews der Mini-PCs mit U-CPU haben einfach mal ganz frech den I/O-Die beim Verbrauch ausgelassen (wobei die Messungen mit den Wattmetern an der Dose ja wieder plausibel waren). Aber das kann ja eigentlich nicht sein, weil der ja Bestandteil der CPU ist.

Oder AMD hat bei den U-CPUs irgendwas am IO verändert, vielleicht die Taktraten reduziert oder so?

Hier mal kurz die Foilen zu den Verbräuchen:


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Klar liegen auch/gerade die 15 Watt CPUs unter Vollast wohl auch mal über den 15 Watt, aber (gerade gemessen an den Kernen/Taktraten) nicht wirklich viel.
Das IST noch Topic. ;-)
Wieviel davon entfallen denn eigentlich auf die CPU? Könnte mir vorstellen, dass so ein Sockel 2011 HEDT Board auch ganz gut Strom will ^^
Wieviel genau für die CPU anfallen weiß ich gerade nicht, aber klar, die 4 RAM-Module werden wohl auch was brauchen (trotz LV-Modelle), und auch die Raptor mit ihren 10.000RPM will neben der SSD noch was süffeln. 6 Lüfter (wenn auch nicht sehr schnell), die Pumpe der Wakü...

Aber die 100 Watt sind nun mal da. Und wenn ich alle Tabs auf einmal refreshe (was ich nicht mehr tue), und die CPU auch nicht gedrosselt ist, dann ist die Kiste etwas länger beschäftigt (alle 12 Threads 100% ausgelastet) - und dann steht auf dem Wattmeter in der Steckdosenleiste auch mal ne Zahl Richtung 300 Watt. :ugly:

Das Ding ist eben fast 11 Jahre alt, klar hat das egal wie gedrosselt bzgl. Verbrauch nicht mal im Entferntesten eine Chance gegen aktuelle CPUs - ganz zu schweigen von Mini-PCs mit ihren Ultra effizienten CPUs.
 
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chill_eule

¡el moderador!
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Oder ob man beim anlegen von Profilen evtl. auch andere Parameter mit ändern und abspeichern kann.
Der Ryzen Master könnte einen quasi wunschlos glücklich machen ^^
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ch hatte halt in einigen Videos zu Ryzen U-CPUs (15 Watt TDP) gesehen, wie weit die Verbräuche im Idle oder bei einfacher Last in den Keller gehen können (einstellige Wattzahlen).
Da kommt halt der I/O -die ins Spiel, den die Ryzen-U CPUs nicht haben, da monolithisch.
Also so weit runter bekommst du einen normalen desktop Ryzen nicht.
oder die Angaben der Tools bei den Reviews der Mini-PCs mit U-CPU haben einfach mal ganz frech den I/O-Die beim Verbrauch ausgelassen. Aber das kann ja eigentlich nicht sein, weil der ja Bestandteil der CPU ist.
Ah, stimmt ja, erst ab 8 Kernen.
Nein, generell nicht.
Bei den APUs gibt es keinen extra chip für die Anbindung nach außen oder eben das "verschalten" von 2 CCDs, wie es bei den 12 und 16 Kerner CPUs nötig ist. ;)

Aber die 100 Watt sind nun mal da.
Wäre halt interessant zu wissen, welche Komponente da wieviel verbraucht wenn eigentlich nix zu tun ist.
Die CPU und die GPU kann man ja halbwegs genau per software auslesen.
 
TE
TE
INU.ID

INU.ID

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Langsam, was heißt "U-CPUs" in dem Fall? Die Desktop-CPUs haben doch auch erst ab 8 Kernen mehrere Chiplets, oder nicht?

Edit:

Ach ja, jetzt hab ichs. Das I/O-Die verbindet ja nicht nur Chiplets, sondern auch die externe Hardware mit der CPU - was bei den Us und Hs wohl wegfällt.
Der Ryzen Master könnte einen quasi wunschlos glücklich machen ^^
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Ok, dat sind jedenfalls schon mal ein paar Einstellungen. ^^
Also so weit runter bekommst du einen normalen desktop Ryzen nicht.
Klar, das hab ich ja auch schon im Eingangspost gesagt. Deswegen ja meine Frage wie weit man mit denen runter kommt/kommen kann.

Aber wenn die 10-15 Watt des I/Os bei den U-CPUs (und H?) komplett wegfällt, ist dat ja schon mal ne Menge Holz, dass diese kleinen Dinger schon in Leistung umsetzen können, bevor der Desktop-Bruder auch nur irgendwas gemacht hat. Damit wird es bzgl. Verbrauch zumindest schon mal schwerer mit nem Desktop in die Nähe der Spar-CPUs zu kommen.

Wobei ich mich gerade frage warum die keinen I/O-Die haben? Die ganzen Schnittstellen sind doch auch in den Mini-PCs vorhanden.

Edit:
Die mobilen Ryzen APUs bestehen dagegen immer nur aus einem großen chip, welcher den I/O Teil integriert hat.
Vielleicht hätte ich die ganzen Artikel zu solchen "Spar-CPUs" nicht immer ignorieren sollen. :-D
 

chill_eule

¡el moderador!
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Die "U-CPUs" hast du ins Spiel gebracht :P

Die "normalen" Desktop Ryzen haben immer mehrere chiplets.
Alle haben einen I/O-die und mindestens 1 CCD in denen die CPU Kerne sitzen.
Die 12 und 16 Kerner Ryzen besitzen 2 CCDs + den I/O-die.

Die mobilen Ryzen APUs bestehen dagegen immer nur aus einem großen chip, welcher den I/O Teil integriert hat.

PS: Ausnahmen bestätigen natürlich die Regel.
Ein Ryzen 5 5500 basiert auch auf diesem monolithischen chip, den die mobilen Ryzen verwenden ^^
 

Shinna

Volt-Modder(in)
In Zeiten von steigenden Strompreis ist es ja gut und richtig sich Gedanken zu machen...

Gehen wir mal von folgendem Szenario aus:

U/H Ryzen verbraucht 20w weniger als ein Desktop SKU. Die restlichen Verbraucher lassen wir aussen vor. SSDs, RAM und Chipsatz sollte annährend gleiche Verbräuche aufweisen.

Bei täglich 4 Stunden Nutzung und 40 Cent je Kilowattstunde reden wir hier von ~11€ pro Jahr. Oder unter einem Euro pro Monat. Dafür kriegt man nicht mal ne kleine Pommes bei McDo.

Der kleine 5600x in meinem 2t Rechner hat eine Package Power(Cores+SoC) von rund 15-18w beim surfen. Bei der Wiedergabe eines Videos von YT springt sie dann auf 25-27w. Die GPU fällt dabei mit jeweils um die 10w zusätzlich an. Die 2060KO taktet dabei mit 200mhz für VRAM und 600mhz für den GPU Die.

Gemessen mit HWInfo und GPU-Z. Ich nutze auf dem Rechner keine großen Energiespar Optionen. Die ganz normalen Win11 Standard Einstellungen.
 

Olstyle

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Warum eigentlich so auf Ryzen einschießen? Teillast ist nach wie vor die Paradedisziplin von Intel, mit den E-Kernen mehr als je zuvor.
 
TE
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INU.ID

INU.ID

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Warum eigentlich so auf Ryzen einschießen? Teillast ist nach wie vor die Paradedisziplin von Intel, mit den E-Kernen mehr als je zuvor.
Bzgl. Mini (bis 15 Watt CPU) war ich ja eigentlich sogar auf Intel "eingeschossen". Aber beim Desktop, ja gut, also wenn ich ehrlich bin... keine Ahnung. :ugly:

Ich hatte die aktuellen Intels jetzt einfach nicht so als besonders sparsame CPUs auf dem Schirm... ^^

Aber wenn die 12000er/13000 Intels sich auch gut drosseln lassen, und beim Verbrauch effizienter/gleich effizient wie 5000er AMDs sind, warum nicht. Da werd ich doch direkt mal den Titel anpassen.:-D
Bei täglich 4 Stunden Nutzung und 40 Cent je Kilowattstunde reden wir hier von ~11€ pro Jahr. Oder unter einem Euro pro Monat. Dafür kriegt man nicht mal ne kleine Pommes bei McDo.
Stromkosten waren bei meinen Überlegungen als Faktor eigentlich, wenn ich ehrlich bin, irrelevant. Es ging mir einfach nur um Effizienz als technische Eigenschaft. Mein Main-PC läuft (lief^^) übrigens immer min. ("Home-Office" und so) 10h am Tag, oder mehr. Tlw. auch mal deutlich mehr.
 
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