Fachfrage zu Kern-Anzahl und Leistungsaufnahme

[Nihil Baxxter]

Moin, ich wende mich mit einer Fachfrage an euch:

Warum erhöht sich die Rechenleistung mit der Anzahl der Kerne:

Während die Leistungsaufnahme genau Null mit der Kern-Anzahl skaliert?

Das bedeutet doch, dass der 5800X unter Vollast einen um ca. 40% schlechteren Wirkungsgrad hat, obwohl er nur halb soviele Kerne besitzt und dementsprechend weniger performant ist, oder? Wie kommt das? (Die Tatsache, das der 5950X unter Vollast deutlich kühler bleibt, als der 5800X ist dann in dem Zusammenhang natürlich logisch.)

Gruß und Danke!

 

[AncapDude]

Volllast per Steckdose betrifft ja mehr als nur die CPU, das erklärt denke ich warum die Differenz kleiner ausfällt als angenommen. Warum sie trotzdem so gering ist, muss jemand anders beantworten

EDIT: Beim kleineren ist auch der All-Core-Turbo 200Mhz höher. Das erklärt auch nochmal ein wenig.

Ansonsten sind das vielleicht auch einfach Power-Limits die hier greifen. Beide haben:

TDP (PL1):

105 W

 

[Ebrithil]

Hauptsächlich 2 Gründe soweit mir bekannt ist:
1) Die CPU besteht nicht nur aus den CPU Kernen (Stichwort I/O-Die)
2) Die Kerne vom 5950X Takten niedriger und arbeiten damit deutlich effizienter (deshalb auch keine 200% mehr leistung)

 

[ghecko]

Wie kommt das?

Weil der 5800X für ein paar % mehr Rechenleistung im MC von AMD das Go für mehr Spannung in der Situation bekommen hat. Und das skaliert nicht linear, mehr Spannung resultiert immer in deutlich höherer Leistungsaufnahme bei ähnlichem Takt. Deshalb wird hier auch so oft empfohlen, die Leistungsaufnahme von 5800X zu begrenzen.
Was den 5950X betrifft, das sind mitunter selektierte DIEs, die für denselben Takt weniger Spannung benötigen als das, was AMD beim 5800X unter die Leute bringt. Dazu noch der um 400Mhz niedrigere Basistakt des 5950X...

Was eigentlich Sinn gemacht hätte, wäre ein 5700X. Bei Zen2 hatten wir die identische Situation: 3800X ein Schluckspecht und der 3700X war kaum langsamer aber deutlich effizienter. Siehst du ja auch in den verlinken Benchmarks (Eco).

 

[metallica2006]

Powerlimit identisch.

 

[Nihil Baxxter]

Der geringere Basistakt sollte unter Volllast ja eigentlich nicht so stark mit rein spielen, oder? Und ja, beide CPUs haben die gleiche TDP. Aber das erklärt doch nicht die Performancedifferenz bei gleicher Leistungsaufnahme.

Weil der 5800X für ein paar % mehr Rechenleistung im MC von AMD das Go für mehr Spannung in der Situation bekommen hat.

Das leuchtet mir sehr ein, danke. P = U*I. Der kleine generiert seine Leistung also durch höhere Spannung, was in dem Anwendungsfall weniger effizient ist.

Danke für die Antworten!

 

[syfsyn]

Das hat nen Grund
Der 5950x hat bessere CPu DIEs die eine höheren Takt bei weniger Spannung mitmachen.
Und mehr Fläche für die Abwärme 2 statt 1 ccd
Mehr lokale Wärme desto höher die tdp desto mehr Energie geht in wärme auf.
Darunter leidet die Effizienz
Das ist auch der Grund warum der r9 5900x die beste zen3 cpu ist.
2 ccd geringere wärmedichte gleicher takt wie r7 5800x mit einen ccd.
Weniger abwärme = mehr takt bzw weniger tdp.

 

[Nihil Baxxter]

@syfsyn Vielen Dank für die Erläuterung!

 

[VelleX]

Und ja, beide CPUs haben die gleiche TDP. Aber das erklärt doch nicht die Performancedifferenz bei gleicher Leistungsaufnahme.

Hauptgrund ist halt einfach, dass auf Grund der gleichen TDP der 5800X diese auch voll ausnutzen kann und somit aber durch die hohe Spannung auch am Limit läuft bei etwa 4,5Ghz Allcore, was ineffizient ist.
Da der 16 Kerner auf Grund doppelter Kernzahl auch theoretisch mehr verbrauchen würde, Takten die Kerne dabei viel niedriger, weil er vorher schon ins Power Limit läuft. Mein 5950X taktet bei Cinebench zb gerade mal auf so 3,7-3,8Ghz, was dann aber natürlich deutlich effizienter und Kühler ist als der 5800X.
Lässt man den 5950X jedoch mit manuellem OC oder PBO laufen, zb auf 200W (statt der 142W bei der 105W TDP), schafft er immerhin auch so 4,4Ghz.

 

[Nihil Baxxter]

Danke ich freue mich sehr, dass so reichlich auf meine Frage eingegangen wird. 5900X ist dann praktisch ein 5800X mit 2x6 Cores statt 1x8 und somit kühler trotz höherer Leistungsaufnahme (ca. 10W mehr unter Volllast laut CB) und hohem Takt.

Dabei habe ich mein Vorhaben einen 5900X zu kaufen längst auf Eis gelegt. Meine ursprüngliche PCIe4 "Überbrückungslösung" vom Sommer 2020, ein 3300X hat sich als absolut ausreichend herausgestellt für meinen Anwendungsbereich (DAW und Spiele). Der ist für damalige 120€ preis-leistungstechnisch nur schwer zu schlagen.