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Microcode 0x12B

Intel identifiziert Degradierung in der Takterzeugung als Fehlerquelle

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Intel identifiziert Degradierung in der Takterzeugung als Fehlerquelle
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Mit dem Microcode 0x129 sollte die Problematik rund um die letzten beiden Generationen der Core-Prozessoren von Intel eigentlich abgeschlossen sein. Nun aber hat der Hersteller ein weiteres Microcode-Update 0x12B angekündigt, welches die spezifischen Probleme der Degradierung bzw. Alterung aufgreifen soll.

Bereits bekannt ist, dass durch verschiedene Fehler eine Verschiebung der Vmin stattfindet, was dafür sorgt, dass die Prozessoren mit zu hohen Spannungen angesprochen wurden. Bis Intel zu dieser Erkenntnis gelangt ist, dauerte es aber bereits Monate und noch immer war nicht ganz klar, wie es zu dieser Verschiebung kommen kann. Mit dem Microcode-Update auf 0x129 limitierte Intel die Spannung auf 1,55 V – sozusagen das Pflaster auf die Wunde, aber wie es zur Blutung kommen konnte, war weiterhin unklar. Etwaige Auswirkungen auf die Leistung mit dem Microcode 0x129 haben wir uns angeschaut und konnten keinerlei signifikante Änderungen feststellen.

Zum Microcode 0x12B heißt es nun:

Intel has localized the Vmin Shift Instability issue to a clock tree circuit within the IA core which is particularly vulnerable to reliability aging under elevated voltage and temperature. Intel has observed these conditions can lead to a duty cycle shift of the clocks and observed system instability.
- so Intel

Demnach ist der "Clock Tree Circuit" in den Performance-Kernen ("IA Cores") anfällig für eine Degradierung unter zu hohen Spannungen und Temperaturen. Der "Clock Tree Circuit" sorgt dafür, dass aus einem Referenztakt, sagen wir 100 MHz, über Taktteiler und Multiplikatoren die verschiedenen Taktraten in den Prozessorkernen werden. Die Komplexität im Aufbau und der Umsetzung des "Clock Tree Circuit" würde auch erklären, warum Intel so lange gebraucht hat, um spezifisch diesen Bereich im Design des Prozessors als anfällig für zu hohe Spannungen und Temperaturen zu identifizieren.

Zudem verkündet Intel, dass man vier Szenarien identifiziert hat, in denen es zu einem Vmin-Verschiebung kommen kann, die dann wiederum zu den Problemen führen können:

1. Motherboard power delivery settings exceeding Intel power guidance.
a. Mitigation: Intel® Default Settings recommendations for Intel® Core™ 13th and 14th Gen desktop processors.

2. eTVB Microcode algorithm which was allowing Intel® Core™ 13th and 14th Gen i9 desktop processors to operate at higher performance states even at high temperatures.
a. Mitigation: microcode 0x125 (June 2024) addresses eTVB algorithm issue.

3. Microcode SVID algorithm requesting high voltages at a frequency and duration which can cause Vmin shift.
a. Mitigation: microcode 0x129 (August 2024) addresses high voltages requested by the processor.

4. Microcode and BIOS code requesting elevated core voltages which can cause Vmin shift especially during periods of idle and/or light activity.
a. Mitigation: Intel® is releasing microcode 0x12B, which encompasses 0x125 and 0x129 microcode updates, and addresses elevated voltage requests by the processor during idle and/or light activity periods.

- so Intel

Die erste Ursache sollen zu aggressive Einstellungen der Mainboard-Hersteller gewesen sein. Dies hat man mit den entsprechenden Vorgaben beseitigt. Die zweite Ursache waren Fehler im eTVB-Algorithmus, die mit dem Microcode 0x125 beseitigt wurden. Der Microcode 0x129 nahm sich des SVID-Algorithmus an, der fehlerhaft eine Vmin-Verschiebung hervorrufen konnte. Final soll nun der Microcode 1x12B die erhöhten Spannungen im Idle-Betrieb in den Griff bekommen, so dass eine Vmin-Verschiebung nicht mehr vorkommen soll.

Laut Intels eigenen Benchmarks hat der Microcode 1x12B keinerlei Auswirkungen auf die Leistung. Intel spricht in diesem Zusammenhang von typischen Varianzen bei den Benchmark-Durchläufen. Wir dürften hier also ein ähnliches Bild sehen wie in den Tests zum Microcode 0x129. Zudem betont man abermals, dass zukünftige Prozessoren wie Lunar Lake und Arrow Lake von den Problemen nicht betroffen sein sollen. Dies bedeutet aber auch, dass die Anfälligkeit zur Degradierung des "Clock Tree Circuit" eine Design-Fehler in Raptor Lake(-Refresh) ist.

Die Mainboard-Hersteller werden in den kommenden Wochen BIOS-Updates mit Microcode 1x12B ausliefern.