Ich werde das nun Folgende versuchen so einfach wie möglich zu erklären, damit möglichst alle es verstehen. Die Angaben der Spannungen beziehen sich ganz alleine auf meine CPU. Dies kann bei euch anders sein, das Prinzip ist aber bei allen gleich! Jooo
Also fangen wir mal an
Zunächst müssen wir mal ein paar Begriffe klären, damit wir auch wissen wovon der andere redet
VID: Es soll sich hier um die VCore handeln die man im BIOS einstellt (also nicht nur die Standardspannung die Intel vorsieht).
VOffset: Als VOffset bezeichnet man die Differenz der im BIOS eingestellten VCore (VID) und der im Idle anliegenden VCore (VIdle). Manche nennen es auch VDrop. Der VOffset ist auch die Erklärung warum die im BIOS eingestellte Spannung immer etwas oberhalb der VCore liegt die von CPU-Z oder Everest angezeigt wird.
VDroop: Als VDroop bezeichnet man die Spannungsdifferenz der VCore im Idle (VIdle) und unter Last (VLast).
Zunächst scheint der VDroop ja etwas gaaaanz schlimmes zu sein. Denn wer will schon, dass die VCore unter Last absackt, gerade dort wo die CPU ja am meisten Power braucht... Also warum um alles in der Welt will Intel, dass die VCore unter Last absinkt? Diese Frage werden wir später beantworten können.
Des Weiteren sieht auch der VOffset auf den ersten Blick bescheiden aus. Man will schießlich, dass die Spannung auch anliegt die man einstellt. Aber auch hier stellt sich die Sache auf den zweiten Blick etwas anders aus....
Bevor wir uns auf die Suche nach den Antworten machen, müssen wir aber zunächst noch einen Blick in die Spannungsversorgung der CPU werfen...
Als Laie denkt man, dass die Spannung stets konstant anliegt und bei einem Wechsel Idle -> Last (mit VDroop) einfach eine Treppenstufe ensteht bzw beim Wechsel zurück erneut eine.
Leider ist dies nicht so. Es kommt zu Schwankungen / Schwingungen in der Spannung. So können Spannungsspitzen (positive und negative Überschüsse über dem Mittel) entstehen. Dieses "Übersteuern" ist gewollt weil damit schnellere Wechsel in der Spannung möglich sind. Im Prinzip ist das Verhalten sehr ähnlich zur Steigerung der Reaktionszeiten bei TFTs (Overdrive-Technik).
Weiter unten findet ihr ein - hoffentlich - anschauliches Beispiel, warum es wirklich zu solchen "Schwingungen" kommt!
Damit sieht ein normaler Idle - Last - Idle Wechsel (mit VOffset und VDroop) so aus:
Da dies nun geklärt ist, können wir uns wieder dem VOffset und dem VDroop zuwenden. Also warum hat Intel diese eingeführt. Hier die Erklärung:
Durch den VOffset wird die CPU davor geschützt, dass kurzzeitig (beim Wechsel Last -> Idle oder Idle -> Last) Spannungen oberhalb der im BIOS eingestellten VCore anliegen. Nimmt man nun den VOffset weg, so kann es bei einem Last -> Idle Wechsel dazu kommen, dass Spannungsspitzen deutlich überhalb der VID anliegen, was zu einer Zerstörung der CPU führen kann. Lässt man den VOffset weg, so wird aus obigem Idle - Last - Idle Wechsel dieser hier:
Wie man sieht, hat man in diesem Beispiel eine Peak-Spannung (B) von ~1.36V statt wie von ursprünglich ~1.32V. Dies ist in diesem Beispiel nicht dramatisch aber man denke mal an Spannungen jenseits der 1.45V...
Also sieht man ganz klar: Der VOffset hat seine Daseinsberechtigung.
Nun zum VDroop.
Dieses Verhalten ist von Intel so gewollt und wird durch die so genannte Loadline beschrieben.
Wie man hier sieht hängt der Droop von der Stärke der Last ab. Im Folgenden gehen wir immer von Volllast aus.
Da ein Halbleiter wenn er wärmer wird (und das wird eine CPU unter Volllast immer leitfähiger wird, kann man die Spannung ohne Probleme etwas reduzieren ohne die Leistungsfähigkeit einzuschränken. Das ist aber nur ein Teil der Wahrheit. Nimmt man den VDroop weg, so müssen unter Last höhere Spannungen als nötig anliegen. Dadurch werden die oben erwähnten Schwinungen noch schlimmer und die Zeit bis eine stabile Spannung anliegt verlängert sich massiv. Daher wird ein System und VDroop eher instabiler als stabiler...
Schaut man sich mal einen Idle - Last - Idle Wechsel an, so
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Verlustleistung im Zusammenhang mit dem VDroop. Nimmt man den VDroop raus und gibt man Last auf die CPU so wird die CPU leitfähiger, d.h. ihr Widerstand wird kleiner. Damit steigt aber bei gleicher Spannung der Strom im Vergleich zum VDroop-Fall an (ganz primitiv mal ausgedrückt: U=R*I)! Dieser ansteigende Strom führt zu einer höheren Verlustleistung und einer weiteren Erwärmung. Diese führt dann wieder zu einem sinkenden Innenwiderstand usw...
Auch hier kann dieses Verhalten zu Instabilitäten führen!
Außerdem schafft man sich damit durch den VDroop etwas Luft nach oben für höhere Taktraten..
Ein weiterer nicht unwichtiger Punkt ist der, dass man durch den VDroop billigere Spannungswandler verbauen kann. Warum und wieso findet ihr hier (Achtung: technisch!)
Wer sich technisch sehr gut mit dem Design von Spannungsversorgungen auskennt, für den könnte auch dieser Artikel des Tech Repository's interessant sein!
Und nun denken wir uns mal den Worst-Case-Fall... Wir nehmen den Voffset und den VDroop weg. Damit landen wir hier:
Wie zu erkennen, landen wir nun bei einer Peak-Voltage von ~1.4V (bei eingestellten 1.32V). Man denke sich das ganze mal bei 1.5V VCore... Da raucht schonmal gerne eine CPU ab, wenn man das zu oft mit ihr macht...
Also halten wir fest. VOffset und VDroop sind sinnvolle technische Eigenschaften um die CPU zu schützen und um ein stabiles System auf die Beine zu stellen! Schaltet man eines oder gar beides ab, so läuft man Gefahr seine CPU zu beschädigen!
Damit rate ich auch jedem die Loadline Calibration zu deaktivieren. Aktiviert man diese Funktion unterbindet man nämlich gerade das Loadline-Verhalten und nach meinen Tests wird zudem auch noch der VOffset reduziert!
So ich hoffe, dass damit endlich klar ist, dass dies keine Bugs von irgendwelchen Boards sind, sondern sinnvolle technische Einstellungen auch wenn es nicht immer gleich so wirkt
Quelle