Mister-Knister schrieb:
gibt es eigentlich eine Liste / Übersicht, auf der die ganzen Intel-CPUs mit den einzelnen PL1- und PL2-Werten zu sehen sind?
Das steht im Datenblatt der Prozessorreihe, in
diesem PDF im Abschnitt ab Seite 100. Der in Tabelle 5.7 für die 95W-Prozessoren angegebene Wert von 8s für Tau ist inzwischen aber als Fehler bestätigt. Der Wert liegt bei 28s.
Mister-Knister schrieb:
Wenn ich es also richtig verstanden habe, sind die ganzen genannten TDPs von Intel nur auf den Basistakt bezogen.
Nein, die TDP-Angaben sind auf gar keinen Takt bezogen. Die TDP-Klasse ist die Vorgabe für das Kühlsystem. Diese Vorgabe kann auch klar oberhalb des Verbrauchs liegen. Ich zitiere mich von oben mal selbst:
Nixdorf schrieb:
Ein Pentium G5400 hat eine TDP von 54W, aber er verbraucht in der Praxis nicht mehr als 30W.
Man sieht: Die TDP bezieht sich auf gar keinen Takt, denn selbst bei maximalem Takt reizt dieser Prozessor die TDP nicht aus.
Eine Beziehung zwischen TDP und Stromverbrauch ergibt sich erst dann, wenn der Prozessor mehr verbrauchen kann, als die TDP erlaubt. Dann
sollte der Hersteller des Rechners die elektrische Ansteuerung im UEFI so einstellen, dass der Stromverbrauch in Watt die TDP-Angabe nicht dauerhaft überschreitet. Bei Desktop-Mainboards für den Retail-Markt ist das häufig nicht der Fall; insbesondere der Parameter Tau wird oft auf unendlich gesetzt.
Die Angaben im Datenblatt (beim 9900K z.B. PL1=95W, PL2=119W, Tau=28s) erlauben, dass der Prozessor für einen beschränkten Zeitraum die TDP überschreitet, weil Wärme träger reagiert als Strom. Die 28s sind allerdings für ein Kühlsystem, welches tatsächlich nur für 95W ausgelegt ist, schon zu viel. Da hat Intel sich eher an der Laufzeit des Cinebench orientiert, als an der tatsächlichen Trägheit von Kühlsystemen. Dennoch wird mit diesen Parametern ein dauerhaft unter Last stehendes System die Leistungsaufnahme der CPU letztendlich auf 95W begrenzen.
Mister-Knister schrieb:
Laufen die CPUs im Turbo, sind die Leistungsaufnahmen mitunter exorbitant höher.
Jep. Je nach Einstellungen im UEFI und Art der Last kann ein 9900K unlimitiert
über 200W verbrauchen:
Mit dem im BIOS aufgehobenen Limit wird das erwartete Bild dann wiederhergestellt und die vorab in der Gerüchteküche gehandelten Werte von rund 210 Watt zeigen sich mit einem Package Power von 218 Watt für den Core i9-9900K eindrucksvoll.
Mister-Knister schrieb:
Wenn also laut Angaben eines Laptop-Herstellers das verbaute Kühlsystem die 95W eines i9 9900 K problemlos kühlen kann, ist damit unter Vollast (bspw. Prime95) wohl nur der Basistakt gemeint, korrekt?
Das ist nicht notwendigerweise so. Intel garantiert den Basistakt bei 95W für eine von ihnen selbst gewählte, spezifische Last. Das ist
nicht Prime95, und auch bei Prime95 gibt es ja viele Einstellungen, die zu unterschiedlichen Lasten führen, zum Beispiel mit oder ohne AVX-Instruktionen. Volllast ist nicht gleich Volllast, je nach Art des auszuführenden Codes können durchaus alle Recheneinheiten eines Prozessors ausgelastet werden, ohne dabei den maximalen Verbrauch zu erreichen.
Ein für 95W ausgelegtes Kühlsystem kann mit einigen extremen Lasten, die von der von Intel für die Tests genutzten abweichen, zeitweise auch
unter den Basistakt absinken. In der Praxis erreicht man aber nur selten diese extremen Belastungen, und bei vielen "milden Volllasten" liegt der Takt dann über dem Basistakt.
Mister-Knister schrieb:
Kann hier jemand sagen, welche Unterschiede es zwischen 95W- und 65W-CPUs hinsichtlich der maximalen Leistungsaufnahme und Temperatur unter Vollast gibt? Mich würden besonders die Werte der für mich in Frage kommenden CPUs i9 9900 K / i9 9900, i7 9700 K / i7 9700 und i5 9600 K / i5 9600 interessieren.
Seit der 8000er-Baureihe ist der Unterschied im Verbrauch zwischen 95W- und 65W-Prozessoren
im Retail-Markt nur noch theoretischer Natur. Ab dieser Baureihe unterscheiden sich die Turbo-Tabellen zwischen beiden Varianten nur noch marginal. Der i7-8700 zum Beispiel unterscheidet sich vom i7-8700K nur durch 100 MHz weniger Turbo bei bis zu 4 aktiven Kernen, der All-Core-Turbo ist identisch. Damit verbrauchen auch beide Prozessoren gleich viel, wenn sie in einem typischen Retail-Mainboard verbaut werden und dann elektrisch unlimitiert mit Volllast laufen.
Ein messbarer Unterschied ergibt sich erst dann, wenn die elektrischen Spezifikationen aus dem Datenblatt im UEFI des Rechners auch entsprechend eingestellt sind. Dann hat ein 65W-Prozessor PL1=65W, PL2=81W, Tau=?s (es ist unklar, bei welchen Prozessoren Tau 28s ist und bei welchen 8s). Das führt dann bei ein bis zwei aktiven Kernen noch zu keiner Begrenzung des Turbos durch den Verbrauch, aber bei mehr sinkt dann halt die Performance entsprechend. Der Performanceverlust weit liegt unter den 32% Reduktion, die zwischen 65W und 95W liegen, maximal dürften etwa 15% Leistung verloren gehen (grobe Angabe anhand
dieses Artikels, wo der Rechner die CPU hart auf 65W begrenzt).
