90 nm gir samme ytelse som 130 nm?

[Knick Knack]

80 watt i forskjell mellom en p4 3.4 og en A64 3500 (90nm)m stemmer virkelig disse tallene, syntes det høres litt mye ut.

 

AtW

Hvorfor skulle de ikke stemme?

Jeg tror resultatene er riktige.

 

En bør huske at målingene er gjort ved støpselet til maskinen og differansen vil derfor bli større siden PSU ikke har en virkningsgrad på 100%. Det er også litt vanskelig å vite om all forskjellen skyldes CPU eller om en del også skyldes andre komponenter som muligens jobber mer eller mindre grunnet forskjellig ytelse til disse systemene i disse benchmarkene.

 

Om en kan anta at 90nm og 130nm versjonene av A64 3500+ har samme ytelse så kan en i allefall si noe relativt nøyaktig om endringen i effektforbruk, gitt at en kjenner virkningsgraden til PSU'en som er brukt.

[_Furien_]

Det er en litt spesiell (?) trend vi ser ved load:

[Malevolence]

furien...er det med samme vifte?

[_Furien_]

All of our temperature measurements were taken in a case-open environment.  We used the stock AMD OEM cooler as it stands, though we’ve got reason to think AMD may be revising its cooler line and shipping a more powerful unit in the future (more on this later).

 

Er fra den siste lenken snorreh la ut

 

Edit:

Unfortunately, if this trend does hold true, it doesn’t look positive for AMD either.  Keep in mind, the 3200+ is only a 2 GHz part.  At 2.4 or 2.6 GHz, it’ll be pushing the thermal envelope even harder, to say nothing of 2.8 or 3.0 GHz.  This is undoubtedly why AMD hasn’t released their highest-end parts on 90nm yet; those are the parts most likely to require additional voltage to hit their target clockspeeds (and hence increase their thermals even more).  A well-tuned 130nm process may be yielding more attractive CPUs at these speed grades than AMD’s new 90nm.

 

Ser kanskje ut som om AMD kommer til å få samme problem som Intel (skal vel ta disse testene med en klype salt )

Endret 12. oktober 2004 av _Furien_

[snorreh]

http://www.sudhian.com/showdocs.cfm?aid=610&pid=2297

One thing to keep in mind, however, is that its possible to have both lower power consumption and a higher thermal profile if the power density is such that temperature increases even as power consumption drops.

 

Of course its always possible that our motherboard is incorrectly reporting temperatures, and we’re not discounting that possibility.  As it stands, however, according to the MSI Neo2, the 2 GHz 3200+ runs hotter than the .13 micron 3800+ at 2.4 GHz.

Se også dette:

http://www.sudhian.com/showdocs.cfm?aid=609

As you can see, there’s virtually no difference between the two processors, despite the lower voltage from the 90nm Winchester.  Our ASUS board is using a beta BIOS, however, and we’ve had some errata with voltage detection

Endret 12. oktober 2004 av snorreh

[ATWindsor]

80 watt i forskjell mellom en p4 3.4 og en A64 3500 (90nm)m stemmer virkelig disse tallene, syntes det høres litt mye ut.

 

AtW

Hvorfor skulle de ikke stemme?

Jeg tror resultatene er riktige.

 

En bør huske at målingene er gjort ved støpselet til maskinen og differansen vil derfor bli større siden PSU ikke har en virkningsgrad på 100%. Det er også litt vanskelig å vite om all forskjellen skyldes CPU eller om en del også skyldes andre komponenter som muligens jobber mer eller mindre grunnet forskjellig ytelse til disse systemene i disse benchmarkene.

 

Om en kan anta at 90nm og 130nm versjonene av A64 3500+ har samme ytelse så kan en i allefall si noe relativt nøyaktig om endringen i effektforbruk, gitt at en kjenner virkningsgraden til PSU'en som er brukt.

Joda, men er ikke virkningsgraden rundt 80% vanligvis, det blir fortsatt 64 watt, trodde P4 brukte ca 100 watt, og det stammer vel neppe at A64 bruker 35 watt...

 

AtW

[Dollar]

80 watt i forskjell mellom en p4 3.4 og en A64 3500 (90nm)m stemmer virkelig disse tallene, syntes det høres litt mye ut.

 

AtW

Hvorfor skulle de ikke stemme?

Jeg tror resultatene er riktige.

 

En bør huske at målingene er gjort ved støpselet til maskinen og differansen vil derfor bli større siden PSU ikke har en virkningsgrad på 100%. Det er også litt vanskelig å vite om all forskjellen skyldes CPU eller om en del også skyldes andre komponenter som muligens jobber mer eller mindre grunnet forskjellig ytelse til disse systemene i disse benchmarkene.

 

Om en kan anta at 90nm og 130nm versjonene av A64 3500+ har samme ytelse så kan en i allefall si noe relativt nøyaktig om endringen i effektforbruk, gitt at en kjenner virkningsgraden til PSU'en som er brukt.

Joda, men er ikke virkningsgraden rundt 80% vanligvis, det blir fortsatt 64 watt, trodde P4 brukte ca 100 watt, og det stammer vel neppe at A64 bruker 35 watt...

 

AtW

Virkningsgraden er somregel lavere enn 80%, selv på de beste av de beste. Forøvrig så vil maksimal virkningsgrad være vanskelig å oppnå uten å belaste en PSU "svært tungt". På en OCZ 470 watt PSU tror jeg neppe virkningsgraden ved slik load kan være så mye som ~70%.

 

I denne testen hører det også med at P4'en har en dedikert northbridge (som trekker (inkludert PSU virkningsgradstap) 10-15 watt samtidig som den bruker DDR2 minne (som pr "effektive" MHz trekker omlag 30% mindre strøm enn DDR1), slå av 3-6 watt?!

 

Dette plasserer forskjellen i effekttap @ idle på ~30 watt og @ full load ~50 watt, på CPU isolert sett. Hvilken øvrige komponenter hovedkortene har (aktivert) er umulig å justere for siden dette ikke er oppgitt men dette er hvertfall et guesstimate

[snorreh]

Virkningsgraden er somregel lavere enn 80%, selv på de beste av de beste. Forøvrig så vil maksimal virkningsgrad være vanskelig å oppnå uten å belaste en PSU "svært tungt". På en OCZ 470 watt PSU tror jeg neppe virkningsgraden ved slik load kan være så mye som ~70%.

 

I denne testen hører det også med at P4'en har en dedikert northbridge (som trekker (inkludert PSU virkningsgradstap) 10-15 watt samtidig som den bruker DDR2 minne (som pr "effektive" MHz trekker omlag 30% mindre strøm enn DDR1), slå av 3-6 watt?!

 

Dette plasserer forskjellen i effekttap @ idle på ~30 watt og @ full load ~50 watt, på CPU isolert sett. Hvilken øvrige komponenter hovedkortene har (aktivert) er umulig å justere for siden dette ikke er oppgitt men dette er hvertfall et guesstimate

THG har nå målt effektforbruket til en rekke prosessorer både ved idle og full load:

http://www.tomshardware.com/cpu/20041115/p...um4_570-20.html

As you can see, the Enhanced Halt Mode makes a huge difference in our tests. Only 23 W power loss in idle mode makes the new P4-570 shine much brighter than the old P4-560 with its 38 W loss.

 

Also notable are the amazing results for AMD's latest 90 nm Winchester Athlons, considering that these are not much slower than the Intel top models in terms of gaming performance.

 

Under maximum load, the new P4 fulfils its "destiny", reaching a higher thermal loss than ever before: it is the most energy-demanding desktop processor. Again, it's interesting to see what AMD is able to do at 90 nm: high load does not cause the new chips to run hot at all.

90nm Athlon 64 "Winchester" har altså et effektforbruk på bare 10.6-11.1W ved idle og maks 27.9-31.4W ved full load

[Tjohei]

90nm Athlon 64 "Winchester" har altså et effektforbruk på bare 10.6-11.1W ved idle og maks 27.9-31.4W ved full load

Det må vel være en feil. Eller? Er jo nesten for godt til å være sant. Kunne jo erstattet Mobile serien til AMD på no time, jo.

[haakoo]

Siden ingen her tydligvis veit hva de snakker om innen mikroelektronikk så skal jeg ta en kjapp intro.

 

- Når man reduserer størrelsen på transistorene så gir ikke dette automagisk en forbedret ytelse. Det er transistorene og desginet av chipen som avgjør hvor mange klokkesykler en CPU trenger fo å utføre en bestemt oppgave.

Det man derimot KAN få til er å øke hastigheten på klokka, og kjøre chipen på høyere frekvens.

 

- Effekt, når man reduserer størrelsen så skal man i teorien redusere effekten, fordi man samtidig må redusere spenningen chipen jobber på. Problemet er at effekten som blir produsert blir produsert på et mindre areal, så effekten pr areal ikke nødvendigvis endrer seg noe særlig.

 

Var dette overraskende? Jeg trodde 90nm mest var for å gi rom får ytterligere økning av ytelsen senere, ikke at en CPU med samme spec skulle yte bedre. (selv om man kanskje kan håpe på bedre overklokkingsmuligheter)

Helt riktig, som jeg har nevnt over, men som få i tråden har greid å lese.

 

 

Synd man da må betale for en ekstra produksjonsteknikk

Hvis vi ikke hadde gjort det hadde utviklinga stoppa opp, og det tviler jeg på om du vil.

 

 

Det er og tatt opp at 90nm teknologien fører til tregere cPU-er, dette er BULLSHIT! Greit nok kan man kanskje få litt tregere CPU-er hvis man tar en direkte kopi av et CPU-design og forminsker ned til 90nm (dette høres lite sannsynlig når man kjenner til design prossesen), men fordelen med 90nm fremfor 130nm er at man får 1.5 transitor på samme areal (veldig grovt regna). Så ved å bruke samme areal som tidligere, men med ny teknologi kan man presse inn enda flere transitorer og der med mer regnekrat.

 

Det gjør vondt å se på alle bedreviterne på hw-forumet som ikke aner noe som helst om det de snakker om.

 

 

--

Håkon som studerer mikroelektronikk ved UiO

[Knick Knack]

haakoo: Fint at du rydder opp i folks oppfatning av mikroelektronikk, men jeg tror ikke du bør fortsette med så høy sigar føring Det er også en del unøyaktigheter i din fremstilling av virkeligheten. f.eks får en plass til ca 2 ganger flere transistorer ved overgang fra 130nm til 90nm, men hvem har vel sagt at transistorene tar opp mesteparten av plassen på en chip? Metall lagene tar opp minst like mye siden en ikke kan rute M1 og M2 rett over transistor gates.

 

La oss bryte ned problemet litt:

 

1) Når en går over fra 130nm til 90nm har en to valg; lage et nytt design eller porte det gamle. AMD valgte å porte det gamle. Da er det naturlig å annta at det nye designet får nøyaktig lik ytelse som det gamle designet på samme frekvens. Det ville vært 100% korrekt om designene var basert på samme logiske utlegg (kommer ikke på fag termene akkurat nå). Det er imidlertid vanlig å gjøre små endringer siden en gjennom den konstante videreutviklingen som pågår av designet har avslørt errata og mindre tweaks en kan/bør gjøre noe med. Dermed vil det nye designet typisk få litt bedre ytelse enn det gamle selv på samme frekvens. 0-5% er vanlig forbedring.

 

2) Ved å porte det samme designet fra 130nm til 90nm vil en anta at frekvensen skulle kunne økes med 15% til 50%. Det kommer imidlertid veldig ann på effektforbruk og transistorkvaliteter som ikke er relatert til node størrelsen. (Jeg kan skrive en hel oppgave om hva slags klokkefrekvens en kan forvente seg av et nytt design, men det blir ikke her. Jeg har imidlertid skrevet en rekke poster her på forumet som berører temaet så om du gidder å lete, finner du vel noe. Kan jo bare søke på CMOS her på forumet.) Effektforbruket vil typisk også reduseres innen noenlunde de samme 15% til 50% ved samme frekvens. Igjen dette er en eviglang avhandling og er blandt annet en funksjon av hvilken frekvens en velger å sammenligne på grunnet forskyvning av CPU-shmoo kurven som beskriver nødvendig spenning for å oppnå en gitt frekvens. En vil imidlertid normalt se lavere effektforbruk på en 90nm prosessor i forhold til en 130nm prosessor selv på samme dirftspenning og frekvens grunnet lavere kapasitanser i 90nm chipen.

Endret 16. november 2004 av Knick Knack

[Tjohei]

Flotte tekniske betraktninger som jeg ikke skjønner skiten av , men er det realistisk med 30W på load?

[Knick Knack]

Flotte tekniske betraktninger som jeg ikke skjønner skiten av , men er det realistisk med 30W på load?

Kommer helt ann på frekvens og driftspenning det. De fleste om ikke alle moderne prosessorer kan kjøres på 30W bare en "underklokker" dem nok.

[Tjohei]

Flotte tekniske betraktninger som jeg ikke skjønner skiten av , men er det realistisk med 30W på load?

Kommer helt ann på frekvens og driftspenning det. De fleste om ikke alle moderne prosessorer kan kjøres på 30W bare en "underklokker" dem nok.

Men det må jo være stock som THG tester med...

[haakoo]

Knick Knack,

jeg ser ikke helt hva i poste min du klager på.

 

 

Jeg gjorde en del antakelser, og når man følger de stemmer det jeg skriver.

 

1) Som at man beholdt kretsens, akkurat sånn den var, men at man forminsket transistorene. Så klart vi man gjøre de forbedringene man har tid til før man selger et nytt produkt, det gjelder alle områder, her skulle det være enklest mulig.

 

2) Effektforbuket vil selgfølgelig gå ned, jeg har ikke sagt noe annet, men effekt per areal (som jeg snakker om) er noe annet enn effekt av en krets.

 

2 ganger så mange transitorer? Tja, da tenker du minimumsstørrelse i begge retninger, jeg kjenner ikke godt nok til digitalekretser, men analoge bruker veldig ofte ikke minimumsbredde på transistoren, så jeg står ved at det blir plass ca 1.5 ganger så mange transistorer (90nm*1.5 = 135nm). Jeg er og fullt klar over at ruting tar stor plass på en chip, men man har samtidig ørten lag med metaller man kan bruke. Og igjen, dette var forenklinger, få her forstår døyten av hva vi snakker om nå uansett.

 

 

Hvor har du studert?

[Tjohei]

90nm Athlon 64 "Winchester" har altså et effektforbruk på bare 10.6-11.1W ved idle og maks 27.9-31.4W ved full load

Ser ut til at det bare er jeg som er interessert i dette og at jeg diskuterer med meg selv, men jeg fant ut i AMD's technical documentation at 3000+ som opererer på 1800MHz, har maks 67W, hvilket er endel mer enn 30W...

 

I dokumentasjonen hadde den forresten modellnummeret ADA3000DIK4BI, som med et raskt søk på google viser at det er 90nm versjonen, bare så det er sagt.

[Knick Knack]

Vel haakoo. Klager og klager. Argumentasjonen ble litt ullen og påstandene ble litt bastante. Ikke noe galt i seg selv, men det ble kanskje en litt "suboptimal" kombinasjon? Ellers er jeg nok enig i hva du mener, men kanskje ikke helt enig i en del av de generaliseringene du valgte å gjøre.

 

De punktene 1) og 2) jeg summerte opp var i hovedsak det samme som du sa, men med etter min mening mer nøyaktig.

 

Når det gjelder 1.5 vs. 2 transistorer på samme areal så er nok tallet fortsatt 2! Det er riktig at man i analog design gjerne bruker transistorer med både lengde og bredde som er langt større enn minimumsgeometrien, men ved digitalt design så er de aller fleste transistorene av minimums størrelse. Det er også riktig at moderne transistorer (ca etter 0.25 micron noden) er noe større i bredde dimensjonen enn lengde dimensjonen om en kun ser på gate. Det er imidlertid også slik at lengde og bredde skaleres ned ca like mye selv om de er av forskjellig størrelse og av gate bare er en liten del av CMOS transistoren. Kontaktpunkter tar ofte opp en stor del av arealet på så minimusgeometri transistorer og disse kontaktpunktene skaleres også ned. Så alt i alt reduseres begge akser like mye prosentvis. Ergo 2. qed?

 

Har studert ved HIS/jørstadmoen (Telematikk, millitært), HiST (Teleteknikk) og studerer nå ved NTNU hvor jeg nylig har hoppet fra fysikalsk elektronikk til datateknikk. Evighets student med andre ord og jeg liker det

[Knick Knack]

Tjohei: De resultatene du finner i AMDs dokumenter gjelder typisk for en hel serie med prosessorer. Toms har gjort noen tester her:

http://www.tomshardware.com/cpu/20041115/index.html

Har ikke lest det ennå men jeg tror det er relevant!

[blackbrrd]

Altså, som noen nevnte her gjelder følgende fakta for A64:

90nm produserer en god del mindre varme enn 130nm

90nm er mye vanskeligere å kjøle ned pga mye mindre areal, ca 50%.

 

Ergo for at 90nm prosessoren skal kjøles ned så er det mye viktigere med god varmeledning fra prosessor til kjøler enn stor vifte/areal på kjøleren! Det er nemlig ikke så mye varme å bli kvitt. Problemer ligger i den lille kontaktflaten.

 

Som nevnt, målingene er System Power consumption, dvs at strøm som blir borte underveis til prosessoren også er tatt med. Ergo bruker ikke 90nm prosessoren 80w mindre, det er det systemet som gjør.

 

Viktig å ta med seg er at de 80w mindre er 80w mindre å få ut av kabinettet! Ergo vil en pc med en 90nm istedenfor en 130nm prosessor trenge vifter med mindre cfm/ m3/t tall. Ergo går det an å få et stillere system.

[Tjohei]

Tjohei: De resultatene du finner i AMDs dokumenter gjelder typisk for en hel serie med prosessorer. Toms har gjort noen tester her:

http://www.tomshardware.com/cpu/20041115/index.html

Har ikke lest det ennå men jeg tror det er relevant!

Det var den testen snorreh linket til lenger opp. Jeg syns fremdeles det virker urealistisk med 30W på load. Stock altså.

Endret 16. november 2004 av Tjohei