Differenz zwischen Intel U- & H/HQ-Serie (15 vs. 45W)

[Eddy_MX]

Hallo zusammen!

Ich wusste nicht so recht, ob diese Frage nicht besser im Laptop-Bereich gehört, aber da es um Prozessoren geht, versuche ich es hier mal.

Was ich gerne wüsst und nicht genau recherchieren konnte: Was ist der große Unterschied zwischen Intels mobilen Prozessoren der U-Serie (ULV, also ultra low voltage) mit max. 15W-Verlustleistung und denen der H- bzw. HQ-Serie (Dual- & Quadcore)?

Erfahren habe ich, dass bei den U-CPUs, also den ULVs, "bessere" Spannungswandler und Kondensatoren eingesetzt werden müssen, was auf den höheren Preis der U-CPUs (sind wohl besonders ausgesuchte) noch draufaddiert wird.

Im Internet liest man öfters, dass die U-Serie den "normalen" 45W-Mobile CPUs der Skylake-Serie unterlegen seien, aber so richtig ersichtlich wird mir das nicht.

Meine Frage wäre eigentlich eine ganz konkrete: Gibt es einen Performanceunterschied zwischen einem U- und einem H-Prozessor (15 vs. 45W) bei gleicher Anzahl an Kernen und identischer Taktung?

Ich bin gespannt - danke!

 

[CHAOSMAYHEMSOAP]

Ja, es gibt Unterschiede, denn "U" Prozessoren sind niedriger getaktet (Basis- & Turbotakt).
Beim i7 besitzen die "U" Modelle sogar nur halb so viele Kerne und weniger Cache (z.B. i7-6500U vs. i7-6700HQ).

 

[Holt]

Die Frage kann man so pauschal nicht beantworten, da müsste man schon jeweils konkrete CPUs gegenüberstellen, zum Teil unterschieden die sich ja auch bzgl. der iGPU deutlich und bei den geringen TDP Vorgagen macht deren Leistungsaufnahme einige aus. Also haben die mit starker iGPU dann oft auch mehr TDP und diese Reserve kann auch die CPU nutzen, also länger mit höhren Takten arbeiten als bei vergleichbaren Modellen mit geringere TDP. Die TDP ist ja nicht die reale Leistungsaufnahme und wird nur bei allen Kernen im Grundtakt wirklich unterschritten, aber bei Nutzung der Turbotakte teils sehr deutlich überschritten, nur eben nicht für lange und für wie lange, hängt eben vom jeweilgen Modell ab, dessen Kühllösung, also Temperatur und den Vorgaben zu Leistungsaufnahme, also vor allem der TDP. Brauchte eine CPU länger mehr Leistung als vorgesehen, wird sie auch ohne zu warm zu weden i.d.R. von BIOS irgendwann eingefangen, der Takt also gesenkt.

 

[Eddy_MX]

Verstehe, danke. Meine Idee war, dass die Prozessoren der U-Serie einfach bessere CPUs sind in dem Sinn, dass sie mit weniger Spannung zurecht kommen müssen.

Vergleicht man beispielsweise den i5-6200U (2C, HT, 15W) mit dem i5-6300HQ (4C, kein HT, 45W), dann gibt es nur drei Unterschiede:
Die iGPU des 6300HQ taktet 50Mhz mehr, er heit kein HT, aber dafür zwei echte Kerne mehr. Für mich ist das keine Erklärung für die Differenz von 30Watt TDP.

Was mich in diesem Zusammenhang auch interessiert: Dieses "cTDP down" (15W @ 7,5W ; 45W @ 35W), wird das einfach durch die Einstellung "Energiesparmodus" in Windows erreicht oder regelt das der Hersteller, das BIOS oder sonst irgendwie anders?

 

[Knogle]

Haette jetzt gesagt der eine ist ein Atom, der andere nicht

Sonst alternativ wuerde ich sagen dass es mich nicht wundert, mehr Kerne fressen weniger Saft als ein erhoehter Takt
Habe z.b. meinen i7 5820k mit 6 Kernen bei 3,3GHz, der frisst 145W, dann habe ich meinen Broadwell-EP Xeon E5-2628L v3, der hat 12 Kerne mit HT bei 1,9GHz und frisst 49W

 

[Holt]

Der i5-6300HQ hat gegenüber dem i5-6200U mit den zwei weiteren Kerne ja auch mehr L3 Cache und der braucht auch einiges an Leistung. Beim i5-6200U kann man die TDP auch auf 25W konfigurieren, dann dürfte er öfter und länger mit erhöhten Taktraten arbeiten und die Leistungsaufnahme ist ja auch nicht linear zum Takt. Der i5-6300HQ geht im Turbotakt ja auch einige höher, 3,2GHz zu 2,8GHz und auch bei dem kann man eben über die TDP konfigurieren wie oft er mit erhöhten Taktraten arbeiten darf. Bei Skylake kommt ja auch noch dazu, dass jeder Kerne einen eigenen Takt haben kann.

Aber wesentlich effizienter sind solche U CPUs bei gleicher Last und Leistung eben nicht, die geringere TDP wird über eine geringere Leistung (hier eben auch 2 Kerne weniger) und geringere Taktraten erzielt, vielleicht spielt das Binning auch eine kleine Rolle, aber damit erklärt sich eben keineswegs so ein Unterschied. Dank der Turbotakte fällt die geringere gerade bei kurz dauernden Benchmarks dann auch kaum auf, aber wenn ein Benchmark mal länger läuft und die TDP Vorgaben oder die Temperatur dann zuschlagen und die Taktraten gesenkt werden, dann sieht man die Unterschiede deutlicher. Das fiel schon bei den ersten Reviews der Core-M damals auf, die konnten teilsweise mit den CPU der Vorgängergeneration mit weit höhrer TDP mithalten, bei anderen Benchmarks lagen sie aber weit zurück.

Andererseits sind solche U-CPUs ja auch nicht in Geräte verbaut die typischerweise für Dauerbelastung ausgelegt sind und benutzt werden, da helfen die Turbotakte dann die Leistung kurz zu steigern um dem User das Gefühl einer viel leistungsstärkeren CPU zu vermitteln, gleichzeitig aber die Leistungsaufnahme und die Anforderungen an die Kühllösung im Rahmen zu halten.

 

[Eddy_MX]

Danke. Vom Turbo auf allen Kernen sind sich der 6200U und der 6300HQ identlich (beide 2700Mhz), jedoch hat der eine 2 und der andere 4 Kerne.

Letztendlich hängt es also vom Kühlsystem ab. Acer verbaut bei seinen Nitros einen 6200U (15W) mit einer 945m (~40W) oder GTX950m (~50W) auf einem Kühlelement (1 Lüfter), bei dem 6300HQ (45W) mit 945m, GTX950m, GTX960m (~60W) gibt es bereits zwei Kühlemente.

 

[DragonTear]

So leicht kann man das mit den Kühlelementen meist nicht ableiten. Du kannst aber nach ausführlichen Tests suchen. Z.B. bei Notebookscheck.de wird oft erwähnt ob throttling aufgetreten ist, etc. Wobei die Ergebnisse da auch oft nicht grade praxisnah sind.

Grundsätzlich kommt es darauf an, was du mit dem Notebook machen willst. Für surfen, Office, Softwareentwicklung und sogar Einzel-Bildbearbeitung reichen die U-CPUs aus Ultrabooks und Convertibles inzwischen locker (wobei man beim RAM nicht geizen sollte).
Für Videobearbeitung und Gaming sollte man dann eher richtig der HQ CPUs tendieren weil dies eben Dauerlast erzeugt. Beim gaming natürlich in Anbetracht der Graka. Bei der GTX 945M lohnt es wahrscheinlich meist noch nicht weil die Grafikkarte limitiert selbst wenn die CPU mal nicht den Maximaltakt erreichen sollte (was sie dann oft auch nicht muss).

 

[kaltblut]

Grundsätzlich ist es so, dass eine H, M oder U Version gleich schnell sind, wenn Anzahl der Kerne, Cache und Takt identisch sind. Das heißt die Pro-Takt-Leistung ist dieselbe.

Und die CPUs unterscheiden sich eben vorwiegend im Takt, den Kernen und manchmal Cache. Für den geringeren Takt wird auch weniger Spannung benötigt und sie können ihre Turbo Takte ggf. weniger lange halten. Das hängt aber maßgeblich von der Kühlung ab.


Bei Atom CPUs sieht es ganz anders aus. Diese sind architekturbedingt deutlich schwächer. Intel wird künftig aller Voraussicht nach auch keine Atom CPUs mehr verwenden. Die Core M und deren Nachfolger werden wohl den Platz einnehmen. Diese sind zwar teurer, haben aber auch wesentlich mehr Leistung.

Denn selbst ein Core M gehört zur selben Architektur wie i3, i5 und i7.

 

[oooverclocker]

Der 6200U ist normalerweise einfach in der TDP auf 15W begrenzt. Wenn ich bei meinem Laptop(5200U) IGP und CPU gleichzeitig belaste, komme ich locker auf 25W Verbrauch. Da ist schonmal das erste Limit bei meinem Laptop. Nach 30 Sekunden schaltet sich dann das zweite Limit ein, diesmal auf 15W. Eventuell kann ein Notebookhersteller die Limits selbst im BIOS festlegen und vielleicht lässt sich da auch noch was freischalten, aber bei 100% Last würde der DualCore eher gegen 30W verbrauchen. Deshalb steigt übrigens die Leistung auch durch Undervolting deutlich(CPU kann höher takten, ohne ans Limit zu kommen), während sie durch Übertakten sinkt.

Mehr oder weniger so wird sich wahrscheinlich die U Variante mit 15W immer verhalten - deshalb würde ich auch keinen Dualcore i7-U kaufen, weil der natürlich bei gleichem TDP- Limit dann einfach noch schneller capped, wenn er mal gebraucht wird