Kommt Intels Haswell mit integrierter Spannungsregelung?

[mhab]

<p><img src="/images/stories/logos/intel3.jpg" width="100" height="100" alt="intel3" style="margin: 10px; float: left;" />Bei den technischen Daten der Mainboards geben die Hersteller immer die verbauten Phasen für die Stromversorgung des Prozessors an und zum Teil werden an dieser Stelle auch sehr hochwertige Bauteile genutzt, um eine möglichst perfekte Spannungsversorgung zu erreichen. Mit der kommenden Plattform von Intel, soll sich dies aber ändern. Laut neusten Informationen, sollen die aktuell verbauten Bauteile für die Haswell-Prozessoren nicht mehr ausreichen, da die Regelung wohl noch feiner ausfallen muss als bisher. Die Prozessoren setzen deshalb auf eine integrierte Spannungsregelung, welche sich direkt auf dem Prozessor befinden soll. Diese ist zwar noch nicht im...<br /><br /><a href="/index.php/news/hardware/prozessoren/24979-kommt-intels-haswell-mit-integrierte-spannungsregelung.html" style="font-weight:bold;">... weiterlesen</a></p>

 

[iToms]

Interessantes Konzept. Ich frage mich nur, ob dieses Feature die Prozessoren unnötig verteuert bzw. die TDP erhöht, da Spannungswandler unter Last sehr heiß werden könnten.

 

[Mick_Foley]

Die Spannungswandler wandern aber nicht in die CPU, das ist "nur" ein integrierter Steuermechanismus.

 

[iToms]

Achso ... na wenn das so ist^^ ... Aber scheint doch mal wieder so eine Art Bastellösung zu sein, wie damals bei den zusammengeklebten Dualcores. Also mit seperatem Die auf dem Heatspreader.

 

[dochurt]

Hoffen wir mal, dass durch den google-übersetzer nichts durcheinander gewürfelt wurde - Denn, hätte, wenn und aber, aber auch könnte es so sein

 

[Revan]

Dann werden die Boards bestimmt auch wieder teurer, genau wie damals als die Northbridge bei Intel weggefallen ist.

 

[pajaa]

Interessantes Konzept. Ich frage mich nur, ob dieses Feature die Prozessoren unnötig verteuert bzw. die TDP erhöht, da Spannungswandler unter Last sehr heiß werden könnten.

Wenn ich mir heutige Boards angucke, deren Spannungswandler unter einem kleinen Kühlkörper sitzen und oft nichtmal mehr vom Luftstrom erfasst werden, sind mir Wandler unter dem Heatspreader und damit vom CPU-Kühler direkt gekühlt doch lieber.

Die Spannungswandler wandern aber nicht in die CPU, das ist "nur" ein integrierter Steuermechanismus.

Eben nicht. Die voltage regulators wandern als Power Cell in die CPU. Wären die eigentlichen Wandler auf dem Board, wäre die Steuerung nicht so möglich, wie Intel sich das vorstellt.

Bleibt nur noch offen, wie die CPU versorgt wird: Direkt mit 12V oder doch noch mit einem zwischengeschalteten PWM-Modul.

 

[Powerplay]

Die frage ist dann auch in wie weit dann OC noch möglich ist..

 

[Mick_Foley]

Eben nicht. Die voltage regulators wandern als Power Cell in die CPU. Wären die eigentlichen Wandler auf dem Board, wäre die Steuerung nicht so möglich, wie Intel sich das vorstellt.

Bleibt nur noch offen, wie die CPU versorgt wird: Direkt mit 12V oder doch noch mit einem zwischengeschalteten PWM-Modul.

Ein voltage regulator ist ein Spannungsregler, kein Spannungswandler. Ein Spannungswandler ist ein voltage converter. Das der Regler da hinein wandert hab ich ja nicht verneint.

 

[Thrawn.]

naja meiner meinung nach mags ein paar watt sparen aber nimmt wieder unnötig platz weg der auch in ipc speed hätte investiert werden können..

 

[iToms]

Man kann die IPC nicht unendlich hoch erhöhen. Ich hab irgendwo gelesen, das die grenze bei einer IPC von 3 liegt.

Nur das mit dem Extra DIE ist meiner meinung nach recht Sinnfrei. Intel hat doch soviel Manpower ... da hätten die es doch direkt auf den CPU Die integrieren können.

 

[pajaa]

Ein voltage regulator ist ein Spannungsregler, kein Spannungswandler. Ein Spannungswandler ist ein voltage converter. Das der Regler da hinein wandert hab ich ja nicht verneint.

Und wie wird jetzt die Betriebspannung für die CPU generiert? Wo sitzen die eigentlichen VRMs?

 

[Mick_Foley]

Und wie wird jetzt die Betriebspannung für die CPU generiert? Wo sitzen die eigentlichen VRMs?

Ich bin diene mich mal einer etwas dämlichen Methapher: Der Wasserdruck des Wasserhanhs kommt vom Stadtwerk, der Hahn regelt wie viel Wasser bei mir rauskommt. Was Intel jetzt gemacht hat wäre den Wasserhanh z.B. in die Kaffeemaschiene zu verlegen wo die das eigenständig selbst regeln kann.

Ich bin ja bereit deinen Ansatz zu akzeptieren, aber nirgendwo in der Ausgangsquelle steht was von den volatge converters.

 

[fdsonne]

Nur das mit dem Extra DIE ist meiner meinung nach recht Sinnfrei. Intel hat doch soviel Manpower ... da hätten die es doch direkt auf den CPU Die integrieren können.

Der Vorteil ist schlicht und einfach, man nehme ein Stück CPU DIE + ein Stück Spannungsregler und packe das auf eine CPU = CPU 1
Gleichzeitig kann man ein anderes Stück CPU DIE + das gleiche Stück Spannungsregler nehmen und hätte CPU 2
Das ganze lässt sich beliebig fortführen. Man fertigt also nach wie vor munter nur die reine CPU und paart das mit einem Stück Spannungsregler.

Integriert man den Spaß in die ein Stück Silizium, bleibt schlicht der Nachteil, das man für jegliche CPU DIEs auch extra noch dazu die Spannungsregler designen muss. Da eine CPU wie auch so ziemlich jeder andere Prozessor mit noch so "geringer" Aufgabe äußerst komplex ist, und vieles einfach daran hängt, wie man den Spaß sinnvoll strukturiert, ist ein simpler zweiter Chip auf dem CPU Trägermaterial die einfachste und wohl auch kostengünstigste Lösung. DIe Schaltung selbst ist wohl nahezu identisch, aber wie man das ganze dann auf den Chip bringt, ohne unnötig Platz auf dem Wafer zu verschenken ist bei nem nativen Dualcore Design komplett anders als bei nem nativen Quadcore Design.

Möglich wäre auch, das diese Spannungsregler, sofern das alles der Wahrheit entspricht in einer ganz anderen Fabrik in einem ganz anderen Fertigungsprozess hergestellt werden. Sprich CPU = 22nm, Spannungsregler womöglich 32 oder 45nm. Das spart dazu noch kosten und Platz auf den wohl nach wie vor im Vergleich deutlich teureren 22nm Wafern.

Und wie wird jetzt die Betriebspannung für die CPU generiert? Wo sitzen die eigentlichen VRMs?

Wohl nach wie vor auf dem Board.
Kann man die Spannung überhaupt so wandeln? Ich mein, auf Boards existieren riesige Bautteile dafür, Spulen, "Trafos" usw.
Das macht irgendwie den Eindruck wie seinerzeit auf so mancher Grafikkarte, man sprach da von digitalen Spannungswandlern... Ich glaube, auf den ersten X1950Pro Karten waren die Teile zuerst drauf... Mit dem Nachteil, die Steuerchips waren extrem klein und verdammt heiß im Lastbetrieb.

 

[pajaa]

Das macht irgendwie den Eindruck wie seinerzeit auf so mancher Grafikkarte, man sprach da von digitalen Spannungswandlern... Ich glaube, auf den ersten X1950Pro Karten waren die Teile zuerst drauf... Mit dem Nachteil, die Steuerchips waren extrem klein und verdammt heiß im Lastbetrieb.

Find ich auch. Anscheinend nutzt Intel hier direkte PWM, um aus irgendeiner Spannung die Betriebspannung für die CPU zu machen. Das hätte den Vorteil, daß die Leitungslänge nochmal kürzer und der Gesamtwiderstand so geringer ist, was auf niedrigere Spannungen schließen lässt.

@Mick
Aktuelle Spannungswandler auf den Mainboards funktionieren wie dein Wasserhahn, nur eben daß sie nur Auf und Zu kennen. Ich weiß nicht, was du mit deinem Power Converter willst. Das Netzteil macht doch schon den nötigen Gleichstrom, der nur noch in der Spannung reguliert werden muss.

 

[Mick_Foley]

@Mick
Aktuelle Spannungswandler auf den Mainboards funktionieren wie dein Wasserhahn, nur eben daß sie nur Auf und Zu kennen. Ich weiß nicht, was du mit deinem Power Converter willst. Das Netzteil macht doch schon den nötigen Gleichstrom, der nur noch in der Spannung reguliert werden muss.

Ein Power Converter ist ein Spannungswandler, der macht z.B. aus 12v 1,2v für die CPU. Ein Voltage regulator, sprich Spannungsregler, steuert den ganzen Spaß:

Geheimnis Spannungswandler | 3DCenter.org

Wäre der bzw die Spannungswandler in die CPU gewandert würde der ganze Kram auf dem unteren Bild nicht mehr auf dem Board sein.

 

[pajaa]

Siehe Primärquelle: Die ganze Spannungsversorgung wandert in die CPU. Wenn nur die Regelung in die CPU wandern würde, dann wäre eine Power Cell nicht durch thermische Effekte auf 25A begrenzt. Auch auf den Folien in unserer News kannst du lesen, daß alle Bestandteile eines VRMs in dem Chip integriert sind. Externe Bauteile scheinen nicht mehr notwendig. Je näher am Verbraucher die Spannung erzeugt wird, desto effizienter ist das Ganze.

Ein Voltage Regulator Module (VRM; dt. Spannungsreglermodul), auch Point of Load Converter (POL), ist ein Spannungsregler, der beispielsweise einen Mikroprozessor eines Computers mit der geeigneten Betriebsspannung versorgt.

Quelle: Voltage Regulator Module

Ich habe keine Quellen gefunden, die besagen, daß nur die Steuerung der Spannungsversorgung in die CPU wandert und es wäre auch keine Neuerung zu heutigen Prozessoren, den die haben das auch schon drauf.

 

[Mick_Foley]

Okay, das klingt ansich plausibel, falls du mal über eine Quelle stolperst, die das genauer erklärt, wäre ich dankbar dafür.

 

[pajaa]

Sowas?

Anhang anzeigen 218209
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[DonBanana]

Die TDP der Haswell Prozessoren hat sich ja nicht wirklich verändert zu den Ivy Bridge Derivaten (laut den letzten Folien maximal 84W), da ist es nur schwer zu glauben, dass die gesamte Spannungswandlung in die CPU wandert. Da können die Power Cells noch so effizient sein; wenn sie nicht mit 99,9% Effizienz arbeiten, kommt die TDP der Haswell Prozessoren nicht mal annähernd hin. Wie soll man das kühlen?

 

[Thrawn.]

naja meiner meinung nach mags ein paar watt sparen aber nimmt wieder unnötig platz weg der auch in ipc speed hätte investiert werden können..

 

[Mick_Foley]

Sowas?

Nein das kenne ich und wenn wir mal ehrlich sind könnte man mit der Grafik unsere beiden Ansätze belegen. Muss ja nicht sofort sein, kann ja aber sein, dass du nochmal wodrüber stolperst. Notfalles werden wir es wohl in Q2 2013 erfahren.

 

[scully1234]

Quelle: Voltage Regulator Module

Ich habe keine Quellen gefunden, die besagen, daß nur die Steuerung der Spannungsversorgung in die CPU wandert und es wäre auch keine Neuerung zu heutigen Prozessoren, den die haben das auch schon drauf.

Also ich weiß auch nicht das ganze Modul in den Core,bzw aufs Package zu packen ist doch reichlich viel Integration

Allein wenn man sich anschaut,wieviel Platz nur die Spannungswandler auf nem Motherboard belegen,ohne den Volterra Chip

Wenn sie das alles unter den HS kriegen dann Respekt

Das Blockschaltbild sagt da übrigens auch nur Regulator nicht Modul

Ps:

Zumal die Wandler direkt an der Core gepappt,sich wohl auch wieder negativ auf Leckströme auswirken würden,da sie unweigerlich ihr ganzes Umfeld und damit auch den Core aufheizen

 

[Unrockstar]

Ich würde mal als Techniker Sagen, dass diese komplette Integration von der Spannungsversorgung so einen kleinen Chip überfordert, denn es fließen vllt nur ein paar wenige Volt, dafür aber bis zu 150 Ampere durch die Leitungen. Du kannst durch solche Feinen Strukturen nicht solche Ströme schicken, die Elektromigration und damit die Störquelle wäre enorm. Wobei vllt hat Intel ja auch nur vor die Spannungsregelung an sich zu verfeinern, denn derzeit gibts ja laut ATX Norm doch recht großen Spielraum. Sauberere Spannungen gehen auch mit geringeren Verbrauch einher, denn die CPU muss keine Leistung aufwenden wieder die Spannung abzufragen und Nachzuregeln, denn dieses tut ein kleiner teil der CPU.
Ausserdem ist doch meines wissens so, dass es auf einem Mobo verschiedene Takt Generatoren gibt oder irre ich mich?

 

[rookie_xl]

Sorry, aber ich kann´s mir einfach nicht verkneifen:

denn es fließen vllt nur ein paar wenige Volt, dafür aber bis zu 150 Ampere durch die Leitungen.

Ich als Nicht-Techniker behaupte mal, dass die "Volts" nicht fließen

 

[Unrockstar]

Sorry, aber ich kann´s mir einfach nicht verkneifen:Ich als Nicht-Techniker behaupte mal, dass die "Volts" nicht fließen

Ja da stimmte was in dem Satzbau nicht Wobei eine Anliegende Spannung auch nur das Potenzial zwischen zwei Polen ist Hast aber Recht
Richtig muss es heißen:
Denn es liegen vllt nur wenige Volt an, dafür fließen aber bis zu 150Ampere durch die Leitungen

Achja und "Volts" gibt es ebenso wenig wie Glühbirnen