Diskussion zu: Neue, genauere Stromverbrauchsmessungen zu AMDs Ryzen 7

[Leonidas]

Link zur News:
https://www.3dcenter.org/news/neue-genauere-stromverbrauchsmessungen-zu-amds-ryzen-7

[Gast]

So ein Quatsch...

Leonidas wenn geht es endlich in deinen Kopf das TDP nichts mit dem Verbrauch zu tun hat? Auch Intel hat teilweise verbrauch weit jenseits ihrer TDP. Dazu ist das Feature XFR doch genau dazu gedacht die TDP zu überschreiten wenn der Kühler gut genug ist. Bevor man also eine falsche TDP Angabe von Seiten AMD kritisiert müsste man verbrauch ohne XFR messen ...

[Gast]

Quote von Gipsel:

"In dem Screenshot von HT4U sieht man, daß angeblich bis zu 1,50V VCore angelegen haben sollen (mit VID von 1,55V). Das stimmt doch @stock nie und nimmer. Aber mit überhöhten Spannungen könnten die 148W natürlich hinkommen (obwohl beim Screenshot unter Last angeblich 1,156V VID gesetzt war [was wirklich anlag, kein Ahnung]).
Und man sieht ebenfalls keine Momentanwerte für den Kern- oder Gesamtverbrauch unter Last, genausowenig wie Durchschnittswerte (nur für den SoC-Part), sondern nur die Extrema. Das ist praktisch sinnbefreit, wenn das sub-Millisekunden Spikes sind."

[HeinLo]

Ich verstehe diese Einschätzungen auch nicht. Die Temp Designvorgaben sind doch schon OK, wenn die CPUs bei vollem Speed auf allen Cores die Wärme ausreichend abführen können. Das andere ist Turbo und bedeutet eigentlich kurze höhere Frequenzen und ggf. auch Wärmeabgabe, aber auch bei weniger Cores.
AFAIK sind die Boost Stufen für alle Cores 100-200MHz über dem Base Takt, darüber werden einzelne Cores deaktiviert für höhere Frequenzen.
Wenn man aber Overclocking macht und fix alle Cores übertaktet darf man sich auch nicht mer über die TDP Angaben beschweren.

Von HT4U finden ich den Zeitpunkt für einen ReReview etwas seltsam. Ich hätte soetwas frühestens mit/nach dem Release der kleineren Ryzen erwartet. Auch sollte man Games verwenden die nach Herstellerangaben für die neue CPUs bereits gepatcht wurden. Sonst wiederholt man ja nur alt bekannte Tests um das bereits gesagte nochmal zu wiederholen (fail). Aber richtig Sinn macht es erst Mitte Mai bzw. wenn die von AMDs R. Hallock versprochenen BIOS/UEFI Updates für Speicherkompatibilität dann fertig sind und von den Mainboardpartnern implementiert.
Bis dahin ist jedes Fazit ein vorläufiges.

Bin gespannt ob wir jetzt jeden Monat einen neuen Review von HT4U erwarten dürfen, LOL.

[Gipsel]

Meinen kompletten Post aus dem Ryzen Preview-Thread gibt es hier (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11334071#post11334071).

Ergänzend dazu, HT4U hat ein System mit dem MSI X370 Power Titanium und einer GTX1080 versorgt von einen be quiet! Dark Power mit 550W vermessen, welches in dem Lastbereich etwa 90% Effizienz aufweisen sollte. Damit kommen sie selber auf 177W Verbrauch an der Steckdose bei Prime95. Und das ist ausdrücklich der Peakwert über den kompletten Run, nicht der Durchschnitt oder irgendwas in der Art.
Aber egal, 177W*0,9 ergeben ~159W für das komplette System hinter dem Netzteil. Davon gehen noch Mainboard, Speicher, Grafikkarte, Festplatte und Lüfter ab. Da bleiben definitiv weniger als 150W (vielleicht 140W?) für die CPU am Ende über, die ja nochmal gewandelt werden müssen (wieder mit ~90% Effizienz), um die CPU-Spannungen zu erzeugen. Also selbst die eigenen Messungen von HT4U zeigen, daß die 148W für den 1800X nicht so wirklich stimmen können, sondern daß da ~120W als Worst Case für Prime95 eher realistisch sind. Und das paßt dann auch deutlich besser mit den Messungen von Igor (Format_C) von THG.

@Leo:
Wie der Gast schon anmerkte: Die TDP gibt die Spezifikation des Kühlers an, mit dem eine gewisse Performance (Basetakt) in Aussicht gestellt wird. Schnallt man einen besseren drauf (was sich daran ausdrückt, daß die Temperatur unterhalb der maximal zulässigen liegt), wird der Takt innerhalb gewisser Grenzen erhöht, um diesen Spielraum auszunutzen. Die Grenzen sind zum einen die maximalen Boosttaktraten für verschiedene Anzahl aktiver Kerne und zum Anderen das Plattformlimit für den Stromverbrauch (128W).
Und wie es so will, liegen alle der getesteten Ryzen bei Prime95 über ihrem Basetakt. Der 1700 läuft mit 3,2 statt 3,0 GHz, die 1700X und 1800X liegen jeweils 100MHz über ihrem Basetakt. Hier kommt also der genannte Spielraum zum Tragen. Mit schlechterem Kühler (also z.B. einem, der wirklich nur 65 bzw. 95W bei den spezifizierten Temperaturen abführen kann) takten die CPUs bei Erreichen ihrer Maximaltemperatur runter (und verbauchen dann auch weniger). Das ist das vorgesehene Verhalten und das ist sowohl bei intel als auch AMD auch grob äquivalent.

Achja, ob auch die 3,3V belastet werden, entscheidet nicht die CPU. Das ist durch das Design der VRMs auf dem Mainboard festgelegt, das entscheiden also im Endeffekt die Mainboardhersteller. Es ist durchaus möglich, daß einer der kleineren Verbraucher (die SoC-Spannung, darüber werden ja offenbar nur geringe Wattzahlen [<10W] gezogen) auf vielen Boards aus den 3,3V versorgt wird. Aber soo viel kann das auch nicht werden, da doch einige neuere Netzteile nur noch maximal 50W oder so auf der 3,3V Leitung liefern (und ein paar andere Dinge auf dem Board oder im System wollen vielleicht auch was davon abhaben).

[FlashBFE]

Wenn man den Prozessor in der Leistungsaufnahme nur so ungenau vermessen kann, dann kann man auch gleich das Gesamtsystem mit sonst nur kleinen/bekannten Komponenten und gutem Netzteil vergleichen. Das ist im Endeffekt sogar aussagekräftiger, weil man dann ziemlich gut auf die Leistung von CPU+Mainboard zurückrechnen kann. Und in den Spannungswandlern auf dem Mainboard geht ja bekanntlich auch viel Leistung in Wärme auf, deshalb ist es m.M.n. gar nicht mal so sinnvoll, nur die CPU alleine zu betrachten.

[Gast]

Das Thema ist doch eigentlich ganz einfach.

TDP ist eine "thermische" Empfehlungsangabe für den PC-Hersteller (nicht elektrisch !!). Die Auslegungsangabe ist wesentlich z.B. für die Gerätegewährleistung

Sie sagt dem Hersteller (z.B. bei TDP 65W) genau das :

-- bei mittlerer Wärmeabführung von 65W hält der Prozessor seinen Grundtakt in allen Desktopanwendungen ohne zu drosseln oder zu überhitzen--

- Alle denkbaren Boostszenarien sind davon unabhängig zu betrachten.
- Der Prozessor darf bei einer TDP von 65W natürlich auch 200W in einem Boostszenario verbrauchen (wenn er das elektrisch verträgt)
- Der Prozessor darf oberhalb seines Grundtakt auch dauerhaft mehr verbrauchen (z.B. 90W)
- Prozessoren für den Servereinsatz haben oft andere TDP-Empfehlungen (d.h. RyZEN für Server kann anders sein)
- Prüfszenarien welche alleinig den Energieverbrauch maximieren sollen sind "keine" Anwendungsszenarien.
- Wenn AMD bei einer TDP von 65W einen Kühler mit 95W beilegt, kann man begründet "hoffen", das der Prozessor dauerhaft über seinen Grundtakt läuft (natürlich mit dauerhaft erhöhtem Energieverbrauch). Das beruhigt auch die Gemüter, die das Thema nicht verstanden haben :-)

Fazit:
Die gemessenen Werte bestätigen, das die TDP-Angaben von AMD absolut richtig sind.

Details siehe Betrag von Gipsel

[Gast]

Das Thema ist doch eigentlich ganz einfach.

TDP ist eine "thermische" Empfehlungsangabe für den PC-Hersteller (nicht elektrisch !!). Die Auslegungsangabe ist wesentlich z.B. für die Gerätegewährleistung

Sie sagt dem Hersteller (z.B. bei TDP 65W) genau das :

-- bei mittlerer Wärmeabführung von 65W hält der Prozessor seinen Grundtakt in allen Desktopanwendungen ohne zu drosseln oder zu überhitzen--

- Alle denkbaren Boostszenarien sind davon unabhängig zu betrachten.
- Der Prozessor darf bei einer TDP von 65W natürlich auch 200W in einem Boostszenario verbrauchen (wenn er das elektrisch verträgt)
- Der Prozessor darf oberhalb seines Grundtakt auch dauerhaft mehr verbrauchen (z.B. 90W)
- Prozessoren für den Servereinsatz haben oft andere TDP-Empfehlungen (d.h. RyZEN für Server kann anders sein)
- Prüfszenarien welche alleinig den Energieverbrauch maximieren sollen sind "keine" Anwendungsszenarien.
- Wenn AMD bei einer TDP von 65W einen Kühler mit 95W beilegt, kann man begründet "hoffen", das der Prozessor dauerhaft über seinen Grundtakt läuft (natürlich mit dauerhaft erhöhtem Energieverbrauch). Das beruhigt auch die Gemüter, die das Thema nicht verstanden haben :-)

Fazit:
Die gemessenen Werte bestätigen, das die TDP-Angaben von AMD absolut richtig sind.

Details siehe Betrag von Gipsel

Ergänzungen:

- Wenn AMD nur eine Kühllösung auf Basis der TDP beilegen würde (in der Tat sind die Kühler überdimensioniert) würde Ryzen im Mittel elektrisch nur so viel verbrauchen wie die TDP angibt.

- Stromverbrauchsmessungen unter synthetischen Vollasttests ergeben absolut keinen Informationsmehrwert bezogen auf den Prozessor , da der Prozessor im Mittel so viel elektrisch verbrauchen wird wie die Kühllösung im Mittel thermisch abführt.

- Wen die Energieeffizienz beim Rechen interressiert, sollte sich um die eher um Festlegung, Kontrolle und Messung der Kühllösung und der thermischen Abwärme kümmern als um elektrische Messungen.

[anddill]

Meinen kompletten Post aus dem Ryzen Preview-Thread gibt es hier (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=11334071#post11334071).

Ergänzend dazu, HT4U hat ein System mit dem MSI X370 Power Titanium und einer GTX1080 versorgt von einen be quiet! Dark Power mit 550W vermessen, welches in dem Lastbereich etwa 90% Effizienz aufweisen sollte. Damit kommen sie selber auf 177W Verbrauch an der Steckdose bei Prime95. Und das ist ausdrücklich der Peakwert über den kompletten Run, nicht der Durchschnitt oder irgendwas in der Art.
Aber egal, 177W*0,9 ergeben ~159W für das komplette System hinter dem Netzteil. Davon gehen noch Mainboard, Speicher, Grafikkarte, Festplatte und Lüfter ab. Da bleiben definitiv weniger als 150W (vielleicht 140W?) für die CPU am Ende über, die ja nochmal gewandelt werden müssen (wieder mit ~90% Effizienz), um die CPU-Spannungen zu erzeugen. Also selbst die eigenen Messungen von HT4U zeigen, daß die 148W für den 1800X nicht so wirklich stimmen können, sondern daß da ~120W als Worst Case für Prime95 eher realistisch sind. Und das paßt dann auch deutlich besser mit den Messungen von Igor (Format_C) von THG.

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Laut TheStilt haben die Corespannungswandler des Titanium nur 78% Wirkungsgrad.
By far the most bugged board I've tested and the extremely inefficient VRM (78% worst case on a stock 1800X) doesn't make it any more appealing. (http://www.overclock.net/t/1624134/official-msi-x370-xpower-gaming-titanium-am4-owners-club/160#post_25942547)

Die CPU ist also noch deutlich sparsamer als Du errechnet hast.

[Gipsel]

Laut TheStilt haben die Corespannungswandler des Titanium nur 78% Wirkungsgrad.

Die CPU ist also noch deutlich sparsamer als Du errechnet hast.Ob nun die 78% Wirkungsgrad worst case bei Vollast zutreffen, wäre noch die Frage. Aber das ist im Prinzip auch erstmal egal. Die geringere Effizienz der Spannungswandler könnte auch der Grund dafür sein, daß das System bei HT4U ein paar Watt mehr aus der Steckdose zieht als z.B. bei Computerbase (die ein Asus Crosshair benutzt haben), trotzdem CB offenbar eine TitanX im System hatten und nicht nur eine 1080 wie HT4U.

Zum angezeigten Verbrauch von HWInfo: Die einfachste Erklärung ist doch, daß die "Package Power" den wirklichen Verbrauch der CPU darstellt. Den muß man nur schnell genug auslesen bzw. sinnvoll mitteln und man weiß, wieviel die CPU heizt (die ältere Version konnte ja offenbar direkt einen Mittelwert anzeigen, bei der neueren ist das Feld leer).
Das Problem an Maximalwerten (HT4U nimmt dazu die Summe aus Kerne + SoC unter der Annahme, daß das der Gesamtverbrauch ist) ist, daß man im Zweifelsfall irgendeinen Spike erwischt, der für die thermische Last völlig unerheblich ist. Und HWInfo greift ja (auch) auf Sensoren in der CPU zurück (weswegen man sich z.B. den Verbrauch jedes einzelnen Cores getrennt ansehen kann), die im Zweifelsfall sehr schnell reagieren (nachdem was AMD zur Funktionsweise von "SenseMI", der internen dLDO-Regler usw. erzählt hat, müssen die Sensoren schnell sein). Und da die Sensoren dazu vermutlich an den (bei Desktop-Ryzen permanent auf vollen Durchgang gesetzten) dLDO-Reglern sitzen, profitiert man hier wohl zusätzlich von den on-Die MIM-Kondensatoren, die genau dazu da sind, sehr kurze Spikes zu filtern, sprich, es kann sein, daß der dort angezeigte Maximalwert nie nach außen hin sichtbar wird.
Was auch immer. Das wird sich sicher demnächst mal aufklären.

[Leonidas]

Also gemäß eueren ganzen Anmerkungen nehme ich mit, das das Thema noch lange nicht abgeschlossen ist.

Zur TDP werden wir wohl auf ewig unterschiedlicher Ansicht sein. Ich sag dazu nur, das TDP "früher" mal nie etwas mit durchschnittlichen Verbräuchen und Basetakt zu hatte, sondern immer den Extremfall (+ Reserve!) beschrieben hat, der in der Praxis gar nicht eintrat.

[Gast]

Hallo Leonidas,

eine TDP dient der Klassifizierung des Kühlsystems, getroffen wird sie durch den Hersteller. Der legt auch fest was eine Thermal design power zu sein hat. Damit ist das Thema abgeschlossen.

Nun kann selbstverständlich jeder seine eigenen Definitionen konträr zu bereits bestehenden aufstellen und ich kann z.B. sagen ich nenne jeden Mercedes ab sofort BMW und vice versa. Im Sinne der allgemeinen Verständlichkeit wird auf derartiges jedoch meist verzichtet.

In dem selben Geiste wäre es bei einem Artikel zur TDP auf 3dcenter für den geneigten Leiser sicher vor der Lektüre hilfreich über dein Verständnis der TDP aufgeklärt zu werden.

[Gipsel]

Zur TDP werden wir wohl auf ewig unterschiedlicher Ansicht sein. Ich sag dazu nur, das TDP "früher" mal nie etwas mit durchschnittlichen Verbräuchen und Basetakt zu hatte, sondern immer den Extremfall (+ Reserve!) beschrieben hat, der in der Praxis gar nicht eintrat.Was Du beschreibst entspricht aber nicht unbedingt der Bedeutung des Wortlauts von TDP. In der Vergangenheit ist es nur häufig so gewesen, daß man keinerlei Möglichkeit hatte, das Verhalten dynamisch zu steuern. Die CPU (oder welches Bauteil auch immer) wurde charakterisiert und mit entsprechender Sicherheheitsmarge wurde irgendein Wert als maximal abzuführende Wärmelast deklariert. Das ist in Zeiten von integrierten Sensoren überall und Boostmodi allerdings überholt.

Offenbar gab es im Reviewer-Guide eine Passage, die das AMD-Konzept für die TDP erläutert (und sie weisen ausdrücklich darauf hin, daß der Stromverbrauch je nach den Bedingungen auch darüber liegen kann). Im Prinzip gibt AMD für die 95W-TDP-Klasse vor, daß die Kühllösung einen "thermischen Widerstand" von maximal 0,189 °C/W besitzen darf und bei einer Umgebungstempertur von 42°C in der Lage sein muß, die Oberfläche des Packages (T_case) auf 60°C zu halten (die genannten Werte gelten für den 1800X). Für diese Bedingungen garantiert AMD die entsprechende Performance (Basetaktraten). Die spezifizierten Werte sind entscheidend für das Design der Kühllösung. Daß sich mit diesen rechnerisch ein Wert von 95W ergibt, ist eher nur ein Nebeneffekt denn eine ernstzunehmende Angabe für den maximalen Verbrauch bei allcore-Boost unter voller Last (was passiert, wenn man unterhalb der internen Temperaturgrenzwerte liegt [da ist aber nicht T_case, sonder T_junction entscheidend; AMD muß also sicherstellen, daß der Wärmübergang vom Heatspreader zum Die passabel funktioniert; der Teil liegt in ihrem Verantwortungsbereich]). Das Maximum (ohne OC) ist wohl eher bei den anderswo genannten 128W als Limit anzunehmen.

[Gast]

Also gemäß eueren ganzen Anmerkungen nehme ich mit, das das Thema noch lange nicht abgeschlossen ist.

Zur TDP werden wir wohl auf ewig unterschiedlicher Ansicht sein. Ich sag dazu nur, das TDP "früher" mal nie etwas mit durchschnittlichen Verbräuchen und Basetakt zu hatte, sondern immer den Extremfall (+ Reserve!) beschrieben hat, der in der Praxis gar nicht eintrat.


Ja früher als es eben keine Boost und Basetakt gab und die CPU bei jeder Maximallast diesen Takt hielt. Zeiten in denen eine GTX 480 Peaks bei fast 500W hatte und jeder genau gleichviel Leistung bekommen hat. Und nicht je nach Chipqualität andere, die guten alten Zeiten eben ^^

Die guten alten Zeiten

[Gipsel]

HT4U haben jetzt übrigens geschrieben, daß die Werte wohl tatsächlich nicht hinkommen und bezieht sich auch auf den Entwickler von HWInfo mit der Aussage, daß zu diesem Zeitpunkt unklar ist, was da genau ausgelesen wird und wie das zu interpretieren ist.