Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Wouter Tinus

Tdp: minder simpel dan het lijkt

De race naar idle

Meisje achter computer verveeld Een laatste valkuil van praten over tdp's in de context van opgenomen vermogen is dat ze alleen maar een indicatie kunnen geven van het maximale vermogen dat een chip kan opnemen onder belasting. Het zegt echter helemaal niets over de ruststand. De meeste computers kunnen het werk waar ze het grootste deel van de dag mee worden opgezadeld met twee vingers in hun neus afhandelen. Op momenten dat ze het niet druk hebben worden allerlei stroombesparingstrucs geactiveerd waardoor ze nog maar een fractie van het maximum nodig hebben. Voor mensen die geld willen besparen of langer met hun accu willen doen, kan het verbruik in rust daarom belangrijker zijn dan de tdp.

Hoewel het misschien logisch lijkt om een tragere chip te kopen voor een zuinig systeem, hebben we al eerder uitgelegd dat deze misschien juist meer lekt dan een snelle. Maar niet alleen dat speelt een rol: een tragere chip doet ook langer over zijn werk en kan daardoor minder vaak, diep of lang slapen. Dit wordt ook wel de 'race naar idle' genoemd: hoe eerder een chip weer kan rusten, hoe gunstiger dat is voor het verbruik.

* Conclusie

Een tdp is zonder meer een interessant referentiepunt als het gaat om het verbruik van een processor, al is het alleen maar omdat het zo ongeveer het enige is waar een consument zich op kan baseren zonder de hardware door te meten of ergens een review te vinden waarin dat gedaan wordt. Wanneer de term gebruikt wordt zonder rekening te houden met de definitie ervan, de technische en zakelijke aspecten die meespelen bij het bepalen en alle andere factoren die het verbruik op systeemniveau beïnvloeden, wordt de waarde ervan echter een stuk minder.

Bepalen hoeveel vermogen een processor nodig heeft blijkt in de praktijk een lastige taak te zijn: door verschillende soorten gebruiksscenario's en applicaties, externe invloeden, variatie tussen chips onderling en het gelijktrekken van hele productfamilies is de tdp tegenwoordig ongeveer net zo'n goede maatstaaf voor zuinigheid als megahertzen een indicatie van prestaties zijn. Het zegt dus wel iets, maar lang niet alles, en producten van verschillende fabrikanten op deze manier met elkaar vergelijken is al helemaal gevaarlijke bezigheid.

Met dank aan:

  • Benson Inkley & Kristof Semhke, Intel
  • Steeve Bourbon, AMD

Reacties (39)

Wijzig sortering
Wat betreft de race to idle, zou je eigenlijk liever een TDP/instructie willen weten. Nou ja, ongeveer. Stel, je hebt een CPU met een TDP van 125 watt die 2 keer sneller is dan een andere CPU met een TDP van 89 watt. In idle mode verbruiken ze 5 watt. (Stel.) Een zware berekening van 10 seconden op de tweede CPU zou 10*89 = 890 Joule kosten. Op de eerste zou het 5*125 + 5*5 = 650 Joule kosten. Een erg lastige maatvoering om in te voeren, maar misschien wel handig met het oog op een groene toekomst.
Leuk en informatief artikel, eindelijk eens wat achtergrond info over TDP op een duidelijke manier. Vraag die over het artikel heb, hoe zit het dan met OC'ed cpu's die met waterkoeling werken, aangezien daar vaak sterk de temperatuur in daalt.

En het moderbord in zijn huidige ontwerp, kan dat niet veranderd worden in de toekomst, zijn ze er mee bezig ? Ik zou me ontwerpen kunnen bedenken dat men met meerdere modules in meer kamer modules in de kast gaat werken. Ik weet dat alles zo dicht mogelijk bij elkaar moet zitten omdat de transportweg dan het kortste is maar kunnen verbindingen dan gemaakt worden met, bijvoorbeeld glasvezels en en mini lasers voor informatie overdracht in het geheel ? Lijkt me ook een hoop warmte besparen aangezien het niet meer via een kopergeleiding werkt :)
Leuk artikeltje hoor! :)

Even een opmerking mbt de volgende statement:
Hoe kleiner het procedé (90nm, 65nm, enzovoorts) hoe sterker de lekstroom wordt.

Dit gold voornamelijk voor de schalingsperiode voor ongeveer 130nm/90nm, waarbij steeds hetzelfde dielectricum werd gebruikt (SiO2). Tegenwoordig worden er steeds meer exotische materialen gebruikt om het dielectricum een hogere k-waarde te geven, en zo dit effect tegen te gaan.
Ik begrijp een ding niet.
In de (zeer creatieve) redenering over "een chip bezig houden" wordt ervan uitgegaan dat elke instructie geheugen-access nodig heeft. In praktijk is dit helemaal niet het geval. In normale programma-code is ongv. 30% integer-math, 40% floating-point-math, 10% zijn branches en 20% zijn geheugen-toegangen. Als dat geheugen geprefetched wordt, is het perfect mogelijk om een nuttig programma te schrijven dat 100% van de tijd kan blijven draaien (als uw branch prediction miss rate tenminste niet te hoog ligt).

Iets wat helemaal niet belicht wordt, is het gebruik van meerdere execution units, instructions opnieuw ordenen om hazards op te lossen, etc. De kern van het verhaal is het volgende: een processor-core heeft meerdere gespecialiseerde execution units: eentje voor integer math, een paar voor floating point-math, etc. Zelfs als je aan pipelining (instructies tegelijk uitvoeren) en branch prediction (voorspellen waar je programma heen gaat bij een 'if') doet, kan je nog niet alle execution units werk geven. Zelfs het schrijven van een "cpu burner" in assembler zal heel veel denkwerk vragen om een core bezig te houden; het moet zo geschreven zijn dat de processor zijn cache steeds zal missen, dat micro-instructies nog niet gecached zijn, etc.
Zeer interresant artikel.

Kortom als ik TDP's wil vergelijken dan moet ik
1. niet standaard denken dat een slome chip uit een familie zuiniger is.
2. bij AMD vs Intel, AMD iets van 15% lager inschatten vanwege hun TDP bereken manier + het feit dat AMD de northbridge etc lager belast.
3. vooral tweakers.net goed blijven lezen.
Leuk dat je die conclusies eruit trekt, maar in de praktijk blijken AMD systemen bij een gelijke TDP toch meer te verbruiken.

Daarnaast is er nog een aanmerking op het northbridge verhaal. Intel chipsets zijn zeer zuinig +/- 20 W voor north+southbridge is redelijk standaard.
nVidia chipsets (meest gebruikte chipset bij AMD platformen) gebruiken een heel stuk meer, waardes van maximaal 50W zijn niet ongewoon.

Dit chipset verhaal speelt dus waarschijnlijk een grote rol in het feitdat intel systemen minder verbruiken bij een gelijke processor TDP. Het verschil is soms echter iets groter dan dat verklaart kan worden door het verschil in chipset.

Mijn conclusie hieruit is dat 1:
AMD processor zitten bij "volledige" belasting dichter tegen hun maximale vermogen dan intel processors.
Of 2:
De TDP die intel meet is gemeten op een slecht presterende processor en een hoop processors verbruiken bij "volledige" belasting minder dan de TDP die intel opgeeft.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 7 november 2007 23:57]

Nvidia chipsets gebruiken altijd veel stroom. Ook voor intel processoren. Intel chipsets zijn al een stuk zuiniger. Die van ATI (AMD) zijn al helemaal zuinig. Mijn bord met RD600 chipset gebruikte duidelijk minder dan een bord met P965 chipset :) M'n huidige P35 bord van Asus gebruikt zelfs een flink stuk meer dan m'n RD600 bord :\
Inderdaad een heel interresant artikel. Ook heel leerzaam. Wat dieper op de TDP stof ingaan kan geen kwaad, aangezien het oog tegenwoordig op stroomgebruik ligt. In dit artikel komt wel een extra voordeel voor een on-die memorycontroller naarvoren, want de northbrigde zit er bij AMD bijna voor Jan met de pet. Wat ik me alleen afvraag, is of het stukje onderaan de derde bladzijde ook helemaal opgaat voor AMD processors. Deze zijn immers al van de ouderwetse inefficiente Front Side Bus (FSB) afgestapt en gebruiken nu de HyperTransport Bus (HTT).

Wel een aanmerking:
De specificaties van de AMD Athlon X2 6400+ staan helaas nog niet online, maar de 6000+ vereiste tot voorkort 125 watt koelvermogen bij 63 graden.
Tegenwoordig heb je twee 6000+'s. Één met zoals genoemd 125Watt TDP maar ook eentje die maar 89 watt tdp heeft. ;)

http://www.hardware.info/...introduceert_89W_X2_6000/

[Reactie gewijzigd door Sebazzz op 7 november 2007 14:55]

leuk artikel. Vooral het idee dat bij de nieuwere generaties een snellere processor niet minder zuinig _hoeft_ te zijn is aardig.
Ik neem dit met een korreltje zout.

Het is natuurlijk voor de marketingafdeling een belangrijk statement: "Blijf alsjeblieft de snelle (lees: duurste) chips kopen, want deze zijn niet persee onzuiniger." De winstmarge op de topmodellen in een serie is namelijk veel hoger, dus hoe meer mensen die snelle chips blijven kopen, des te beter. En als "schuldgevoel" over onzuinig zijn door een snelle processor afgezwakt kan worden door te zeggen dat sneller wellicht zelfs zuiniger is, waarom niet.

Ik zeg niet dat ze ongelijk hebben of liegen, maar ik heb ook nog geen empirisch bewijs gezien dat ze gelijk hebben. Tot die tijd blijf ik sceptisch over dit statement.
Uiteraard is het je goed recht om sceptisch te zijn en kan er een grond van waarheid in je redenatie zitten.
Toch is het omgekeerde ook niet waar:
Het is correct, dat de fabricanten hun grootste winstmarge hebben op de snelste processoren, maar bekijk devolgende stelling ook:
De snelste processoren zijn die met de beste yields, de iets lager geklokte die met iets mindere yields etc. Stel dat iedereen de topmodellen zou kopen en niemand de lagere snelheden, dan zouden de fabricanten ook een probleem hebben.
In dat geval kunnen ze maar enkele processoren per wafer produceren en stijgen dus de fabricagekosten ook met een grote factor.
De snelste processoren zijn die met de beste yields, de iets lager geklokte die met iets mindere yields etc.
Dit is enkel zo als de yields niet boven de verwachtingen zitten. Zoals ook uitgelegd in het artikel.
Volgens mij... en gesteund door Wiki betekent Yield:

"The proportion of devices on the wafer found to perform properly is referred to as the yield."

Zoals jij hier Yield gebruikt, heeft dus niets te maken met snelheid... de yield zegt puur wat over hoeveel % van de processors daadwerkelijk geschikt bevonden worden.... en vervolgens beoordeeld gaan worden op hun prestatie om een juiste indeling te krijgen in de productfamillie.
Hierboven wordt het al enigszins aangegeven, maar wat je niet moet vergeten is dat een het margeverschil tussen hoger en lager geklokte modellen bijna direct is afgeleid van de verhouding 'goede' en 'slechte' processoren die van een wafer afkomen.

Om dit met een voorbeeld toe te lichten: als hoger geklokte processoren goedkoper zouden worden gemaakt zouden deze meer verkocht worden (in plaats van lager geklokte versies), waardoor de lager geklokte versies in de schappen blijven liggen. En het punt is nu juist dat ze deze lager geklokte versies sowieso kunnen produceren omdat ze dan de wafers volledig kunnen benutten.
Erg leerzame stof en goed begrijpelijk geschreven, dank!

Zou het helemaal niet erg vinden om meer van dit soort stof hier te mogen lezen _/-\o_

In het laatste stukje waarin de verwijzing wordt gegeven van de verschillende prestaties van chipsets maar vooral ook PSU's zou ik dan toch ook graag willen weten hoe een PSU beoordeeld wordt. Hrm... time to google ;)
Je kunt tegenwoordig een 80plus voeding kopen, die is 80% of meer efficient bij 20-100% van zijn vermogen. Let wel op dat de efficientie (vrijwel) altijd sterk inzakt onder de 20%, dus een voeding kopen die een veel hoger vermogen aankan dan je eigenlijk nodig hebt is dus vaak een slechte keuze voor het verbruik.

Voor specifieke informatie over de exacte efficienties, kun je op de site www.80plus.com kijken, daar hebben ze ook meetresultaten van allerlei 80plus voedingen.
zeer mooi artikel met mooie bronnen! ipv constant artikels boven op andere artikels te schrijven lijkt me dit een mooi initiatief om zelf naar de fabrikanten te stappen voor concrete informatie!
Dit is de beste verbetering van het nieuwe T.net! Goede nieuwe Tnet-artikelen.
Deze waren daarvoor ook al. Zoek maar eens in de Reviews van voor Juli(?).
Goed artikel om veel van te leren. Wat ik eigenlijk nog wil weten is of het veel uitmaakt als een processor terugklokt dmv de multiplier verlagen. Zal je dit merken aan het stroomverbruik?
Ik denk dat het iets helpt. De FSB verlagen heeft meer zin, omdat de FSB ook invloed heeft op de componenten rondom de processor. Hierdoor kan je net een beetje energie besparen dan alleen de multiplier.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS Red Dead Redemption 2 LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6T (6GB ram) FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2018 Hosting door True