Bedeutung vom Grund- und Turbotakt im PC-Alltag?

JardelBenz · 10. Januar 2018

Mir fällt auf, dass ein i5-8400 nur 2,8 Ghz Grundtakt hat. Per Turbo dann aber doch auch bis 4,0 Ghz hoch geht.

Ein I3-8350K hingegen hat 4,0 Ghz Standardmäßig anliegen.

Was bedeutet das für den PC-Alltag?

Muss man sich das so vorstellen, wie bei einem Automotor der im Leerlauf 2800 U/min hat und nur unter Last auf 4000 U/min hochgeht? So ein Motor hätte natürlich einen großen Zeitraum, bis dann endlich die volle Power anliegt.

Welchen Nachteil hat dieser geringere Grundtakt?
Irgendwo muss man doch diesen geringeren Grundtakt in der Leistung spüren, sonst hätte ja jede CPU mit Turo einen sehr geringen Grundtakt, wenn dieser keinen Nachteil hat.

Ein i5-8600K hat ja auch 3,60 Ghz Grundtakt.

Gibts eine spürbare Latenz, bis der Turbo zugeschaltet wird, oder wie muss man sich das vorstellen?

MirageDU · 10. Januar 2018

Die CPUs ändern so schnell ihre Taktraten davon bemerkst du nichts und auch die Programme können immer nur einen groben Ausblick angeben, weil sich in den vielleicht 0,5 Sekunden langem Update Intervall der Takt dutzende male ändern kann. Also keine Angst vor irgendwelchen Latenzen durch das Taktverhalten.

Der Grundtakt ist quasi der garantierte Takt. Aber auch das nur mehr oder weniger, weil z.B. bei Notebooks der Takt auch da drunter liegen kann weil die Temperatur zu hoch oder das meist recht niedrige Powerlimit ausgeschöpft ist. In Desktop PCs hat der Grundtakt dagegen so gut wie keine Bedeutung, da dort unter Last immer der All-Core Turbo anliegen sollte solange die Kühlung stimmt. Bei Belastung von weniger Kernen ein entsprechend höherer Takt dessen Maximum der Single-Core Turbo darstellt was dann für gewöhnlich als maximaler Turbo angegeben ist.
Der Grundtakt liegt beim i5-8400 deshalb ein gutes Stück unter dem i5-8600K weil der Erste eine TDP von 65 Watt und der Zweite von 95 Watt hat. Dadurch das der 8600k mehr verbrauchen darf, darf er auch höher Takten. Das schlägt sich sowohl im Grundtakt als auch in den Turbostufen nieder.

Zuckerwatte · 10. Januar 2018

JardelBenz schrieb:
Muss man sich das so vorstellen, wie bei einem Automotor der im Leerlauf 2800 U/min hat und nur unter Last auf 4000 U/min hochgeht? So ein Motor hätte natürlich einen großen Zeitraum, bis dann endlich die volle Power anliegt.

[...]

Autovergleiche sind in Computerforen immer "gern" gesehen.

Ein Motor funktioniert mechanisch mit viel mehr Trägheit usw. ein CPUchip elektronisch.

Hauptsächlich nimmt man doch einen geringen Grundtakt um die TDP nach unten zu drücken, sodass die Kühlkonzepte ausreichen. Meist ist das natürlich im mobilen Bereich relevant..kann aber auch bei Fertigpcs relevant sein, wenn man als Anbieter lieber die 0815 Kühllösungen verkaufen möchte.
Die Frage ist doch wie lange der Turbo einer CPU XY in einem Anwendungsfall AB auf Maximum laufen kann bevor er sich wegen Temperatur- oder Powertarget selbst drosselt.

mykoma · 10. Januar 2018

Im Alltag merkst du davon nichts, da dein PC den Takt situationsgemäß anpasst.

Mit ausreichender Kühlung liegt bei Intel in der Regel immer der Turbotakt an.

RayKrebs · 10. Januar 2018

Bei geringer Last und entsprechender guter Kühlung läuft die CPU dann im Turbo bis 4.0 Ghz.

Werden dann alle Kerne voll ausgelastet kann es sein das der Turbo auf allen Kernen nicht mehr gehalten werden kann.

Bei einfachen Berechnungen z.B. Spielen ohne avx oder sonstigen intensiven Befehlen erreicht die CPU dann meist trotzdem noch den Turbo Takt auf allen Kernen.

Bei z.B. Videorendern mit AVX Einheiten schafft es dann diese CPU (TDP 65 Watt) natürlich nicht mehr alle Kerne auf dem Turbo zu halten. AVX belastet die CPU extrem. Von daher wird dann in diesem Fall eher der Basistakt zu erwarten sein.

JardelBenz · 10. Januar 2018

Hab noch ein bisschen zu dem Thema gelesen und das hier bei Wikipedia gefunden:

https://de.wikipedia.org/wiki/Intel_Turbo_Boost

Nachteile

Turbo Boost bietet zwar die theoretische Möglichkeit, Programme, die nur einen Thread nutzen, schneller auszuführen, praktisch lässt sich auf einem normalen System dieser Vorteil aber nur schlecht nutzen. Um über die maximal mögliche Multiplikatorstufe (bei Core i5 und Core i7 sind dies bei allen Prozessoren, die Turbo Boost unterstützen, 0 bis 2 Stufen) bei drei und vier aktiven Kernen hinauszukommen, müssen sich mindestens zwei Kerne im C3-Schlafmodus befinden. Moderne Betriebssysteme verteilen die zu berechnenden und auszuführenden Anwendungen gleichmäßig auf alle verfügbaren Kerne, wodurch ein Prozessorkern nur selten in den C3-Modus wechselt, womit er wiederum nicht als inaktiv gilt und somit sein TDP-Anteil nicht umverteilt werden kann. Ein anderer Nachteil zeigt sich bei Windows, das Prozesse, die nicht für mehrere Threads optimiert sind (Single Thread Applications), bei z.B. einem Vierkernprozessor aufteilt und dann auf jedem Kern 25 % des Codes abarbeitet anstatt 100 % auf einem Kern zu berechnen. Obwohl es sich um Single-Thread-Programme handelt und damit nur ein Kern aktiv ist, brauchen die anderen Kerne Zeit, um in den C3-Modus zu wechseln, und der aktive Kern Zeit, um die Turbo-Stufen zu erhöhen, wodurch die Taktfrequenz bei dieser Variante niedriger ist, als wenn das Programm nicht zwischen den verschiedenen Kernen wechseln würde.[6] Technologien wie Core Parking können diese Nachteile aufheben, müssen sich aber erst etablieren bzw. in den vereinzelten Betriebssystem durchsetzten.[7]

Was ist davon zu halten?

h00bi · 13. Januar 2018

da ein 8400 (stand heute) zwingend auf einem Z370 Board steckt kann man die TDP aber einfach im UEFI aushebeln.
Also selbst bei Prime95 könne man ihn konstant auf 4GHz bringen.

Wenn das mit den kommenden günstigen Intel 300er Boards auch geht ist diese Kombi P/L ein gutes Stück vor einem R5 1600.

Juri-Bär · 18. Januar 2018

Was hat Dein (einseitiger) Prozessor-Vergleich mit dem Thread zu tun, Hoobi?

JardelBenz schrieb:
Ein i5-8600K hat ja auch 3,60 Ghz Grundtakt.

Wenn der 8600K idled - dass dürfte der häufigste Betriebszustand sein - senkt er den "Grundtakt" genauso auf 0,8 GHz ab, wie es die meisten anderen Intel-CPUs auch tun.

Mit dem Turbo ist allerdings tatsächlich der allcore-Turbo das wichtigste, also der Takt, der bei Verwendung aller Kerne erreicht werden kann (gute Kühlung vorausgesetzt). Und da ist der Unterschied zwischen i5-8400 und i5-8600K garnicht mal so groß: mickrige 300 MHz (3,8 Ghz beim 8400, 4,1 GHz beim 8600K). 300 MHz bedeuten ein Plus von 7,9%. Beim Zocken von Battlefield1, das gut mit Kernen skaliert, bleibt da nicht mehr viel von über: der 8400 erreicht 139,1 fps, der 8600K 1,1 fps oder 0,8% mehr. Ungefähr das Maximum an Leistungsplus (8,1%) holt der 8600K@stock gegenüber dem 8400 beim berühmten Blender-Ryzen-Workload heraus. Dass das geringfügig über der Differenz der allcore-Turbi liegt, dürfte an der unterschiedlichen TDP-Einstufung (95 vs. 65 Watt) liegen. Der um 28,6% höhere Basistakt des 8600K hat in der Praxis also keine Auswirkungen.

h00bi · 18. Januar 2018

Die maximale Leistung aus einem i5-8400 geht quasi nur wenn das UEFI erlaubt das TDP Limit zu umgehen.
Mit einem teuren Z Board geht das, falls das mit einem der kommenden, günstigen Boards auch geht -> wunderbar.
Wenn das nicht geht wird der i5-8400 uninteressanter da er dann am TDP Limit tatsächlich auf 2,8GHz abfällt statt auf 3,8GHz bleibt.

Und der maximal mögliche Takt bei Prime95 ist natürlich der All-Core Turbo von 3,8GHz, nicht 4,0GHz.

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