Generell: Leistungsaufnahme außerhalb Spezifikation - was passiert?

[Straputsky]

Wusste nicht so recht, wie ich das formulieren soll. Die Frage ist generell gemeint. Was passiert, wenn die Leistungsaufnahme einer Grafikkarte die Spezifikation überschreitet?

Beispiel: Viele HD7950 haben 2x6Pin. Das ergibt insgesamt max. 225 Watt. Normal passiert da nichts, das weiß ich. Deshalb schreibe ich ja auch im Overclocking Forum. Ich habe gelesen, dass Leute die auf 1,1GHz und 1,2V übertakten. Da dürfte die Leistungsaufnahme - je nach Spielsituation - aber auch mal überhalb der Spezifikation liegen.
Was kann also passieren, wenn die Leistungsaufnahme der Karte (dauerhaft) z.B. auf 250 Watt oder höher steigt?

Schmiert die Karte ab? Schmiert das Netzteil ab? Schmort das Kabel durch? Welche Gefahren bestehen da eigentlich?

 

[T.I.M.]

zu 95% macht das netzteil irgendwann schlapp. ein markennetzteil hat diverse schutzmechanismen, sodass der rechner einfach nur aus geht ohne weitere schäden.
ein billig-chinaböller reißt evtl weitere hardware mit in den tod.
eine geringe wahrscheinlichkeit besteht, dass schutzmechanismen in der gpu greifen, welche diese vorzeitig ausschalten.
soweit ich weiß gabs sowas bei nvidia karten (gtx4xx und 5xx), welche bei furmark präventiv heruntertakten damit die spannungswandler keinen schaden nehmen (oder so ähnlich)

 

[mastertier79]

PCIe liefert auch nochmal 75 Watt.

Schmiert die Karte ab? Schmiert das Netzteil ab? Schmort das Kabel durch? Welche Gefahren bestehen da eigentlich?

da nicht mehr Leistung geliefert werden kann wird die Leistungsaufnahme nicht über 225 steigen. Die Karte stürzt also ab oder taktet runter (neuere Modelle von AMD und NVIDIA). Ansonsten passiert nichts. Dem Netzteil sollte nichts passieren. Kabel schmorren nicht durch.

 

[Arcturus]

Kurzzeitige Überlastung ist durchaus drin. Ein paar % Reserve gibts auch noch.
Bei langfristiger Überlastung können aber Schäden auftreten.
Hab schon weggeschmolzene Stecker auf Boards gesehen, durch Netzteilüberlastung.

 

[MountWalker]

Die größte Sachschadenkomponente beim Übertakten ist die Elektromigration. Elektromigration ist ein Phänomen, das von Physikstudenten oft verlacht wird, aber in der Mikro- bzw. besser gesagt Nanoelektronik tatsächlich die Hauptursache von Chipsterben ist. Elektromigration besagt, kurz zusammengefasst, dass sich Atome in einem elektrischen Leiter, in Relation zur Stromstärke und Spannung, in [edit] zum Strom [/edit] entgegengesetzter Richtung bewegen. Bei "Großelektrik" ist dieser mechanische Effekt auf den elektrischen Leiter so gering, dass man ohne Probleme auch Uromis Stromkabelverlängerung noch weiterbenutzen kann, ohne einen Unterschied festzustellen. Seit dem Pentium IV Prescott, bei dem Intel die Garantiezeit von fünf auf drei Jahre verkürzte, ist das Thema aber im "real existierenden Elektronikhaushalt" angekommen, weil in der OC-Szene schon nach zwei Jahren die geringere Haltbarkeit gegenüber früheren Prozessoren auffiel.

Kurz mal Klartext:
Jeder Mikroprozessor stirbt früher oder später durch Elektromigration. Die Frage ist nur, ob das nach 50 Jahren oder nach fünf Monaten passiert.

Der Chiptod tritt ein, wenn durch die Elektromigration ein Leiter an irgendeiner Stelle so dünn geworden ist, dass der Strom auf den benachbarten Leiter überspringt und somit einen Kurzschluss verursacht.

Warum das beim Übertakten ein Thema ist, liegt an den Eigenschaften der Elektromigration:
1. Elektromigration läuft schneller, wenn das Leitermaterial wärmer ist.
2. Elektromigration läuft schneller, je höher die elektrische Leistung ist.

Durch Übertakten wird mindestens Punkt zwei erfüllt, manchmal auch gepaart mit Punkt 1. Deswegen kann man sagen, dass OC grundsätzlich die Haltbarkeit verringert, und, wie die Erfahrung mit Pentium IV Prescott zeigt, mitunter auch auf eine so geringe Zeitspanne, dass man den Chiptod noch selbst miterlebt, bevor man die Hardware weiterverkauft.

Da viele OCler ihre Hardware aber meist eh nach weniger als zwei Jahren weiterverkaufen, fällt das vielen nicht auf.

 

[Berserkus]

Hab schon weggeschmolzene Stecker auf Boards gesehen, durch Netzteilüberlastung.

Das hatte zu 100% andere Gründe aber sicherlich nicht durch Netzteilüberlastung!
Hier werden die Stecker minderwertig gewesen sein oder es sind schon mit der Zeit, durch Raucher usw., die Kontakte korrodiert.
Oder es ist einfach vielzu viel Strom durch die Stecker gejagt worden, was aber auch nix mit einer NT überlastung zu tuen hat!

PCIe liefert auch nochmal 75 Watt.

Das ist schon mit eingerechnet!
PCIe 6 Pol = 75W, 2x= 150W +PCIe =225W !
Die 8Pol PCIe Stecker liefern übrigens gleich 150W.

da nicht mehr Leistung geliefert werden kann wird die Leistungsaufnahme nicht über 225 steigen. Die Karte stürzt also ab oder taktet runter (neuere Modelle von AMD und NVIDIA). Ansonsten passiert nichts. Dem Netzteil sollte nichts passieren. Kabel schmorren nicht durch.

Unfug!
Die heutigen Netzteile können deutlich mehr Leistung generieren und auch die Steckverbindungen sind für deutlich mehr ausgelegt als die Spezifikationen vorschreiben!
Das NT liefert, sofern es stark genug ist, soviel Leistung wie die 12V Schiene hergiebt. Die Specs interessieren hier genau 0!
Die Karte stürzt dann allenfalls ab weil der zuviel zugemutet wurde oder das NT schlicht zu schwach ausgelegt ist.
Die Specs aben damit rein gar nix zu tuen.

 

[soyd]

hi,

nur zur Ergänzung:

Der Chiptod tritt ein, wenn durch die Elektromigration ein Leiter an irgendeiner Stelle so dünn geworden ist, dass der Strom auf den benachbarten Leiter überspringt und somit einen Kurzschluss verursacht.

Wär seltsam, Kurzschluss wird durch sogennante "Hill Locks" verursacht, denn wo etwas dünner wird, muss irgendwo anders es etwas mehr werden. Ist eine Leiterbahnstelle unterbrochen durch die Verdünnung nennt man das nen "Void".
In beiden Fällen blöd für die Funktionalität. Wobei ein Hill Lock gravierendere Auswirkungen besitzen kann, besteht ein Kurzschluss zu einer Versorgungsspannung kanns auch mal brennen
Dies sollte eigentlich durch a) die Grafikkarte oder b) das Netzteil über eine Unterspannungs-/Überstromerkennung durch Abschalten der Versorgungsspannung wenn noch möglich vermieden werden. Klappt halt nicht immer

gruß

 

[MountWalker]

Danke fürs Nachbessern

 

[Straputsky]

Hey, cool. Danke! Wieder einiges gelernt.
Dass die Stecker ansich Reserven haben, davon ging ich aus. Da die 75Watt ja eine Mindestgrenze darstellen, ergibt sich das bei schwankender Fertigungsqualität durchaus zwingend. Ich war mir eben nur nicht sicher, ob eine Karte auch dauerhaft mehr Leistung anfordern kann oder ob da ein Schutzmechanismus greift, der das gemäß den Spezifikationen begrenzt. MaW die Karte bekommt dann nicht mehr als 225Watt und wenn das zu wenig ist, dann stürzt sie ab. Oder ob eben die Karte soviel bekommt wie sie gerne hätte (entsprechendes Netzteil vorausgesetzt) - unabhängig davon, was die Spezifikationen sagen.
Dass mit den Kabel durchschmoren kam daher, dass da mal ein Fernsehbericht war, dass dies bei älteren Autos vermehrt passiert ist, weil die Boardelektronik nicht für die vielen Abnehmer, welche heutzutage ja so am Zigarettenanzünder angesteckt werden können, ausgelegt war. Die zu dünnen Kabel hatten dann die geforderte Leistung nicht mehr gepackt. So hieß es zumindest in diesem Bericht. Daher wollte ich wissen, ob vergleichbares auch mit 6Pin-Steckern (bzw. deren Kabel) passieren kann, die statt den spezifizierten 75 Watt, dann meinetwegen 125 Watt liefern müssen.

Dass mit der Elektromigration hatte ich ganz schwach im Hinterkopf, dass dies aber auch mit der elektrischen Leistung zusammenhängt war mir neu. Wenn ich das richtig verstehe, korreliert dieses Problem also auch mit der Fertigungsgröße, da die feineren Strukturen entsprechend anfälliger sind.

Auf jeden Fall vielen Dank nochmal für die Antworten. Bin ich schon mal wieder ein gutes Stück schlauer (was bei derartig wenig Vorwissen auch recht einfach ist). Mich hat es vor allem deshalb auch interessiert, weil ich bei meinem Treibervergleich der verschieden Karten gemerkt habe, dass gerade bei den niedrigeren High-End Karten oft zwischen 6 und 8-Pol Stecker hin und hergesprungen wird. Wobei es eine gewisse Tendenz zu erkennen gibt, dass die Hersteller oft mit 8-Pol anfangen und spätere Revisionen dann nur noch 6-Pol haben (spezielle angeblich OC-freundliche Karten ausgenommen, die dann wieder mit 8-Pol angeboten werden).

 

[soyd]

hi,

zu den Kabeln:
Widerstand des Kabels:
R= (Kupfer 0,017 Ohm*mm²/m)* Länge (in Meter) / Querschnitt in mm²

ein 6pin PCIe Stecker besitzt 3 stromführende Leitungen. Sagen wir mal jede Leitung hat 1.5mm² und rechnen die Verluste eines einzelne Leitung aus:

75W über einen 6pin PCIe -> 75W/3 =25W über eine Leitung -> 12V Versorgung -> I=25W/12V~2A.
bei 0.5m Länge und 1.5mm²
R(Leitung)~0,006
P=R*I²=0,006*4=0,024W
Also das gilt für die Spezifikation von 75W
bei 150W -> 4A: P=0.1W

Ist zwar ne Mildmädchenrechnung, vieles vernachlässigt, aber man sieht selbst bei doppelter Belastung müssen gerademal 0.1W auf 50cm Kabellänge abgegeben werden, bei 3 Leitungen 0.3W. Das sollte möglich sein
Die Schwachstelle sind die Kontakte, hat man da nen hohen Widerstand wirds sehr schnell heiß... da die Kontakte auch nicht allzulang sind muss dort über eine relativ kleine Mantelfläche relativ viel Leistung an die Umgebung abgegeben werden.

Ich bezweifel dass man so nen PCIe Kabel zum Brennen kriegt, wenn dann fängts am Stecker an und brennt sich die Isolierung hoch...

P.S.:
im Auto ist es ein bißchen verschärfter, die Leitungen sind dort massiv länger -> Kabelwiderstand steigt... und naja in Zeiten von 12V -> 230V 200W Adaptern da hat das Zigarettenanzünderkabel ganz schön was zu tun

gruß

 

[flying13]

Wegen Auto: In der Regel sind alle stromführenden Leitungen abgesichert. Die Grösse der Sicherung richtet sich nach der thermischen Belastbarkeit eines Leiters. Bevor der Leiter abbrennt, brennt die Sicherung durch

 

[Zotaczilla]

Hi,
interessantes Thema....!
Ich habe eine Zotac 680(keine AMP) mit 2 6Pin wo ich den Kühler gewechselt habe und 3 92mm NB draufgesetzt .Die Karte wie auch die meisten 680(auch mit 6/8 PIn ) ein Powerlimit von 225W @1,175V . Beim übertakten hat man deutlich gemerkt das es klar an der zu geringen Spannung lag das die Karte bei etwa 1200/1215MHz verabschiedete. Da lagen die Temps so bei max 55Grad ,ASIC vom Chip 85%
Hab dann das Bios mit dem Keppler Bios Editor 2 mal angepasst und geflasht .Da bin ich jetzt bei (meine Einstellung Gaming) 1306MHz/1,212V bei 60Grad mit etwas höher gedrehten Lüftern gelandet.Das sind 240W+- mit der Karte bei 2 6Pin. Mach mir da um das NT keine Sorgen,auch die Stromstärke pro 12V Schiene da mehr als ausreichend.Auch Kabel/Stecker werden nicht ansatzweise warm. Aber wie sieht das denn mit der Karte aus .....da noch nix fundiertes gefunden dazu im Netz. Also schaden da 15-30W mehr und wieso ist es dann überhaupt möglich das PW auf bis zu 250W hochzusetzen (kein Fremdbios)

Gruß

 

[soyd]

°CAW: Generell: Leistungsaufnahme außerhalb Spezifikation - was passiert?

hi,

Also schaden da 15-30W mehr und wieso ist es dann überhaupt möglich das PW auf bis zu 250W hochzusetzen (kein Fremdbios)

das ist ja das blöde dran, kann dir niemand sagen, kommt allein auf die Qualität der Hardware an. War z.B. die Luftfeuchtigkeit bei der DIE Herstellung nen 1% zu hoch, macht sich das schon in der Qualität bemerkbar....
Die meisten werden es locker mitmachen, aber nen Teil nicht... Gauß Glocke
Mein übertakteter Prescott im Sockel 478 läuft jetzt bei den Nachbarskinder, fast 10Jahre alt...

Ich würde sagen, das PowerLimit geht bis 250W um nicht so tolle DIEs nicht wegwerfen zu müssen, sondern bei denen einfach die Spannung erhöht wird. Oder man hat bei NVIDIA gesehen, dass 250W für 99,xx % kein Problem darstellt.
Nicht zu vernachlässigen die lokalen Bedingungen, macht nen Unterschied ob man 20°C oder 40°C Raumtemperatur hat. Vielleicht werden die Karten in Dubai mit 240W Limit ausgeliefert
Wird dir wohl nur Nvidia beantworten können.

gruß

 

[Zotaczilla]

Ich würde sagen, das PowerLimit geht bis 250W um nicht so tolle DIEs nicht wegwerfen zu müssen, sondern bei denen einfach die Spannung erhöht wird.

damit meinte ich eigentlich das meine Karte ja normal bei 2 6Pin nur 225W "ZUGEFÜHRT" kriegen dürfte! Bei einer 6/8 wären die 250 ja im Rahmen der Spec.
Naja heiß wird die ja nun wirklich nicht ....und 1-2 Jährchen wird Sie wohl noch "knechten" müssen

thx Gruß

 

[soyd]

OK, ich verstehe:

meinen letzten Beitrag über Power Limit muss man erweitern.
Liegt allein an den PCIe Spezifikationen:

Beim 6er kann man sich einfach die rechten Pins wegdenken.

Der 8pin PCIe hat 2 Sense Leitungen, der 6pin nur eine. Nen 6pin PCIe Stecker kann man ja auch in ne 8er Buchse stecken.
Hierüber wird erkannt welche Art von Kabel angeschlossen ist. Liegt beim 6er oder 8er nen GND Level auf Sense0, erkennt die Karte dass 75W zur Verfügung stehen.
Ist zusätzlich die 2te Sense Leitung auf GND stehen 150W zur Verfügung.

Warum genau 75W und 150W? -> Weil ein paar Leute in nem Kremium das so entschieden haben.
Warum sind mehr als 225W möglich? Naja die Grafikkarte kann so immernoch in ihren Spezifikationen laufen, das Netzteil jedoch nicht. Die Leitungen an sich haben noch soviel Spielraum denen macht das garnichts aus, bei einem meiner bequiets sind es AWG14 Leitungen = 1.3mm². Vielleicht weiß jemand Anderes genaueres, ob die Schutzschaltungen für jeden PCIe Anschluss bzw. Rail einzeln implementiert sind.

Ist wohl nen mechanischer Schutz, wäre blöd wenn nen 150W Verbraucher an ne 75W Quelle angeschlossen wird -> 2Pins mehr zur Identifikation, es hätte auch der 6pin PCIe gereicht.

Warum kann man mit 6pin Graka 250W einstellen?
Naja da hat der Hersteller einfach PIN4 auf GND gelegt und ne 6er Buchse verbaut, so wird von der Graka nen 8pin PCIe erkannt obwohls nur nen 6er ist...

gruß

 

[Zotaczilla]

Warum genau 75W und 150W?

ja gut der PCIe Slot war ja vor dem PCIe Kabel bei Grakas da ....und der eben auch mit 75 W Spez.

das Netzteil jedoch nicht

glaube das kommt auf s Netzteil an......ein Billig NT kann da auch deutlich mehr durchlassen(z.B. dieser crazy Sli Verbau an einer "AUFGEFRANSTEN" 6Pin Strippe Klebeband ist sein bester Freund:-)) )

Ich hab vorgestern beim kollegen ein GTS250 SLI System zusammengebaut. Das Netzteil hatte nur 1xPCIe. Die GTS250 brauchten jeweils 2x6Pin, sonst startete das System nicht. Also hab ich 2 Bahnen gekillt und per Lüsterklemmen und Kabelbinder mehr 3,5" Stecker gebastelt. Zusätzlich zu den Stromadaptern, die den GTS250 beilagen hatte ich noch selber zuhause ein Adapter. Ergo hab ich auch auf umwegen das irgendwie gebacken gekriegt.

Man schaue wieviel Netzteile kosten die so viele Stecker haben. Nene, nicht mit mir

(ein Link in ein anderes Forum gehört sich nicht....desshalb nur der Wortlaut
Bei einem guten NT sollte ein gewisses Überlast Potential vorhanden sein zumindest. (meine 680 gemessen 238W bei 2 6pIN)