Idle-Leistungsaufnahme Ryzen 7000 (und eigentlich ganz generell)

[IICARUS]

Habe jetzt nicht das ganze Thema verfolgt, aber es geht hier ja um die Leistungsaufnahme mit Idle.
Bei mir sieht es mit meinen 12900K so aus:

Hochleistung:


Ausbalanciert:


Wenn ich mit Office kurz was aufrufen, wie z,B. eine Textverarbeitung oder Browser, kann natürlich kurz auch die Leistungsaufnahme dazu ansteigen.

Hier mal als ich Word aufgerufen habe:


Oder hier, als ich den Browser aufgerufen habe:


Es sind aber Leistungsaufnahmen, die nicht dauerhaft anliegen. Mit Games oder Anwendungen sieht es natürlich anders aus, aber das bezeichne ich dann nicht mehr als Idle.

 

[shkxy222]

Ich zitiere mich mal selber, meine Konfig siehe Signatur, komme mit voller Kiste auf 43W idle ab Steckdose (statt 64W@stock), habe ewig recherchiert und getestet, die zwei haupt erforderlichen Maßnahmen beim Ryzen7 5000er Generation und auch meine alte i7 Vergleichskiste, siehe hier, ich denke beim 7000er Ryzen wird es ähnlich sein:

Hi, ich schreibe hier wenig, lese aber viel. Ich stande vor dem selben Problem mit einem Ryzen 5700X. Idle Verbrauch ab Steckdose (incl. 2x16GB DDR4, RX6700XT, 2xM2, 1xSATA, 4x Lüfter) bei über 64W! Das war mir viel zu viel.

Erste Besserung brachte die Aktivierung von ASPM für PCIe im Bios. Das war standardmäßig auf aus. Nur das aktivieren im Win11 Energiemenü bei PCIe auf maximales Energiesparen hatte ohne diese Option nicht geholfen. Mit dem ASPM auf L0 und L1 im Bios kam ich im Idle dann direkt auf 54W runter!

Und dann ergaben noch die RAM Settings weitere 10W Energieeinsparung! Ich hatte Teamgroup 2x16GB 3600 CL18 per XMP @1,35V am laufen. Die hier: https://geizhals.de/teamgroup-t-for...kit-32gb-tlzrd432g3600hc18jdc01-a2325080.html Die gingen zwar auch mit 1,2V stabil, aber das änderte nicht viel am Idle Verbrauch. Das was 10W brachte war den RAM als 3200 laufen zu lassen und damit nicht als OC Ram für den Ryzen. Sobald ich über 3200 gehe, geht mein Gigabyte B550 Gaming X V2 Board im VDDCR-SOC laut Ryzen Master von 1,0 auf 1,2V hoch. Damit bekam der ganze Strang im Idle 10W mehr.

Der RAM läuft jetzt zwar nur als 3200, dafür aber in CL16-18-18-38 und @1,2V TestMem@1usmus und Prime95 stabil! Macht 1% weniger min FPS bei Spielen im Vergleich zu 3600 CL18. Aber eben 10W weniger idle Verbrauch.

Die vollgestopfte Kiste (siehe Signatur) läuft nun mit 43W im Idle! Macht im Cinebench R23 14100 Punkte und im AIDA RAM Benchmark 47.000MB lesen bei 68ns. Ich bin TOP zufrieden.

Mein altes System i7-7700K mit 2x8GB DDR4 Ram im Asrock H270 Board und mit onbordGrafik @144Hz packt übrigens 18W im idle! Also da ist noch Luft bei AMD ;-) Dieses System mit einer GeForce GTX1050ti @144Hz macht dann schon 27W im idle. Als Spielkiste für den Junior im Minigehäuse aber ausreichend, 3D Games mit 120W spielen reicht für den Erstklässler und ist echt sparsam :-) Meine Kiste zieht da über 300W hat aber rund 4fache FPS in gleichen Spielen.

 

[Arcturus128]

In dem Test hat die c't übrigens noch darauf hingewiesen, dass schneller Arbeitsspeicher ein wichtiger Übeltäter bei hohen Idle-Werten ist. Mit DDR5-5200 und nur leicht erhöhten 1,15V Spannung statt der 1,1V-JEDEC-Spec ging es um 3W nach oben, mit DDR5-6000 bei 1,35V sogar um krasse 18W.

Au weia! Gab es da auch Werte für 1,2 V und 1,25 V Spannung?

 

[Nixdorf]

Nein, die zwei Angaben sind das, was getestet wurde.

Blick in die Kristallkugel: Von den 18W entfällt nur ein kleiner Teil auf die Spannungserhöhung. Der Großteil des Aufschlags kommt wie bei den Vorgenerationen aus dem Überschreiten der Spec von DDR5-5200, weil da das IOD in eine höhere Stufe wechselt. Das ist ja auch bei Ryzen 5000 schon der Grund für hohen Idle-Verbrauch. Wenn das so ist, dann holen 1,2V oder 1,25V nur einen kleinen Teil der 15W Differenz wieder rein.

 

[shkxy222]

Jap genau so ist es. Und im ganzen www steht RAM macht nichts weiter aus. Genau das stimmt aber wohl seit Ryzen nicht mehr! Sobald der RAM außerhalb der Norm der CPU betrieben wird, wechselt das Board in eine andere Stufe und zieht unnötig Leistung im idle. Und das eben nicht wegen paar Volts am RAM, sondern durch den ganzen "Strang" der höher taktet.

Fazit: Lieber mit dem RAM Takt @stock-CPU bleiben, dafür die CL runter soweit es geht. Dabei darf man auch die Spannung am RAM erhöhen, aber eben nicht die MHz über Norm.

 

[Arcturus128]

Das ist wirklich gut zu wissen, danke für die Erklärungen!

Vor allem da sich der Vorteil durch schnellen RAM häufig in Grenzen hält. Gerade wenn man hauptsächlich den Browser nutzt oder Office-Programme macht der schnellere RAM dadurch noch weniger Sinn.

 

[Arcturus128]

D.h. man muss die RAM-Einstellungen alle manuell vornehmen, oder hat XMP/EXPO mehrere Profile auch mit langsameren Geschwindigkeiten?

 

[shkxy222]

Das kommt drauf an, welchen RAM du kaufst. Gibt XMP Ram mit Standardtakt aber auch mit höherem. Das siehst du vorher beim Kauf, je nach Mhz, die du kaufst. Die Angaben auf der Packung beziehen sich fast immer auf das XMP Profil.

 

[Arcturus128]

Das ist mir soweit bewusst. Meine Frage bezog sich eher darauf, wenn man das Kit mit geringeren Spezifikationen betreiben will.
Bspw. wenn man merkt der Idle-Stromverbrauch ist bei einem Kit DDR5-6000 CL30 zu hoch und möchte wieder auf DDR5-5200, aber mit optimierten Timings, muss man dann selbst Hand anlegen oder hat der RAM auch Profile dafür?

 

[shkxy222]

unterschiedlich, was ich so kenne hat meist 2-3 Profile. Aber oft sind es auch nur 2. Dann deine 6000 in "scharf" und deine 5200 in normal. Man kann aber mit diversen Programmen, z.B. HWiNFO64 (portable) meist noch viel mehr Settings auslesen. Und dann eins davon per Hand einstellen. Ein Bild von meinem 3600er RAM anbei. Hab mir dann die 3200 eingestellt und die vorgegeben Settings leicht geschärft und weiterhin die Spannung soweit runter, wie ging.

 

[Arcturus128]

Interessant!
Wäre die Frage, ob bei EXPO-RAM dort dann auch so viele Einstellungen angezeigt werden.

 

[Nixdorf]

Ich bin mir gar nicht sicher, ob die JEDEC-Standards alle im SPD-EEPROM stehen, oder ob HWiNFO die nicht auf Basis der XMP/EXPO-Angaben ausrechnet. Dann wäre es ggf. egal, welche Sorte Modul man hat.

 

[LencoX2]

Fuer einen Multimedia oder immer-an PC wuerde ich mich bei B550 AM4 Mikro ATX nur mit der nötigsten Ausstattung mit 5600G oder 5800x3D mit RX 6600, 2x16 DDR3 3000mhz umsehen. Dazu eine nvme 1TB.

Brandneue Plattformen sind halt (noch) nicht auf Effizienz getrimmt

 

[SkyBeam]

Ich bin da auch noch nicht ganz durch mit der Optimierung meines neuen Systems aber ich kann ggf. etwas von der AMD-Seite her beitragen.

Mein System:

• AMD Ryzen 9 7950X
• ASUS PRIME X670-P
• 4x 16GB G.Skill F5-6000J3038F16G
• Radeon RX 6900 XT

Alles mit Custom-Wasserkühlung ohne Lüfter im System.
Aufgefallen ist mir, dass ich erstmal überrascht war, dass das System auch 4 RAM-Module mit DDR5-6000 und scharfen CL30 Timings problemlos betreiben kann.
Die Leistungsaufnahme des 7950X unter Vollast bei Standardeinstellungen ist mir >240W aber enorm. Wie schon oft online zu lesen war lässt sich das aber zügeln. Über die PBO cTDP von 105W im BIOS sinkt die maximale Leistungsaufnahme auf ca. 145W. Das halte ich für einen 16-Kerner bei Vollast für akzeptabel. Lustigerweise verträgt meine CPU im Curve-Optimizer bis zu -20 und erreicht so mit diesem Tuning einen All-Core stabilen Clock von 4.8GHz. Die Cinebench23 Scores sinken in diesem Eco-Modus von rund 38000 auf 36200 - also nur rund 4.8%.

Etwas enttäuscht war ich wirklich bei der Idle-Leistungsaufnahme die gemäss HWiNFO bei ca. 50W Package Power im Idle liegt. Dazu kommt noch der sehr leistungshungrige Dual-PROM21 Chipsatz. Der wurde ohne Lüfter im System so heiss, dass ich entschieden habe diesen auch im Wasserkreislauf einzubinden - zusammen mit den VRM. Die DDR5 Module habe ich aktuell nicht eingebunden und die werden auch nicht über 50° warm und verheizen ca. 0.5W pro Modul im DDR5-6000 Modus.

Ich hatte testweise mal mit JEDEC Konfiguration und DDR5-3600 getestet und da lag die Package-Power dann bei rund 25W idle. Also schon ein massiver Unterschied. Lustigerweise waren es bei DDR5-5600 das ich testweise ausprobiert hatte dann auch "nur" 35W. Ich dachte mir schon das wäre ein guter Kompromiss - zumindest wenn ich die Leistung nicht zwingend benötige.

Mein Mainboard setzt auch VDD (SWA) auf rund 1.39V. Ich habe mal testweise manuell auf 1.35V gestellt und VDDQ (SWB) auf 1.25V reduziert. Wohlgemerkt immer noch bei DDR5-6000 mit 4 Modulen. Die Package Power liegt jetzt bei ca. 38W idle. Ich werde mal weiter etwas mit den Spannungen spielen und sehen was sich machen lässt bzw. wann es instabil wird.
Memory scheint aber sehr wichtig zu sein bei der Idle-Leistungsaufnahmeder Ryzen 7000er Generation.

EDIT: Meine aktuelle Bestmarken-Konfiguration:

• Memory VDD: 1.325V
• Memory VDDQ: 1.175V

Das läuft im Desktop Idle mit rund 25W. Allerdings schon mit ca. 1% CPU Load (Firefox läuft) liege ich da bei rund 38W. Ein kompletter Cinebench 23 Run mit 35.800 Punkten ist fehlerfrei durchgelaufen.
Eventuell ist hier noch etwas Luft für die Optimierung seitens AMD.

EDIT2: Ich habe jetzt noch ein paar Messungen mit einem Power-Meter gemacht (direkt an der Steckdose). Hier kann ich zwischen den Einstellungen kaum einen Unterschied ausmachen. Ich bin mir nicht sicher woher HWiNFO die Zahlen für "CPU Package Power" hat. Ryzen Master weist für mein System auch eine CPU-Power von rund 7W idle aus und eine SOC Power von rund 12-16W was vermutlich in etwa der Leistungsaufnahme der CPU bei Idle entspricht. Idle bedeutet hier, dass alle cores im "Sleep" State sind ausser 2-3 die hie und da mal 300-800MHz haben und gelegtentlich auch mal mit 5GHz aufblitzen im Ryzen Master.
Die Desktop Idle Leistungsaufnahme meines Systems liegt damit bei 100-110W. Mit laufendem Firefox, Outlook usw. liegt das System idle bei ca. 120W. Mit offener DVB-S TV-App (aktive DVB-S Karte, HD-Video Decoding) bei ca. 130W. Die Memory Timings haben keinen signifikanten Anteil an der echten Leistungsaufnahme. Ich werde das aber noch genauer testen und ggf. nochmals mit DDR5-3600 oder ähnlichen Geschwindigkeiten überprüfen. Ich schätze mal die Zusammensetzung ist etwa wie folgt:

• CPU idle (16-core 7950X): 20W
• GPU (RX 6900 XT) idle 10W
• X670 Chpset (2x PROM21): 25W
• 64GB (4x16GB RAM): 15W
• Mellanox 10Gbe Netzwerkkarte: 10W
• 1x Samsung 990Pro 2TB, 3x Samsung QVO 2TB SATA: 15W
• 2x D5 Wasserpumpe: 10W

Ich denke das sind einigermassen übliche und auch akzeptable Werte für so ein System. Gerade der Dual-PROM21 Chipsatz dürfte hier spürbar einschenken. Erst wollte ich diesen passiv kühlen weil auf meinem ASUS PRIME X670-P ein langer Kühlkörper sitzt der beide Chips abdeckt und dieser auch bei anderen Systemen passiv gekühlt auskommen muss. Allerdings wurde der Kühlkörper dermassen heiss, dass ich mich entschieden habe ihn in den Kühkreislauf einzubinden. Ja ich weiss die Dinger laufen vermutlich auch bei rund 100°C stabil und die Temperaturen sind unkritisch, aber es gut zu machen und jetzt laufen sie mit 40°C. Aber trotzdem zeigt der Fingertest mit den Temperaturen, dass die Chips ordentlich Strom in Wärme umsetzen.

Also hier einige Zahlen:

• Desktop idle: 100W
• Desktop idle mit geladenen Programmen (Firefox mit ca. 50 Tabs, Outlook Ryzen Master, HWiNFO): 120W
• HDTV DVB-S Streaming (+DVB-S Karte & Stream decoding): 130W
• Youtube VP9 4k60 streaming: 160W
• Youtube VP9 1440p60 streaming: 140W
• Youtube VP9 1080p60 streaming: 140W
• Youtube AV1 8k streaming: 165W
• Youtube AV1 4k streaming: 135W
• Youtube AV1 1440p streaming: 135W
• Youtube AV1 1080p streaming: 125W

Ich glaube viel weiter runter bekomme ich die Idle Leistungsaufnahme nicht und die CPU selbst hat daran einen recht geringen Anteil. Selbst bei komplettem Core-Power-Gating würde ich hier nicht mit mehr als weiteren 20W Einsparungen rechnen. Bei der Grafikkarte wären vielleicht nochmals 10W drin. Da sind bei mir aber auch 2 4K120 Monitore und ein VR Headset sowie ein Projektor mit 1080p angeschlossen. An der AMD CPU-Grafik hängt übrigens noch ein Denon AVR-Receiver der nochmals einen Monitor für die Tonausgabe mit Dolby Atmos anbindet. Also 5 Bildschirm-Geräte sind aktiv. Vielleicht beeinflusst ein angeschlossener Monitor an der RDNA2 Grafik des 7950X die Leistungsaufnahme auch noch leicht.
Die LED Beleuchtung ist mit 2-5W wohl vernachlässigbar. Die D5 Pumpen habe ich geschätzt. Die sind bei mir zwar extern, hängen aber am PC Netzteil (12V) und werden somit mit gemessen. Die 10Gbe Netzwerkkarte fällt bei einigen ggf. weg. Die ist bei mir drin weil ich kein Mainboard mit SFP+ finden konnte. Kupfer 10Gbps Ethernet gibt es zwar aber das ist mit 5W+ pro Port auch sehr stromhungrig und die Boards exorbitant teuer. Dafür ist bei mir die Onboard-Soundkarte und die Onboard 2.5Gbps NIC deaktiviert.

 

[Arcturus128]

Ich habe jetzt noch ein paar Messungen mit einem Power-Meter gemacht (direkt an der Steckdose). Hier kann ich zwischen den Einstellungen kaum einen Unterschied ausmachen.

Welche RAM-Einstellungen hast du da vergleicht und was ist »kaum ein Unterschied«?

 

[SkyBeam]

OK, ich muss das etwas präzisieren.

Gerade mal nachgemessen.
Bei 64GB (4x16GB) DDR5-6000 CL30 @ 1.35V:

• HWiNFO idle Package Power: ~50W
• Leistungsaufnahme Destktop Idle: ~105W
• Leistungsaufnahme mit ein paar Programmen wie Firefox: ~120W

Zum Vergleich mal mit JEDEC Timings, 64GB DDR5-4800 (4x16GB) CL40 @ 1.1V:

• HWiNFO idle Package Power: ~34W
• Leistungsaufnahme Deskotp Idle: ~95W
• Leistungsaufnahme mit ein paar Programmen wie Firefox: ~115W

Die Leistungsaufnahme habe ich mit einem günstigen Power-Meter (Brennenstuhl PM 230) gemacht. Die sind ggf. nicht sehr präzise. Aber so ungefähr 5W Mehrverbrauch beim Wechsel von DDR5-4800 zu DDR5-6000 liegen im erwarteten Rahmen. Es sind jedenfalls keine 16W Differenz wie das die HWiNFO Package Power vermuten liesse.
Ausserdem fällt das zumindest bei meinem System bei den restlichen Komponenten kaum ins Gewicht bzw. schon im Bereich der Messtoleranz mit meinen benutzten Werkzeugen.

Ich denke auch nicht, dass AMD hier durch Updates noch gewaltig viel verändern kann. Der X670 Chipsatz bzw. die 2 PROM21 fordern hier natürlich ihren Tribut. Wer ein sparsames System bauen will sollte sich wohl am Besten eine CPU mit 1 Chiplet (max. 8 Cores) und ein B650 Chipsatz kaufen. Oder etwas äquivalentes von Intel.

Mein altes i7-4790K System lag hier mit der gleichen Grafikkarte so weit ich mich erinnere irgendwo um 50W idle (mit Z97 Chipsatz und 32GB DDR3).

Klar bin ich auch der Meinung, dass es in die falsche Richtung geht und heutige System idle einfach auch entsprechend sparsam sein sollten. Dazu müsste man aber auch mal Architektur-Mässig mehr tun. Da würde für mich auch effizientere Anbindung von Monitoren mit Panel Self-Refresh auch im Desktop-Bereich und effizientere Cipsätze dazu gehören. Auch könnte man die Memory-Module mit viel dynamischeren Bus-Systemen anbinden oder mit 12VO Netzteilen deren Effizienz steigern (mein System nutzt übrigens ein Seasonic PX 850).
Jedenfalls ist nicht alleine oder nicht hauptsächlich die CPU schuld am Idle-Verbrauch.

 

[SkyBeam]

Nochmals eine Ergänzung da ich gerade einen Heimserver mit einer ähnlichen Konfiguration gebaut habe...
Die Konfiguration:

• AMD Ryzen 9 7950X (mit Noctua NH-D12L) im cTDP 105W ECO-Mode
• ASUS PRIME B650-PLUS
• 2x 32GB DDR5-4800 (Kingston FURY Beast KF548C38BBK2-64)
• 2x Samsung SSD 990 PRO 2TB
• 2x Samsung 870 QVO 8TB
• 1x Seagate BarraCuda 8TB HDD
• Seasonic PX-650 Netzteil

Hier liegt also ein System mit nur einem PROM21 Chipset vor. Ohne Grafikkarte, dafür wir die interne GPU benutzt.
Ich habe hier nicht die gleichen Tools da das System aktuell als Server ohne GUI mit Linux 6.1.0 Kernel läuft.

• CPU Vollast (stress --cpu 32): ca. 210W
• CPU idle: 30-35W

Gemessen jeweils per Power-Meter an der Steckdose.
Also 35W idle für einen 16-Core Server mit 64GB RAM, 20TB SSD und 8GB HDD finde ich jetzt auch nicht übertrieben viel.

 

[Nixdorf]

Ich schätze mal die Zusammensetzung ist etwa wie folgt:

GPU (RX 6900 XT) idle 10W

Da sind bei mir aber auch 2 4K120 Monitore und ein VR Headset sowie ein Projektor mit 1080p angeschlossen.

Das kommt übrigens nicht hin. Eine 6900XT benötigt im Idle bei zwei 4K-Monitoren laut ComputerBase 39W.

Die dickeren GPUs mit mehreren Monitoren laufen mit VRAM-Takten auf Gaming-Niveau.

 

[SkyBeam]

Stimmt definitiv nicht.
Ja meine RX 6900 XT lief erst auch mit festgenageltem 2GHz VRAM Cock. Nachdem ich aber mit CRU die vertical blankings korrigiert habe und Adaptive Sync deaktiviert hatte läuft das setup hier mit 2x 4K @100Hz mit dynamic clock. Die GPU läuft hier also im Desktop Idle mit rund 192MHz VRAM clock und gemäss Radeon Control Panel mit rund 20W.
Aber einverstanden, vermutlich sind es etwas mehr als 10W, dafür vermutlich bei anderen Komponenten nicht ganz so viel. Siehe auch die Idle-Messung eines GPU-losen Systems in meiner anderen Antwort wo gut 30W im Idle bei einem 16-Core und 64GB RAM und Storage durchaus möglich sind.

Aber "Gaming-Niveau" erreiche ich definitiv nicht mit der RX6900XT im Desktop-Betrieb.

 

[jusaca]

@SkyBeam
Vielen Dank für deine ausführlichen Analysen. Ich bin mittlerweile einfach mal gespannt, was mein System dann im Endeffekt zieht.
Wirklich schade, dass es praktisch keine Tests zur Stromaufnahme von verschiedenen AM5 Mainboards gibt, das würd mich schon arg interessieren.

Die ersten AM5 Single-Chip APUs für den Desktop lassen vermutlich noch einige Zeit auf sich warten kommen doch vermutlich wieder nur mit 16 MB L3. Das ist mir eigentlich noch zu lang / zu wenig...