Wie belastet eine Graka ein Mikro ATX-MB in Fragen des Stromflusses?

[Günter1]

Hintergrund der Betrachtung/Fragestellung:

Eine GTX 750 TI soll die Intel Grafik HD 4000 (i7 3770K) "aufbessern", da zunehmend in einem Videoschnitt-PC die iGPU zu Arbeitsprozessen, die rein das Videoediting betreffen, herangezogen wird, und die HD 4000 nicht mehr ausreicht.
Die GTX 750 TI gibt es in zwei Bauausführungen: Kurzbauweise ohne externer Stromversorgung https://www.computerbase.de/preisvergleich/zotac-geforce-gtx-750-ti-zt-70601-10m-a1072374.html
und mit externer Stromversorgung 1x 6-Pin PCIe Langbauweise https://www.computerbase.de/preisvergleich/asus-gtx750ti-2gd5-90yv05j2-m0na00-a1072381.html .
Mir käme eine Kurzbauweise gelegen.
Aber: Hält ein Mikro ATX MB eine solche Strombelastung durch die Graka im Dauerbetrieb aus ?
Betrachtung: Die Verlustleistung der GTX 750 TI beträgt ca. 60 W; bei 12V wären das 5A, die über die Kontakte / die Leiterbahnen des MB fließen.
Was haben die Leiterbahnen auf dem MB für einen Querschnitt? 1/10 mm, oder noch weniger? Ich weiß das nicht, viel mehr kann es aber wohl nicht sein?
Mir scheint, 5 A sind nicht wenig (nur von der Graka her!!!). Die überdurchschnittliche Erwärmung des MB ist vorprogrammiert, oder?
Ergo: Damit gehen generell Spannungsabfälle einher, die das gesamte MB betreffen...- ; und zu Instabilitäten führen.
Ein User in einer Rezession bei Alternate, der einen 32-siger TV an eben dieser Graka betreibt, äußerte sich dahingehend.

Ich hätte nun gern mehr erfahren, was es zu diesem Problem für Erfahrungen gibt, bevor ich mich für die Kurz- oder Langbauweise entscheide. Auch dürfte es von Interesse sein, wer vor ähnlichen Fragen, gerade bei Mikro ATX oder Mini ITX MB`s steht. Denn nicht umsonst versehen Hersteller ihre Grakas mit externer Stromversorgung.

MB: ASUS P8Z77-M; Netzteil: LC Power 300W, LC 7300 V 2.3

MfG Günter

 

[En3rg1eR1egel]

gedankengang verwerfen, kompletter unsinn

Die Verlustleistung der GTX 750 TI beträgt ca. 60 W;

Richtig wäre dann wohl: Die Thermische Verlustleistung (du einst hier wohl tdp) beträgt ca. 60W
das hat mal rein garnix mit strom zu tun...

Ein User in einer Rezession bei Alternate, der einen 32-siger TV an eben dieser Graka betreibt, äußerte sich dahingehend.

das ist das problem, wenn unwissende leute irgendwas in die welt setzen, glauben andere unwissende leute das leider...

 

[nitnoS]

Der PCI-e-Anschluss des Mainboards liefert 75 W. Alles bis dahin ist überhaupt kein Problem. Darüber hinaus muss die Grafikkarte extern zugefüttert werden.

 

[BlubbsDE]

Ein Computersystem funktioniert, weil es aus zig standardisierten Anschlüssen und Komponenten besteht. Und einer ist eben, ein PCIex16 Slot liefert 75 Watt. Will jemand mehr Strom haben, bekommt er es per PCIe Stecker direkt vom Netzteil des Rechners.

 

[oldmanhunting]

Die PCI-e Slots auf dem MB haben einen Standard und dabei ist es vollkommen egal ob die auf einem Mikro ATX oder ATX MB sitzen. Also GPU rein stecken und fertig.

 

[Darklord272]

Ernsthaft mit deinen Gedankengängen kann was nicht stimmen. Du machst dir um soviele unsinnige Faktoren Sorgen das ich wenn ich nach diesen gehen würde auf meinem Mainboard ein Steak gut durchbraten könnte.
Natürlich entwickelt Elektronik Abwärme, aber das betrifft nur aktive Verbraucher wie Spulen, Transistoren und dergleichen (und CPU's sind zum Beispiel eine monströse Ansammlung an Transistoren).
Wohingegen die Abwärme die eine Leiterbahn oder Leitung entwickelt so schnell an die Umgebung abgegeben wird das du sowas nicht einmal merkst (erhöht nicht einmal die Umgebungstemperatur).

 

[Simpson474]

Richtig wäre dann wohl: Die Thermische Verlustleistung (du einst hier wohl tdp) beträgt ca. 60W
das hat mal rein garnix mit strom zu tun...

Die Behauptungen finde ich immer wieder lustig - ja die Stromaufnahme ist etwas höher als die thermische Verlustleistung, da ein sehr geringer Teil der Energie nicht in Wärme, sondern in Bewegungsenergie (Lüfter) umgesetzt wird. Wenn jetzt nicht gerade drei Lüfter auf der kleinen Karte sind, dann ist die TDP in etwa die Stromaufnahme, außer der Hersteller hat sich nicht die Mühe gemacht, die TDP genau zu bestimmen und der Karte daher eine sehr hohe TDP verpasst.

Die Lösung zur eigentlichen Frage findest du in folgendem Pinout - es gibt mehr als eine 12V-Leitung:
http://cfile3.uf.tistory.com/image/1668D21E4A793AA1229E75

 

[Vindoriel]

Ich würde mir eher Gedanken um das Netzteil machen und nicht um die Leiterbahnen.
Wobei das genannte Netzteil anscheinend nicht zu den China-Böllern gehört (ist den CB-Testern nicht um die Ohren geflogen, aber es hält auch diverse Versprechen nicht ein).

Flache Leiterbahnen haben im Vergleich zu einer runden Ader einer Leitung eine sehr große Oberfläche (-> Kühlung), man braucht für 16A (1,5mm² Querschnitt bei einer Leitung) keine 21mm breite Leiterbahn (bei 70µm Schichtdicke).

Edit: Die 16A habe ich gewählt, weil das in der Hausinstallation ein gängiger Wert ist und auch besser vergleichbar ist. Wenn man sich mal Leiterplatten von Wechselrichtern usw. anschaut (Leistungselektronik), dann wundert man sich wirklich, wie über die Leiterbahnen 20A oder mehr fließen können.

Übrigens fließen auf Mainboard und Grafikkarte je nach CPU/GPU Ströme jenseits der 100A zwischen Spannungswandler und CPU/GPU.

 

[Nilson]

Die 75 Watt kommen über vier 3,3 Volt und vier 12 Volt Verbindungen.

http://pinouts.ru/Slots/pci_express_pinout.shtml

sagen wir, sie kommen nur über die 12 Volt, dann sind das 18 Watt pro Verbindung bzw. 1,6 Ampere. Und die Grafikkarten Hersteller wierden schon die Leiterbahnen für 1,6A Ausgelegt haben.

Geht man davon aus, das die vier 3,3er und die vier 12er mit der gleichen Stromstärke belastet werden sollen, sind es nur 1,2 A pro Verbindung

Dazu das, was Vindoriel gesagt hat: Flach + keine Ummantelung = gute Kühlung.

 

[e-Funktion]

Wenn jetzt nicht gerade drei Lüfter auf der kleinen Karte sind, dann ist die TDP in etwa die Stromaufnahme

Genau diese Behauptung ist immer wieder lustig. Die TDP ist normalerweise etwas größer gewählt als die maximale Stromaufnahme und hat überhaupt nix mit der reellen Stromaufnahme zu tun.

 

[Nilson]

Wenn man das genau betrachtet, dann wird ein Teil der Energie auch als EM-Welle abgestrahlt. Bei den Frequenzen wirken die Leiterbahnen wie Antennen

 

[kisser]

Die TDP ist normalerweise etwas größer gewählt als die maximale Stromaufnahme .

Nein, weil das völlig sinnlos wäre. Simson474 hat da schon Recht.

 

[Günter1]

Danke für die aufklärenden Beiträge.

Der Lt. Commander von #2 könnte sich etwas mehr mit der deutschen Rechtschreibung befassen, als mir (78!) "kompletten Unsinn" vorzuwerfen. Es waren eben meine Gedanken, angestoßen durch den User bei Alternate, und durch die Feststellung, dass es auch Grakas mit externer Stromversorgung gibt, die in dieser "Laststufe" ja eigentlich nicht erforderlich wäre.
Besser etwas mehr "nachgedacht", als überhaupt nicht. Nota bene!

Ansonsten ist das Problem / die Fragestellung geklärt: Kann mich für die Kurzbauweise entscheiden.
Thema kann geschlossen werden.

MfG Günter

 

[e-Funktion]

Nein, weil das völlig sinnlos wäre. Simson474 hat da schon Recht.

Nö. Ein Beispiel: Intel-Prozessoren. Mein Xeon hat ne TDP 100% über dem realen Verbrauch im burn-in. TDP 80W, real wenn man pauschal 10W für's restliche System veranschlagt bleiben 40W übrig. Überhaupt habe ich da noch nie eine direkte relation feststellen können, zumindest nicht unter normalen Bedingungen.
Bei Grafikkarten ist das Delta prozentual sicherlich geringer, eine korrelation zum realverbrauch ist aber weder irgendwo fest definiert noch wird die beim Großteil erreicht.

 

[Vindoriel]

Die TDP dient dazu, die erforderliche Kühlung des entsprechenden Bauteiles (z.B. IC, Leistungstransistor) zu bestimmen, normal wird die größtmögliche Belastung genommen.
Intel weicht werbewirksam davon ab, die geben die Verlustleistung bei "durchschnittlicher Belastung" an, um im Prospekt den Wert nach unten zu schönen.

 

[kisser]

Auch bei Intel ist die TDP wie bei anderen Herstellern definiert, sonst wäre die Systeme bei voller Belastung ja nicht thermisch stabil.
Der Unsinn, Intel würde davon abweichen, ist durch 2 Dinge begründet:

a) man möchte Intel bashen, weil man z.B. AMD Fanboy ist

b) man hat keine Ahnung davon, dass thermische Systeme träge sind, und daher die extremen Schwankungen bei der Aufnahme elektrischer Energie nicht in ebensolchen Temperaturschwankungen resultieren.
Die TDP stellt NIE die maximale Momentanleistung elektrisch aufgenommer Leistung dar.
Letztere liegt immer deutlich über der TDP, wird aber immer nur für extrem kurze Zeiträume (Stromaufnahme ist ja peak-förmig!) erreicht.


@e-Funktion

Durch die Einteilung in TDP-Klassen gibt es natürlich auch CPUs, deren Realverbrauch deutlich unter der TDP der jeweiligen Klasse liegt.

 

[Nilson]

Intel wollte die SDP einführen, das war der durchschnittliche Verbrauch (AMD nennt das ACP). Die TDP bleibt die TDP, auch bei Intel.

Trotz der geringen Aussagekraft über den typischen Stromverbrauch wird in den Datenblättern der Hersteller kaum mehr als die TDP angegeben. Dies liegt unter anderem daran, dass es noch schwerer fällt eine typische als eine maximale Abwärme festzulegen, da diese sehr auf den einzelnen Anwendungsfall (z.B. auf verwendete Software und im System verbauten Komponenten) ankommt und kaum Pauschalierungen zulässt. Lösungswege der Hersteller sind die Average CPU Power (ACP) von AMD sowie die Scenario Design Power (SDP) von Intel, die den Stromverbrauch bzw. die Abwärmeleistung bei typischer Verwendung genauer beschreiben sollen.

Seite „Thermal Design Power“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 3. Oktober 2014, 08:44 UTC. URL: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermal_Design_Power&oldid=134561424 (Abgerufen: 30. November 2014, 16:28 UTC)

 

[kisser]

Richtig.
Von der ACP ist AMD aber schon lange wieder abgerückt.
Wie es mit der SDP von Intel ist, weiß ich gerade nicht.

 

[Vindoriel]

Auch bei Intel ist die TDP wie bei anderen Herstellern definiert, sonst wäre die Systeme bei voller Belastung ja nicht thermisch stabil.

Darum haben Intel-CPUs auch eine höhere mögliche Die-Temperatur und takten sich runter, wenn es zu warm wird. Letzteres kam bei einigen Top-Modellen sogar vor, wenn Gehäuse und Kühlung gemäß Spezifikation von Intel waren und das System länger belastet wurde (z.B. Video encodieren).

a) man möchte Intel bashen, weil man z.B. AMD Fanboy ist

b) man hat keine Ahnung davon, dass thermische Systeme träge sind, und daher die extremen Schwankungen bei der Aufnahme elektrischer Energie nicht in ebensolchen Temperaturschwankungen resultieren.
Die TDP stellt NIE die maximale Momentanleistung elektrisch aufgenommer Leistung dar.
Letztere liegt immer deutlich über der TDP, wird aber immer nur für extrem kurze Zeiträume (Stromaufnahme ist ja peak-förmig!) erreicht.

c) Man hat sich im Internet informiert und hat das Gelesene noch in Erinnerung.

Intel:
Max Power = Höchste Verlustleistung
TDP = Typische Verlustleistung bei "Alltagsanwendungen"

AMD:
TDP = Höchste Verlustleistung
ACP = Typische Verlustleistung bei "Alltagsanwendungen" (wurde wohl abgeschafft)


Übrigens gibt es auch Systeme, wo die maximale Verlustleistung über eine lange Zeit, oft mehrere Stunden, anliegt (z.B. Steuerungen für elektrische Beheizungen mit Leistungssteller auf 100%).

 

[kisser]

Darum haben Intel-CPUs auch eine höhere mögliche Die-Temperatur und takten sich runter, wenn es zu warm wird. Letzteres kam bei einigen Top-Modellen sogar vor, wenn Gehäuse und Kühlung gemäß Spezifikation von Intel waren und das System länger belastet wurde (z.B. Video encodieren).

Quelle für diese Behauptung? Also bei mir hat noch nie eine CPU runtergetaktet wenn das Kühlsystem gemäß Spezifikation war (ich benutze den Intel boxed Kühler). Und ich habe die CPU mit allem gequält, was sie maximal belastet (Coredamage, Core2Maxperf, Prime95, diverse Cryptocoin miner,...)

c) Man hat sich im Internet informiert und hat das Gelesene noch in Erinnerung.

Das Internet ist eine Quelle vieler Falschaussagen, die sich dann leider auch verbreiten.
Hier Intels offizielle Aussage dazu

http://www.intel.com/content/dam/doc/white-paper/resources-xeon-measuring-processor-power-paper.pdf

Intel:
Max Power = Höchste Verlustleistung
TDP = Typische Verlustleistung bei "Alltagsanwendungen"

S. verlinktes Dokument. Hier wurde schlichtweg falsch übersetzt. Die "maximum power the CPU can dissipate" ist die höchste Monentanverlustleistung.
Für diese müssen die Spannungsregler ausgelegt werden, das steht aber im power supply design guide und hat nichts mit der TDP zu tun.