Hvor finner jeg effektforbruk hos dagens CPU?

[Simen1]

So, here we go!

Bra!

 

Hvis en transistor bare gir ut varme, gjør den lite nytte for seg. I digitale kretser fungerer de fleste transistorer bare som brytere. Hvis overgangsmotstanden er så stor når transistoren leder at all effekt kommer ut som varme, kaller jeg det en dårlig transistor. Kan vel neppe kalles for en halvleder. Mye lettere å bare plassere noen millioner med motstander inne i CPU da, siden de er billigere å lage enn transistorer. Bedre på å omdanne elektrisk energi til varme er de vanligvis også.

Hvis man erstatter transistorene med motstander så får man en statisk strømgjennomgang. Med transistorer får man også en strømgjennomgang, men den er ikke statisk. Du kan sammenligne det med ørten beboere i en boligblokk som slår av og på brytere i leilighetene sine. Den samme ffekten utvikles om det er 1 lyspære som står på i 1000 sekunder som om det er 1000 lyspærer som står på i 1 sekund. Selve switchingen lager ikke noe varmeeffekt. Det er kun tid * antall * styrke.

 

Varmetap er kanskje et litt dumt ord å bruke fordi det insinuerer at det skal komme ut energi i en eller annen form som er mer nyttig enn varme. Da lurer jeg på hvilken energiform du vil ha det ut i?

Kanskje matematisk energi?

Vi får jo noe ut av en CPU, og vi kan ikke få mere ut enn vi tilfører. Så noe er det.

Hehe.. Hvis du kan påvise den nye energiformen "matematisk energi" så ligger du an til nobels fysikkpris.

Du har rett i at vi ikke får ut mer energi enn vi tilfører.

 

 

Min påstand er:

Inn: 100W elektrisk effekt

Ut: 100W varmeeffekt

 

Slik tolker jeg din påstand:

100W elektrisk effekt

?W varmeeffekt

?W andre energiformer

 

Med andre ord så omdanner en bilmotor bensin + oksygen (kjemisk energi) til varmeenergi. Selv om 100% av energien blir til varme så har fortsatt bensinen gjort en jobb på veien mot varmeenergi.

Her mener jeg du straks burde kontakte noen høye herrer i et større oljeselskap.

Hvis du klarer å flytte et drøyt tonn med metall 10-15 km der du henter ut 100% av tilført energi som varme, tror jeg det er mulig å tjene noen penger på det.

Hva er det som har flyttet bilen da? Eller var det kanskje nedoverbakke, slik at bilens stillingsenergi forflyttet den?

Oljeselskapene tjener seg fete på dette allerede, men merk at jeg ikke skriver at varmeenergien kommer 100% til nytte i bilen. Noe forsvinner jo bare som varm eksos eller som friksjon og varme til underlaget og lufta. Virkningsgraden med tanke på å forflytte bilen er bare ~30% i moderne motorer. Men selv denne bevegelsesenergien blir omdannet til varme via friksjon osv. Men det kan jo tenkes at bilen kjører oppoverbakke og vinner stillingsenergi, noe som ikke forsvinner som varme før den utløses (triller nedover og utøver friksjon og avgir friksjonsvarme mot omgivelsene.)

 

Ca 2/3 av pinnene er strømtilførsel. Det er en god grunn til at disse ikke er et par kraftige skrueterminaler. GND og VCC fungerer som skjerming for singalpinnene og er derfor plasserte annenhver sånn at singalpinnene er maksimalt skjermet for elektromagnetisk støy (crosstalk) mellom signalpinnene. Dette er omtrent det samme som da 40-pin/40-leders IDE-kabler fikk 40 ekstra ledere, der alle de ekstra var jord. IDE med 40pin/80-ledere fikk langt høyere signalintegritet og oppnådde dermed langt høyere hastigheter. Den med 40 ledere toppet ut på 33 MB/s mens den med 80 ledere toppet ut på 133 MB/s. Trolig ville ennå mer vært oppnåelig med sistnevnte, men så kom jo SATA og overtok.

8640325[/snapback]

Da burde det fortsatt være omtrent 260-270 pinner igjen som ikke tilfører prosessoren effekt i form av strøm. For at et signal skal komme fra A til B må noen stakkars elektroner flytte på seg. De må i mange tilfeller altså ut av CPU, som de like før har blitt dyttet inn i. Og siden elektroner i bevegelse i min lærdom er energi, vil det si at det går energi ut fra CPU. Og siden CPU allerede har brukt 100% av sin tilførte energi til å produsere varme, lurer jeg på hvor alle disse elektronene har stukket av fra.

Den lærdommen er ikke helt eksakt. Energi = Effekt * tid = strøm * spenning * tid..

Strøm er elektroner i bevegelse. Når du sier at elektroner i bevegelse = energi så utelater du altså de to uthevede faktorene.

 

Tenk litt grundig over sammenhengene så ser du at det må være noen biter i puslespillet som ikke stemmer over ens. Noe må være feil. Det hjelper å tenke litt godt over det for å få det til å synke skikkelig inn.

 

Når det har sunket inn at det er noe feil i det tidligere resonnementet så er det på tide å være skeptisk til alle deler mysteriet vel vitende om at feilen må være begravet en eller annen plass der. Det er på tide å prøve å bygge opp sitt mentale bilde av hvordan de ulike tingene henger sammen på nytt. Lære seg stoffet fra grunnen av igjen.

 

Så jeg sier det igjen, varme er tap, svinn, et biprodukt fra en annen jobb som blir utført. Det er ikke fysisk mulig å få ut en total energi på mere enn 100% av tilført energi, uansett form.

Jepp, det er jeg helt enig i.

 

Alle former for arbeid er en type energi.

Her er jeg nesten enig. For å flisespikke litt så ville jeg kalt en hver form for arbeid en type energioverføring. Energi i seg selv kan ligge latent uten å utføre noe arbeid. Ref. den parkerte bilen på toppen av bakken som innehar stillingsenergi.

 

Arbeid er i fysikken et navn på kraft*strekning=energi.

I elektronikken er arbeid et navn på energi: strøm * spenning * tid.

Man kan faktisk bruke benevningene til å regne om mellom de to energiformene. Benevningene er en god kontrollmekanisme. V*A*s = N*m uten at jeg husker i farta hvordan man regner om.

 

En prosessor gjør en jobb, vi får ut andre produkter av den enn bare varme. Klarer ikke å sette noe fornuftig ord på produktet vi får ut fra en CPU, men så vidt jeg vet kan ingenting produseres uten at noe energi brukes til det.

Det stemmer, men nå ser jeg ingen motsetning mot at man både får utført en jobb og får omdannet 100% av energien til varme. Det betyr bare at jobben innebærer at varme er den resulterende energiformen.

 

Skulle gjerne fått en professor i fysikk eller lignende til å forklare dette, da det er et spennende emne.

 

Jepp, da var kveldens off topic i havn, gleder meg til fortsettelsen i denne spennende sagaen om elektronene som (ikke) forsvant! 

 

Ha en fortsatt strålende helg!

 

(Glemte jeg å si at det er lenge til neste gang jeg skal drikke alkohol igjen?) 

 

Nettulf

8650686[/snapback]

Ha en videre god helg selv

 

Et par hodepinetabeletter + vann + en god natts søvn bør få deg 95% tilbake i godformen igjen.

 

Ellers så er det en del folk med høye grader innen fysikk (cand scient, master, doktorgrad osv) i den delen av forumet som heter Teknologi og vitenskap.

 

Siden tråden har sporet veldig av så kan jeg jo splitte ut innleggene om effektregnskapet til en ny tråd der om du vil. Bare si i fra så fikser jeg det.

[dedeee]

Jeg orker ikke å hente fram sitatene, så jeg vil bare referere til noen ting som er blitt sagt rundt omkring her:

 

Nettulf dro en parallel med flytting av et 10-tonns last og arbeidet utført av en prossessor. Der den parallelen også slår feil (i tillegg til det Simen1 spesifiserte) er at under den flyttingen vil faktisk all energien i drivstoffet bli om til varme (hvis vi tar hensyn til flat mark, er det oppoverbakke vil vi også få potensiell energi). Bevegelse (altså endring av posisjon) er ikke en energiform. Eller, på en måte. Når du flytter en last, vil du gjøre om energi (som regel potensiell energi, under fall eller stramming av fjær, eller kjemisk, ved bruk av drivstoff eller muskelkraft) til kinetisk energi (energien et legeme har grunnet hastigheten den har). Dette betyr at lasten vil få en hastighet. Den kinetiske energien vil, grunnet friksjon, over tid overføres til termisk energi (varme), noe som betyr at man må legge til potensiell eller kjemisk energi for å opprettholde farten. Når man har nådd målet, kan tre ting hende med energien: det første er at man stopper opp. Kraften som stopper deg opp vil enten være et kraftfelt (tyngde, magnet eller fjærkraft), i dette tilfelle vil energien være i form av potensiell energi som kan hentes tilbake igjen ved endring av kreftene på lasten. Ellers kan kraften være friksjon (i bremser eller bakke): den kinetiske energien blir om til varme.

Det som også kan skje er at lasten er fortsatt i bevegelse i samme hastighet som den hadde. Da blir kinetisk energi uendret (jeg tviler på at du henviste til sistnevnte tilfellet, jeg tror heller du mente bevegelse på flat mark med 0 start og slutthastighet, rett meg hvis jeg tar feil).

Om informasjon var en form for energi (noe som jeg tviler på, men vet ingenting om), kunne vi sagt følgende: en prossessor tar elektrisk energi for å arbeide på informasjon, og endrer informasjonen. Vi har nå informasjonen 4, istedenfor 2+2. Forskjellen i informasjonsenergi er lik den tilførte elektriske energien. Nå kan vi gjøre to ting med denne informasjonen. Vi kan lagre den, slette den, eller prossessere den til original stand. Lagres den beholder vi energien i formen informasjonsenergi, og vi legger den inn et sted. RAM, cache eller harddisk (eller hva som helst ellers). Slettes den, betyr det at informasjonen forsvinner, og grunnet termodynamikkens første lov (Energi kan verken oppstå eller forsvinne, bare endre form), må informasjonsenergien bli om til en annen energi. Eneste mulige form for dette er termisk energi (uansett ville alle andre former for energi fort bli om til termisk energi når hele systemet når original status). Den frigjorte mengden varme vil tilsvare elektrisk energi tilført under prossessering, pluss mengden informasjonsenergi til informasjonen vi hadde før prossessering. Hvis informasjonen prossesseres tilbake til original stand, vil frigjort mengde varme bare tilsvare elektrisk energi tilført under prossessering.

Altså: ved mindre man permanent endrer eller sletter informasjon, vil all elektrisk energi blitt overført til varme, om da informasjonsenergi hadde fantes. Jeg har nettopp fullført et parti Supreme Commander. Når jeg avslutter programmet (jeg har ikke utført noen saves, hvis vi antar at ingen logg over spillet blir igjen i noen som helst form), har ingen informasjon blitt endret på harddisken min, og det som er igjen i RAM må slettes når maskinen min slås av. Allikevel har jeg tilført elektrisk energi. Grunnet det jeg har sagt over, må all den elektriske energien ha blitt om til termisk energi hvis vi ser på hele tidsperspektivet.

[Nettulf]

Huff, dette har blitt ille etterhvert.

 

Men jeg VIL IKKE forstå dette....

 

For å ta det eksemplet med bilen igjen, det synest jeg virker veldig rart.

I følge noen tabeller jeg fant sies det at 1 liter bensin inneholder en mengde energi som er 32,9MJ, altså 32,9 millioner Joule.

Hvis vi gjør om den ene literen med bensin til en varme energi som tilsvarer 32,9MJ, har vi fått ut 100% av energien som varme.

Hvor pokker er da energien som flytter bilen?

 

 

Når det gjelder effektforbruk i en hel PC, kan jeg til nød gå med på at hvis hele maskinen trekker 500W elektrisk effekt fra nettet, vil dette bli omdannet til 500W varme effekt til slutt.

 

Men hvis vi tilfører en CPU 135W elektrisk effekt inn, blir ikke alle de 135W omdannet til varme inne i CPU.

CPU sender elektriske signaler på hundrevis av baner gjennom andre komponenter i hele maskinen. En minimal varme effekt vil oppstå i alle de kobberbaner signalet går gjennom, og noe vil omdannes til varme i andre komponenter.

Ergo vil ikke tilført effekt og avgitt varmeeffekt fra en CPU være helt like.

 

Dermed basta! :!:

 

I følge tekniske datablad hos CPU produsentene er de oppgitte TDP (Thermal Design Power) tallene den varme effekt prosessoren må kvitte seg med for å ikke bli for varm. Det er IKKE totalt effektforbruk dratt fra strømforsyning.

 

Hos AMD fant jeg også at enkelte prosessorer leveres i 2 forskjellige versjoner, med forskjellige tall for TDP. De trekker like mye strøm fra power, eneste forskjellen er lavere termisk resistans fra core til overflaten. Ergo trenger den ene å kvitte seg med mindre varme enn den med høyere termisk motstand.

 

 

Så sett i forhold til det denne tråden startet med, så vil de oppgitte tall for TDP være det jeg trenger å vite. Nemlig hvor mye varme effekt som må bort fra CPU

Hvor mye strøm prosessoren trekker behøver ikke jeg å vite, siden jeg ikke skal konstruere hovedkort med strømforsyning til den.

 

Det er alikevel mye varme som skal fjernes ved hjelp av en kjøler i de kraftigste prosessorene. Nå må jeg se om jeg finner noe som klarer å lage høy varme effekt på liten fysisk størrelse.

 

Tror denne kjekke saken kan gjøre jobben.

 

 

Nettulf

[Simen1]

For å ta det eksemplet med bilen igjen, det synest jeg virker veldig rart.

I følge noen tabeller jeg fant sies det at 1 liter bensin inneholder en mengde energi som er 32,9MJ, altså 32,9 millioner Joule.

Hvis vi gjør om den ene literen med bensin til en varme energi som tilsvarer 32,9MJ, har vi fått ut 100% av energien som varme.

Hvor pokker er da energien som flytter bilen?

Et veldig omtrentlig regnskap:

 

100% blir til termisk energi. Derav blir:

ca 60% varmeenergi i form av varm eksos

ca 40% varmeenergi omgjort til mekanisk energi av motorens sylindere

Sum: 100%

 

Av de 40% som blir til mekanisk energi blir:

ca 10%poeng diverse tap i motoren, lagre og hjul i form av friksjon som igjen blir til varmeenergi

ca 30%poeng blir til bevegelsesenergi (aksellererer bilen opp i fart)

Sum: 40%poeng.

 

Av de 30%poengene blir anslagsvis:

20%poeng til friksjonsvarme (varmeenergi) i hjulene og veidekket

10%poeng til friksjon i form av luftmotstand. Dette blir til varmeenergi i lufta som passerer og i karosseriet som varmes så vidt opp.

Sum: 30%poeng.

 

Med andre ord går altså 30% av den tilførte energien med til å forflytte bilen. Denne energien "lagres" ikke i bilen, men avgis kontinuerlig i form av varme.

 

Regnskapet går opp. All tilført energi kommer ut. Loven om energibevaring er oppfylt.

 

Når det gjelder effektforbruk i en hel PC, kan jeg til nød gå med på at hvis hele maskinen trekker 500W elektrisk effekt fra nettet, vil dette bli omdannet til 500W varme effekt til slutt.

Bra! Da er vi jo langt på vei i oppklaringen

 

Men hvis vi tilfører en CPU 135W elektrisk effekt inn, blir ikke alle de 135W omdannet til varme inne i CPU.

Vel, da mangler vi en forklaring på hvor denne energien blir av.

 

CPU sender elektriske signaler på hundrevis av baner gjennom andre komponenter i hele maskinen. En minimal varme effekt vil oppstå i alle de kobberbaner signalet går gjennom, og noe vil omdannes til varme i andre komponenter. Ergo vil ikke tilført effekt og avgitt varmeeffekt fra en CPU være helt like.

 

Dermed basta!  :!:

Hehe.. Du har helt rett. Men nå tilføres også CPU strøm fra andre komponenter i maskina på samme måte. For å gjøre forklaringen enklest mulig tar jeg utgangspunkt i et intel-system siden det bare har 1 databuss mellom prosessoren og resten av systemet. Antall 1'ere og 0'ere som går i retning til CPU er statistisk likt det antallet 1'ere og 0'ere som går i retning fra CPU. Med andre ord like mye tilført energi som avgitt gjennom FSB. (AMD har også like mye datatrafikk ut av CPU som inn og har dermed samme regnestykke selv om den har flere forskjellige busser)

 

I følge tekniske datablad hos CPU produsentene er de oppgitte TDP (Thermal Design Power) tallene den varme effekt prosessoren må kvitte seg med for å ikke bli for varm.

Jeg må presisere dette litt nærmere. Varmeeffekt og temperatur er to forskjellige ting. TDP er varmeeffekt (Thermal Design Power) og måles i Watt. Temperatur er termisk energi og måles i grader celsius. TDP og temperatur har en viss sammenheng, men er ikke det samme. Akkurat som en bils hastighet og kjørelengde har en viss sammenheng, men ikke er det samme. Akkurat som i eksemplet med bilen mangler det faktorer for å bestemme temperatur ut i fra TDP: Det trengs et varmeovergangstall og en omgivelsestemperatur å relatere CPU-temperaturen til. Uten disse faktorene vet man ikke om 100W TDP fører til at prosessoren blir 50'C, 0'C, 100'C, 1000'C eller -200'C. (eller hvilke som helst andre temperaturer over 0K)

 

Det er IKKE totalt effektforbruk dratt fra strømforsyning.

Jeg er uenig. Det er akkurat det samme. Elektrisk energi omsettes 100% til termisk energi i en prosessor. (I et batteri omsettes en del (ca 10-30%) til kjemisk energi. I en lyspære omsettes en del (ca 2-20%) til lysenergi. I en høytaler omsettes en del til lydenergi) En prosessor avgir hverken opplagret energi etter at strømkilden er fjernet, lyd eller lys.

 

Hos AMD fant jeg også at enkelte prosessorer leveres i 2 forskjellige versjoner, med forskjellige tall for TDP. De trekker like mye strøm fra power, eneste forskjellen er lavere termisk resistans fra core til overflaten. Ergo trenger den ene å kvitte seg med mindre varme enn den med høyere termisk motstand.

Det stemmer ikke. Les det jeg skrev over om sammenhengen og forskjellen på varme og temperatur.

 

Hvis den termiske motstanden er forskjellig og begge produserer 65W varme i kjernen så blir den eneste forskjellen temperaturen (forutsatt samme kjøler og omgivelsestemperatur)

 

Om man velger å kjøle en prosessor på 65W med en passiv kjøleribbe så må 65W varme fjernes fra kjøleribba. Velger man å vannkjøle den samme prosessoren så må fortsatt alle 65W fjernes. Temperaturen blir nok vesentlig forskjellig, men varmeeffekten som fjernes er den samme.

 

Produsert mengde varme (antall watt) endrer seg ikke når man bytter kjøler.

[Simen1]

Nå må jeg se om jeg finner noe som klarer å lage høy varme effekt på liten fysisk størrelse.

8656583[/snapback]

Du kan gjerne bruke vanlige keramiske effektmotstander. F.eks slik:

 

 

Grått er effektmotstanden. Det grønne er et termisk og elektrisk isolerende materiale. Det er der for å unngå at CPU-simulatoren blir for varm til å ta på på yttersiden. Det oransje er kobber. Kobberet er formet sånn at alle deler av motstanden har god kontakt med det og gir en realistisk størrelse på området som skal etterligne en prosessor. Bruk kjølepasta mellom motstanden og kobberet for å få god kontakt. Lag også en mekanisme som presser motstanden mot kobberet. Unngå for all del å kjøre CPU-simulatoren uten kjøling. Keramiske motstander tåler ikke all verden de heller. Den du lenket tåler ikke mer enn 155'C.

[dedeee]

Skrev dette for en stund siden, men server var overbelastet da. Simen1 har svart på flere av tingene han og, men gidder ikke å redigere alt.

 

Huff, dette har blitt ille etterhvert.

 

Men jeg VIL IKKE forstå dette.... 

 

For å ta det eksemplet med bilen igjen, det synest jeg virker veldig rart.

I følge noen tabeller jeg fant sies det at 1 liter bensin inneholder en mengde energi som er 32,9MJ, altså 32,9 millioner Joule.

Hvis vi gjør om den ene literen med bensin til en varme energi som tilsvarer 32,9MJ, har vi fått ut 100% av energien som varme.

Hvor pokker er da energien som flytter bilen?

 

Vi tenker over større skala her. Energien som bensinen inneholder vil i første omgang bli omdannet til både varme og kinetisk energi. Hvis bilen har noe som helst kinetisk energi, er den i bevegelse. Hvis vi da skal stoppe bilen, må vi fjerne all kinetisk energi bilen har. Dette gjøres ved å bremse (friksjon), som betyr at den kinetiske energien blir om til varme. Du har rett i at energien i bensinen ikke øyeblikkelig blir om til varme ved forbrenning. En del går over i kinetisk energi. Men denne blir til gjengjeld om til varme når bilen stopper. Hvis vi da ser på en situasjon hvor du kjører 1 km på flat mark, starter og stopper med 0 hastighet, er da all energien som var i forbrent bensin blitt om til varme. Bevegelse "forbruker" ikke energi, det er bare en form for energi.

 

Når det gjelder effektforbruk i en hel PC, kan jeg til nød gå med på at hvis hele maskinen trekker 500W elektrisk effekt fra nettet, vil dette bli omdannet til 500W varme effekt til slutt.

 

Men hvis vi tilfører en CPU 135W elektrisk effekt inn, blir ikke alle de 135W omdannet til varme inne i CPU.

CPU sender elektriske signaler på hundrevis av baner gjennom andre komponenter i hele maskinen. En minimal varme effekt vil oppstå i alle de kobberbaner signalet går gjennom, og noe vil omdannes til varme i andre komponenter.

Ergo vil ikke tilført effekt og avgitt varmeeffekt fra en CPU være helt like.

 

Dermed basta!  :!:

 

Hvis vi antar en lukket krets, som inneholder strømforsyning, CPU og en enkel motstand. Du har en jevn strøm over hele kretsen. Effekten som blir tilført inni (spenning som strømforsyning gir ganget med strømstyrke) tilsvarer effekten som mistes hos prossessor og motstand. Enkelt og greit fordi per fysikkens lover er spenningsfall over en lukket krets (fra punkt A til punkt A) 0 (elektrisk felt er en konservativ kraft, men jeg skal ikke utdype dette), og strømstyrke er jevn over hele kretsen (ellers hadde ladning hopet seg opp, noe som ikke kan skje). Det er forsåvidt sant at effekten strømforsyningen sender inn til prossessor ikke er akkurat lik netto effekt fra prossessoren. Allikevel blir all effekten fra prossessor om til varme (men ikke i CPU kjerne), enten i prossessor eller krets. Varmeutvikling i kjerne er derfor litt forskjellig fra total energiforbruk (men fortsatt neglisjerbart).

 

 

I følge tekniske datablad hos CPU produsentene er de oppgitte TDP (Thermal Design Power) tallene den varme effekt prosessoren må kvitte seg med for å ikke bli for varm. Det er IKKE totalt effektforbruk dratt fra strømforsyning.

 

Hos AMD fant jeg også at enkelte prosessorer leveres i 2 forskjellige versjoner, med forskjellige tall for TDP. De trekker like mye strøm fra power, eneste forskjellen er lavere termisk resistans fra core til overflaten. Ergo trenger den ene å kvitte seg med mindre varme enn den med høyere termisk motstand.

 

Logikken din stemmer ikke helt. Hvis de trekker like mye strøm (og hvis effekttapet er fordelt likt over de to, altså at den ene ikke trekker mer effekt utenfor core, noe som ikke er nevnt), må de avvikle like mye varme for å ikke bli varmere over tid, uansett hva termisk resistans mellom core og overflat er. Det er som to vanntanker som kontinuerlig fylles med lik mengde vann, med hvert sitt rør som tømmer samtidig. Hvis den ene har et smalere rør, må samme vannmengde ut gjennom det røret for at vannstanden ikke skal stige. Derimot vil det ved lik påtrykt kraft (altså samme vannstand i tanken, eller temperatur i en prossessor) være høyere utstrømning i det tykkere røret. Det tynne røret må allikevel avvikle samme mengde vann, men for at dette skal skje, må vannstanden være høyere (altså, prossessor må være varmere).

Varmeavviklingen er den samme i begge tilfeller. Derimot vil lavere termisk resistans kreve lavere temperatur på kjerne for å avvikle energimengden som tilsvarer forbrukt effekt i kjerne. Siden temperaturen på en CPU vil stige helt til den når temperaturen som tillater den å avvikle nok varme, vil en CPU med lavere TDP ha en lavere temperatur ved samme effekt. Jeg ville altså sagt at TDP er effekten som en CPU greier å kvitte seg med ved en trygg temperatur (temperatur, og ikke varme -det er to helt forskjellige ting, som vannstand og vannvolum- er det som dreper en prossessor), og ikke direkte effekten en CPU må avvikle for å holde seg kald (altså på romtemperatur). Kan hende at jeg har misforstått noen av definisjonene dine (som det jeg nevnte i forrige setning), rett meg i det tilfellet.

Endret 20. mai 2007 av dedeee

[Nettulf]

Gidder ikke finne frem alt fra databladene, da denne maskinen på jobb er utrolig treg på nettet.

 

Men har klippet og limt noen eksempler hentet fra Intel sine datablad.

 

Core 2 Duo E6600 (dual 2.4GHz - 4MB)

Core Voltage: 1.2V (0.85V~1.5V)

Vmax: 1.55V

Max. Core Amp: 75A

Thermal Design Power: 65W

Max. Cover Temp: 60.1° C

 

Regner med de fleste er enige i at P=UxI

Her får vi da at P=1.2Vx75A=90W

TDP=65W

 

Noen som legger merke til noen ulike tall her?

 

På en annen prosessor type har de også oppgitt noe de kaller Max processor power. Denne avviker også fra TDP.

 

Xeon 5030 (dual 2.66G/166 - 2x 2MB)

Core Voltage: (1.075V~1.35V)

Vmax: 1.55V

Max. Core Amp: 115A

Thermal Design Power: 95W

Max Processor Power: 130W

Max. Cover Temp: 67° C

 

Merk at tallene egentlig har enda større avvik. Dette er bare spenning og strømtrekk for kjernen. Det er også noe strømtrekk på andre spenninger, slik som til databuss og lignende. Disse er vanligvis litt høyere enn kjerne spenning, men trekker ikke så mye strøm.

 

Så jeg sier fortsatt at TDP som er oppgitt IKKE er det samme som totalt forbruk i CPU.

De som mener noe annet får snakke med produsenten....

 

 

Imens svinger jeg loddebolten og kjører fres så spona spruter....

Skal lage meg en liten varmeovn vet du.

 

 

Nettulf

[2mmy]

Nettulf: Max Core Amp vil jo bare oppnås/oppstå hvis Core Voltage er på bunn i hht P=U*I.

 

Derfor blir regnestykket 75A*0,85V = 63,75W = Case Closed

[Nettulf]

Nettulf: Max Core Amp vil jo bare oppnås/oppstå hvis Core Voltage er på bunn i hht P=U*I.

 

Derfor blir regnestykket 75A*0,85V = 63,75W = Case Closed

8660636[/snapback]

 

 

Tull og tøys!

 

For at en krets skal trekke mere strøm må enten spenning øke, eller motstanden synke. Ser da bort fra små variasjoner grunnet temperatur.

Så når du senker spenningen til lavest mulig verdi, går det enda mindre strøm.

 

I=U/R

 

Minker U vil I bli lavere forutsatt at R er lik.

 

 

Derfor kan vi jo si at Max Core Amp bare vil oppstå med Max Core Voltage.

Og da vil regnestykket gi ennå mere effekt.

P= 1.55Vx75A=116.25W vsom er mye høyere enn det jeg regnet ut med standard Core Voltage.

 

Nettulf

[Hårek]

TDP er ikke relatert til Max Amp. http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_design_power

 

Du kan forresten ikke bruke Ohms lov på en CPU. Halvledere er ulineære, de oppfører seg ikke som en ohmsk motstand.

[2mmy]

Hehe, ser argumentet ditt.

Men du tar da utgangspunkt i et annet regnestykke (I=U/R), noe som jeg mener ikke blir riktig her.

 

Jeg tar utgangspunkt i P=U*I og at P er konstant.

Hvis vi da tar tilnærmingen at P er noenlunde lik Thermal Design Power er det også den eneste verdien oppgitt som ikke er variabel. I er oppgitt som "Max. Core Amp" (altså absolutt max av ampere som går gjennom CPU'en), og U er oppgitt i et spenningrom (0.85V~1.5V).

Ergo P=65W, I=75A, noe som gir en U på 0.86666V hvis vi regner den veien.

 

Anyhow - litt tilbake til "sakens kjerne", så er jeg enig i at TDP ikke nødvendigvis er det samme som totalt forbruk av strøm i CPU'en. Dette ser man også på dataene fra Xeon 5030, der den har en "omvendt effektivitetsgrad" på 0,73 mellom Max Power og TDP.

 

|2mmy|

[Simen1]

En CPU er ingen en ohmsk motstand, men er avhengig av flere ting siden den er en halvleder. Blant annet virker frekvensen og antallet aktive transistorer og mengden switching på de ulike transistortypene inn på "motstandsverdien". Den vil også ha en betydelig grad av kapasitiv virkning.

 

Det stemmer det 2mmy sier om at topp spenningsverdi og topp strømtrekk ikke skjer samtidig (i hvert fall over flere sekunder) siden det vil gi en varmeeffekt som er for høy.

 

Redigert: Her er jeg tydeligvis aaalt for treg til å svare først. Har hatt åpen denne fanen lenge nå.

Endret 21. mai 2007 av Simen1

[Hårek]

Jeg tar utgangspunkt i P=U*I og at P er konstant.

8661533[/snapback]

Hvordan er det mulig å ha P konstant? Med mindre man lager noe helt spesiellt for å oppnå konstant effekt, så er det normale at P er en konsekvens av verdiene på U og I.

[2mmy]

Hårek: P er vel reelt sett ikke konstant når CPU'en brukes - MEN det er den eneste verdien i et P=U*I regnestykke for E6600 som ikke er oppgitt som en verdi-range eller max-verdi.

 

Ergo er det den eneste verdien vi kan forholde oss til som "konstant" i regnestykket. Vi vet også max-verdien for I, så da er det V som kan variere.

 

Selvfølgelig vil en CPU ikke ligge på max P hele tiden (ESIT, Speedstep og hva pokker alle fine strømsparings-funksjonene heter). Derfor vil V variere innenfor rangen som er oppgitt, og I vil i alle tilfeller holde seg under det som er oppgitt som max (og normalt være mye lavere).

 

|2mmy|

[Nettulf]

Selv om en CPU ikke er en ohmsk belastning, vil strømforbruket ha en sammenheng med spenningen.

 

Hvis vi sier at alle variable forutsetninger i CPU når det gjelder klokkefrekvens, belastning (tenker da regneoppgaver) osv, så vil strømtrekket øke ved økt spenning.

 

Det kan man ikke bortforklare.

 

EDIT: Omsatt effekt i prosessoren varierer selvfølgelig også med spenningen.

 

 

 

Nettulf

Endret 21. mai 2007 av Nettulf

[RRhoads]

hvis du hopper opp og ned ti ganger fort avgir du like mye energi(varme) som du tilfører hoppinga ved å hoppe opp og ned.

[Simen1]

Hvis vi sier at alle variable forutsetninger i CPU når det gjelder klokkefrekvens, belastning (tenker da regneoppgaver) osv, så vil strømtrekket øke ved økt spenning. Det kan man ikke bortforklare.

8663315[/snapback]

Under de forutsetningene så stemmer det. Problemet er bare at forutsetningene ikke stemmer. Strømtrekket er et resultat av klokkefrekvens og belastning, mens spenningen og klokkefrekvensen reguleres etter belastningen. Strømtrekket og spenningen har en sammenheng ja, men det er altså flere ting som påvirker begge deler etter som forholdene endrer seg. Ohms lov kan altså ikke brukes.