Mal ne Noob Frage zur Abwärme bei CPU`s

[**FREAK**]

Hallo erstma

also ich hätte mal ne Frage bezüglich der Temp/Abwärme.
Ich hab immer gedacht, je mehr v-core desto wärmer oder heißer eine CPU! Hab immer so gedacht ok, die cpu hat 1,5vcore die andre 1,65vcore, also ist die mit 1,65 viel heißer....

Allerdings hab ich jetzt in meinem Thread zu den Celeron s gelesen, dat der bei 1,50-1,52vcore unter Last sehr warm wird!? wie kommt dat, 1,5vore ist doch noch "relativ" kühl??? warum wird die dann unter Last so warm? Kann mir dat jemand mal bitte erklären? thx

meine CPU(siehe Sig.) beispielsweise, die ist std. 3ghz@533mhz FSB -> jetzt läuft sie bei 3,25@1081mhz FSB (also 270FSB). In Windows und in Spielen gönnt sie sich zw. 1,35-und 1,398vcore (bei in Bios eingestellten 1,2875v) und die wird mit nem "Billigkühler" wie dem Freezer 4 load max. 30°

?Fragen über Fragen?

 

[DagoDuck]

Wattverbrauch hoch - mehr Wärme.
Energie, die der Prozessor aufnimmt wandelt er in Wärme um. Aber natürlich hat das auch was mit der VCore zu tun.

mfg Dago

 

[**FREAK**]

Wattverbrauch hoch - mehr Wärme.
Energie, die der Prozessor aufnimmt wandelt er in Wärme um. Aber natürlich hat das auch was mit der VCore zu tun.

mfg Dago

jo is mir schon klar, dat je mehr vcore gegeben wird desto wärmer dann die cpu ist

Aber ich wollte ja wissen wie des sein kann dass ne oc`ed celeron z.B. bei 1,5v wärmer wird als ne 1,5v p4 beispielsweise....

verbrauchen doch alle 1,5vore und alle unter Last dann vll. 1,55-> aber haben doch beide die gleiche vcore also wie kann es denn sein dat einer wärmer ist wie der andre?

 

[DagoDuck]

verbrauchen doch alle 1,5vore und alle unter Last dann vll. 1,55-> aber haben doch beide die gleiche vcore also wie kann es denn sein dat einer wärmer ist wie der andre?

Zu hoher Takt, zu hohe VCore, zu hoher Stromverbrauch, größere Verlustleistung ...

 

[DagoDuck]

Während ein aktueller Pentium 4 im Betrieb ohne große Tätigkeit gute 30-40 Watt in Wärmeenergie umwandelt (die Spezifikation sieht ein Maximum von 115 Watt vor), sollte ein Celeron kühler sein. Aber da er oced ist kann er gar auch so heiss werden.

 

[**FREAK**]

ahhh, ok, thx

 

[FGB]

zur ergänzung: nen celeron ist bei gleicher Spannung und gleichem Takt gegenüber dem P4 deshalb kühler, weil er weniger Cache hat. Cache ist ein erheblicher Faktor was Verlustleistung --> Abwärme anbelangt..

Fabi

 

[Frankenheimer]

die vcore gibt ja keinen rückschluss darüber wieviel abwärme eine cpu erzeugt. wenn dem so wäre dann müsste ja ein alter amd mit 1,85v enorm viel abwärme erzeugen. das hängt von der fertigung ab, wie komplex die cpu ist und wie groß die wahrscheinlichkeit von leckströmen ist. korrigiert mich , wenn ich falsch liege.

 

[**FREAK**]

jo ok, thx

 

[dröfl]

Sagmal stimmt das das ein Prozessor sehr sehr sehr sehr sehr wenig Watt brauchen würde wenn die Verlustleistung nicht so hoch wäre ?


Hab das mal so mitbekommen:

Verlustleistung ~ Leistungsaufnahme (fast)

 

[pippo]

Zu hoher Takt, zu hohe VCore, zu hoher Stromverbrauch, größere Verlustleistung ...

Sag halt gleich, dass du keine Ahnung hast

Verlustleistung ~ Leistungsaufnahme (fast)

Verlustleistung = Leistungsaufnahme

@ Topic
P = U²/R
P: Verlustleistung
U: Vcore
R: Widerstand des Prozessors (Abhängig von der Anzahl und Art der Transistoren, der Taktrate ...)

Die Verlustleistung ist also direkt proportional mit dem Quadrat der Spannung und indirekt proportional mit dem Innenwiderstand

 

[dröfl]

S
Verlustleistung = Leistungsaufnahme

ja aber was ist dann mit dem Wirkungsgrad der liegt dann doch bei 0%

Leistungsaufnahme = Verlustleistung + tatsächliche von der cpu benötigt Leistung

Jedenfalls denk ich mir das.

 

[pippo]

Was soll die CPU denn machen, sie verrichtet ja keine mechanische Arbeit etc.
Wennst mit der CPU heizen willst, dann liegt der Wirkungsgrad bei 100%

 

[dröfl]

Bei einem Wirkungsgrad von 100% würde keine "unnötige" Wärme entstehen.
Beispiel: Wenn eine Glühlampe einen höheren Wirkungsgrad hätte würde sie auch nicht so heiss werden. Gegenbeispiel Energiesparlampen.


Also das Thema hatten wir ja letztens.
Für die tatsächlich benötigte umgesetzte Aufnahme muss man die Gesamtkapazität des Prozessors kennen dann die Spannung und den Strom.

Das was du meinst ist nur die Verlustleistung,aber die geht eher in Richtung Gesamtleistungsaufnahme.

 

[pippo]

In was sollte denn die Energie sonst umgesetzt werden, als in Wärme? Treibt die CPU irgendeinen Motor an, entsteht dabei Licht... ?

Beim Wirkungsgrad kommt es ganz drauf an, wie man das Objekt betrachtet. Wennst z.B. mit nem Kfz-Motor das Auto antreiben willst, hast nen Wirkungsgrad von 30%. Wennst damit dein Auto heizen willst, liegt er bei 70%

 

[dröfl]

In was sollte denn die Energie sonst umgesetzt werden, als in Wärme? Treibt die CPU irgendeinen Motor an, entsteht dabei Licht... ?

elektrische Signale, 0en 1en Übertragen, Sachen aktivieren deaktivieren, Register ansprechen nicht ansprechen. -> in Arbeit

 

[pippo]

Sorry, aber wennst dich mal ein bisschen in google rumliest, dann wirst merken, was das für ein Schmarrn ist

 

[dröfl]

Sorry, aber wennst dich mal ein bisschen in google rumliest, dann wirst merken, was das für ein Schmarrn ist

*alles wegeditier weil unteres auch ausreicht*

http://www.computerbase.de/artikel/hardware/prozessoren/2005/intels_pentium_4_600-serie/3/

 

[nordic_pegasus]

elektrische Signale, 0en 1en Übertragen, Sachen aktivieren deaktivieren, Register ansprechen nicht ansprechen. -> in Arbeit

ein Prozessor wandelt die aufgenommene Energie zu 100% in Wärme um. Das Rechnen mit "0 und 1" ist keine Arbeit. Nur um dies zu realisieren, wird in einem Prozessor auf viele Arten elektrische Energie in Wärme(-energie) umgewandelt. Dies ist zum einen gewollt, durch Schalten von Transistoren (kapazitiver Widerstand), zum anderen geht auch Energie ungewollt verloren, z.B. durch den Widerstand der Leiterbahnen (kapazitiv, induktiv und ohmscher Widerstand), durch nicht geschaltete Transistoren und durch Leckströme (Wandern von Strömen von der eigentlichen Leiterbahn in eine andere).

Wäre ein Prozessor ein idealer Supraleiter, und könnte man ungewollte Probleme wie Leckströme eliminieren, dann wäre die Leistungsaufnahme eines Prozessors drastisch geringer.

Und... das Schalten von Transistoren ist keine mechanische Arbeit, hier bewegt sich kein Hebel Darum benötigt man auch keine Energie.

 

[dröfl]

Pges = C*U²*f + PVerlust

siehe oben

Es geht mir darum das man ein Gerät dazwischen hat und dieses Gerät etwas macht.
Eine Lampe bekommt auch direkt die Spannung/Strom ab und produziert Wärme aber auch Licht.

 

[nordic_pegasus]

was Dir diese Formel sagen will... C*U²*f ist der gewollte Teil der Leistung. Also der kapazitive Widerstand aller Transistoren.

das "+ Verlust" ist alles andere, was man eigentlich nicht in einem Prozessor haben will. Da dies von der Struktur des Prozessors abhängt und nur recht kompliziert errrechnet werden kann, wurde dies vereinfacht als Rest angehangen.


Ich glaube, Du bist von den Begriffen Verlust, Verlustleistung und Verbrauchleistung irritiert.

Verbrauchleistung = Verlustleistung, zumindest bei einem Prozessor

Verlust meint in dieser Formel die ungewollten Energien, die durch Widerstände im Prozessor flöten gehen.

Du willst diese Formel auf eine Glühbirne beziehen, wo ca. 5% der elektrischen Energie in Licht umgewandelt wird und 95% in Wärme (Licht und Wärme sind beides Energieformen).
Und analog dazu willst Du z.B. 10% bei einem Prozessor in "Rechenenergie" umsetzen und 90% in Wärme. Das ist aber falsch. Bei einem Prozessor gehen 100% der Energie in Wärme über.

Edit: Mal ein anderes Beispiel. Eine elektrische Herdplatte wandelt Strom in Wärme um. Leider glüht auch die Platte, darum wird ein Teil der Energie in Licht umgewandelt. Was man also als Verlust sieht, ist relativ

 

[dröfl]

Die ist nicht von mir die ist von Intel und computerbase hat sie dann sich geschnickt,siehe Link ganz oben.
Ich denk mir doch sowas nicht aus

€dit:
Ich hab das damals mal für den Pentium M im min state Modus ausgerechnet und tatsächlich benötigte Leistung war 1,2 Watt und Gesamt laut Intel sinds 6Watt.

Dann hab ich in der Tabelle von den Data sheets gekuckt und es hat übereingestimmt.
Wieso sollte das dann falsch sein ?

€dit2: Ich meins so:
Der Prozessor braucht insgesamt gesehen Saft.
Die Leistung wir am cache und was weiss ich was unnötig verbraten. (Widerstand)
Die tatsächliche Leistungsaufnahme oder "Ideal" Leistungsaufnahme wäre dann viel viel kleiner.

 

[pippo]

Was genau hast da ausgerechnet? Ich verstehs jetz grad net ganz.
Ich nehme jetz mal an, dass du es immer noch nicht glaubst, dass 100% in Wärme umgesetzt wird, oder?

 

[dröfl]

Was genau hast da ausgerechnet? Ich verstehs jetz grad net ganz.
Ich nehme jetz mal an, dass du es immer noch nicht glaubst, dass 100% in Wärme umgesetzt wird, oder?

Ich glaub Sleipnir hat vestanden worauf ich hinaus will.

Ich meinte damit das der Prozessor idealer weise weniger bräuchte aber das er aber noch Verluste an das was Sleipnir gesagt hat hat.


€: Kurz mal zusammengefasst,ich versuchs mal verstädnlich zu machen.

Leistungsaufnahme= tatsächliche/ideal Leistungsaufnahme+Verlust

Die Leistungsaufnahme ist auf den ganzen Prozessor übertragen.
Und das was ich meinte das der Prozessor arbeitet war bezogen auf die tatsächliche Aufnahme.

€dit2: @Sleipnir
Ich hab das eher mal differenziert gesehen mit den Begriffen ,vielleicht war das der Fehler.

 

[nordic_pegasus]

C*U^2*f ist der kapazitive Widerstand aller Transistoren eines Prozessors. Transistoren nutzen den Feldeffekt, dazu muss im Gate ein verdammt kleiner Kondensator mit einer Kapazität c gebaut werden.
Da ein Prozessor aus mehr als nur einem Transistor besteht, ist C die Summe aller einzelnen Kapazitäten.
Die Leistung (also die Energie pro Zeit) hängt aber auch von der Schaltgeschwindigkeit des Prozessors ab. Darum ist der Faktor f in der Formel.
Und die Spannung, die zum Schalten des Transistors benötigt wird, hängt quadratisch von der Schaltspannung U ab.

=> damit haben wir das C*U^2*f

Dennoch wird diese Leistung C*U^2*f in Wärme umgesetzt!!! Weil die Kapazität des Transistors ein Widerstand ist.

Leider ist ein Prozessor kein perfektes Stück Technik, und das verwendete Material ist auch nicht perfekt.
Somit kommen dann zu dem gewollten Teil der Leistung ein riesiger Summand hinzu. Diese Summer aller Verluste von kapazitiven, ohmschen und induktiven Widerständen ist der "Verlust" aus der Formel.

Und ein stromdurchflossener Widerstand produziert Wärme.

==> Ein Prozessor setzt 100% seiner aufgenommen Energie in Wärme um, also ist die Verlustleistung gleich 100% der aufgenommen Leistung.

Alle Klarheiten beseitigt?

 

[pippo]

Also ich bin mir nicht so recht sicher, ob du das verstanden hast. Um es in deinem Gedankengang richtig auszudrücken solltest du es vielleicht so schreiben:

Tatsächliche Leistungsaufnahme = Ideale Leistungsaufnahme + Verlust

Wobei aber auch die Ideale Leistungsaufnahme komplett in Wärme umgewandelt wird.

 

[dröfl]

Also stimmt doch die Formel ? ^^

egal ich hab verstanden was du mir sagen willst.

Ich habs halt so aufgefasst sobald etwas arbeitet oder mir irgendwas berechnet und ausspucken kann Arbeit entsteht

€dit2: Sobald der Prozessor Daten an irgendwelche anderen Komponenten verschickt geht nicht wirklich alles in Wärme über oder ? ^^ (stechelt)

 

[nordic_pegasus]

Also stimmt doch die Formel ?

ja, davon gehe ich aus

um es mal etwas philosopisch zu sehen

Wir haben eine Gesamtleistung. Diese Gesamtleistung kann man unterteilen in die gewollte ideale Leistung (z.B. ein Motor bewegt ein Auto) und ungewollte Leistung (Motor macht Wärme).

Also muss man wissen, was man haben will. Der Rest ist Verlust

Und bei einem Prozessor geht 100% der elekt. Energie in Wärme verloren. Allerdings ist davon nur ein kleiner Teil gewollt (zum Rechnen), der Rest liegt am schlechten Herstellungsprozess und dem Prinzip eines Prozessors.

 

[dröfl]

@Sleipnir

Yeah soweit habmer uns verstanden ^^


Was ist mit den elektrischen Signalen die an andere Komponenten gesendet werden ?
Ich bin mit exakt 100% nicht wirklich einversanden ^^

Wenn es ein geschlossenes System wäre ,also wenn man das nur auf den prozessor bezogen sehen würde okay aber nicht wenn man es sich in einem System vorstellt und das ist es notgedrungen sobald man es irgendwo einbaut entweder zum testen oder zum arbeiten.

Deshalb meinte ich auch ganz anfangs Leistungsaufnahme ~ Verlustleistung,aber mit = war ich nicht einverstanden.


€: Ich glaub jetzt hab ichs so erklärt wie ich es eigentlich die ganze Zeit wollte

 

[nordic_pegasus]

@Sleipnir

Was ist mit den elektrischen Signalen die an andere Komponenten gesendet werden ?
Ich bin mit exakt 100% nicht wirklich einversanden ^^

Wenn es ein geschlossenes System wäre ,also wenn man das nur auf den prozessor bezogen sehen würde okay aber nicht wenn man es sich in einem System vorstellt und das ist es notgedrungen sobald man es irgendwo einbaut entweder zum testen oder zum arbeiten.

Deshalb meinte ich auch ganz anfangs Leistungsaufnahme ~ Verlustleistung.

genau das habe ich eigentlich gemeint, der Prozessor als geschlossenes System. Hier sind meine 100% richtig.

Wenn man jetzt noch mit berücksichtigt, das elektrische Signale in die CPU gehen (Befehle) und Ergebnisse rausgehen... dann dürfte die Bilanz sehr dynamisch sein. Mal geht mehr rein, mal geht mehr raus.

Wobei aber die Signale, die reingehen, in der CPU auch nur wieder Wärme produzieren, und ausgehene Signale irgendwo anders Wärme produzieren.

Und wenn wir unser System auf den kompletten PC erweitern, alle bewegliche Bauteile weglassen, dann stimmen auch hier die 100%.
Wenn so ein PC (ohne Lüfter, Festplatten/optische Laufwerksmotoren) 100Watt Leistung zieht, gehen diese in 100W Wärme über. Und jetzt komm nicht mit Signalen zum Monitor usw. die verlassen natürlich das System.