Warum wird die Corevoltage bei steigender Belastung gesenkt?

[ESAD]

Wenn ich eine Cpu belaste sieht ja soweit ich weiß z.B. Intel vor dass bei hoher Last die Voltage gegenüber der Idle Voltage ja sogar gesenkt wird (also wenn nicht EIST oder sonstige spielereien aktiv sind) ?
DIes ist z.B. auch git beim INtel P4 zu sehen.
Was hat das für einen Sinn die Versorgungsspannung unter last zu senken, und sie ohne Last zu erhöhen?

[Tesseract]

also dem hausverstand nach macht das überhaupt keinen sinn.

wenn er unter volllast mit wenig volt läuft, tut er das im idle sowieso auch. warum also unnötig strom verballern?

[Gerhard]

Meine Vermutung ist:
Bei CPUs kann binnen kürzester Zeit die Leistungsanforderung von sehr gering (Low-Power Idle Modus) extrem stark steigen (z.B. weil auf einmal was zu berechnen ist). Dies führt auch bei modernen Spannungsregler trotz Glättung zu kurzzeitigen Einbrüchen bei der Versorgungsspannung.
Um zu verhindern das die Spannung in kritische Bereiche kommen kann wird bei geringer Last mit höherer Spannung gearbeitet.

Bei hoher Last können diese Einbrüche nicht mehr auftreten und es kann deshalb die Spannung (und damit die Verlustleistung) reduziert werden.

[Gast]

Das Silizium wird unter Last leitfähiger und um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird die Spannung leicht abgesenkt.

[Avalox/Gast]

Das Silizium wird unter Last leitfähiger und um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird die Spannung leicht abgesenkt.

Unter der elektrischen Last wird das Silizium der CPU wärmer und damit leitfähiger. Aber genau so ist es.

[BlackBirdSR]

Unter der elektrischen Last wird das Silizium der CPU wärmer und damit leitfähiger. Aber genau so ist es.

Wobei man gar nicht will, dass das Silizium leitet. Nur die dotierten Bereiche sollen leiten. Alle wichtigen Stellen in der CPU verlieren mit zunehmender Temperatur an Takt weil der Widerstand steigt und parasitäre Effekte hinzukommen.

Wie wäre es damit: Bisher hat man versucht die Spannung konstant zu halten. Inzwischen haben wir aber Prozessoren die in nur 225µs einen Sprung von 95A haben wollen. Da ist es nur natürlich, dass die Spannung in den Kondensatoren runter geht. Gleichfalls geht also auch die vCore in den Keller. Das lässt sich natürlich kompensieren. Alles prima.
Sinkt jetzt die Last allerdings wieder um sagen wie 95A steigt die Spannung stark an. Bevor sich das ausgleichen lässt, bekommt die CPU mehr als die spezifizierte Spannung. Um das zu beheben wurde das erlaubte VCore-Fenster immer enger.

Jetzt macht man es eben anders. Unter Last fällt die Spannung kurz ab, und wird nicht mehr vollständig abgefangen. Man lässt die VCore auf einem niedrigeren Level. Beim erneuten Ansteigen der Spannung schießt diese dann nicht mehr über das Ziel hinaus.

Positive Effekte:
Bessere Steuerung der Regulatoren.
CPU bekommt unter Last weniger Spannung ab
CPU bekommt beim Wechsel Last/Idle weniger Spannung ab.
Im idle ist die höhere SPannungsversorgung kaum ein Problem, da der Stromfluss sehr gering ist.

Natürlich muss die CPU dann auch mit 1.28V stabil laufen.

[ESAD]

wird von den prozessorherstellern dann eigentlich der idle oder der last spannungswert angegeben?

[BlackBirdSR]

wird von den prozessorherstellern dann eigentlich der idle oder der last spannungswert angegeben?

Meist das ganze Spannungsspektrum. Also beim Quad-Core 2.4GHz von Intel z.B 0.85V – 1.5V

[Wuge]

Nur warum wird bei der Spezifizierung so viel Luft gelassen? Warum bekommt meine Server CPU (Ist ein D0-Cedar Mill) per Standard 1.3V bei 3 GHz, wenn ihm 1.15V für 4 Ghz reichen?

Sicher gibts ne Streuung und sicher muss Intel eine Reserve lassen. Aber ist so eine riesen Reserve notwendig?

[ZipKaffee]

So jetzt stell ich hier noch mal die Frage, da diese eigentlich ganz gut passt.

zwar folgendes unter Everest wird einmal unter Overclock CPU-Eigenschaften--> Core Spannung angezeigt und unter Sensoren Spannungswerte--> CPU Core angezeigt.

Für mich die Frage worin liegt der Unterschied?

Klar für mich ist, den ersten Wert kann ich mit z.B. CPUClock ändern und den zweiten im Bios.

[Gast hitcher]

bei meinem DFI AM2 Mainboard ist es umgekehrt.
Wenn ich da die CPUs belaste, steigt die Vcore lt. Hardwaremonitor ganz leicht an. So um die 0,05V.

[StefanV]

Wenn ich eine Cpu belaste sieht ja soweit ich weiß z.B. Intel vor dass bei hoher Last die Voltage gegenüber der Idle Voltage ja sogar gesenkt wird (also wenn nicht EIST oder sonstige spielereien aktiv sind) ?
DIes ist z.B. auch git beim INtel P4 zu sehen.
Was hat das für einen Sinn die Versorgungsspannung unter last zu senken, und sie ohne Last zu erhöhen?
Das hat den Sinn, das man minderwertige Spannungsregler verbauen 'darf', Regelungen, die unter Last nicht absacken, sind teurer (siehe den Gast über mir mit dem DFI Beispiel bzw Digital PWM), daneben hatte man früher ein paar kleinere Probleme mit der Isolation, so mit den ersten 130nm Serien P4s...

[4711]

liegt am Board,der Drob ist hausgemachter Mist der Hersteller wennse spaaren wollen...sonst nix.Bestes Beispiel>Gigabyte>P35 DQ6 einfach NULL Nada Nix egal wie hoch ocet wird>X38 DQ6 drop bei hohem OC 500 und höher ohne Ende....das Asus X38 soll fast keinen haben....

[Gast]

Im idle ist die höhere SPannungsversorgung kaum ein Problem, da der Stromfluss sehr gering ist.
Außerdem wayne zur höheren idle VCore. ;)
Dank EIST + C1E wird die Spannung eh wieder deutlich gesenkt.

[Gast]

aber nur wenn du standard vcore einstellst.....

[Gast]

aber nur wenn du standard vcore einstellst.....
Intel ist nicht für die Übertakter verantwortlich, bzw interessiert sich nicht für diese.

Wenn du als Übertakter dieses Feature auch nutzen willst, dann schau dir RMClock an.

[Coda]

Das Silizium wird unter Last leitfähiger und um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird die Spannung leicht abgesenkt.
Das ist Käse. Transistoren schalten wenn sie warm werden nämlich deutlich langsamer. Die Leitungen an sich sind für die kritischen Pfade irrelevant.

[_DrillSarge]I[]

es ist technisch bedingt. wie jeder wissen sollte, nimmt der widerstand mit steigender wärme des mediums zu. mehr vcore, bedeutet mehr leistung die durch/über die spannungswandler/elkos/ leiterbahnen etc. geleitet wird. diese erwärmen sich und der widerstand erhöht sich. man könnte natürlich hochwertigere komponenten verwenden, dann ists aber essig mit mobos unter 500€ ;)

[jojo4u]

http://www.thetechrepository.com/showthread.php?t=126

Was ich rauslese:
- Wie schon angesprochen gibt das eine stabilere Stromversorgung bei Lastwechseln und man kann die Stromversorgungskomponenten damit kleiner bauen.
Dazu woanders gelesen:
- Siliziumhalbleiter benötigen umso weniger Spannung je heißer sie weden.
- Je höher die Auslastung, desto höher der Strom, desto höher die Temperatur, deshto niedriger der Widerstand. Das führt wiederum zu mehr Strom usw. Um diese Rückkopplung abzuschwächen wird die Spannung vermindert.

[_DrillSarge]I[]

- Je höher die Auslastung, desto höher der Strom, desto höher die Temperatur, deshto niedriger der Widerstand. Das führt wiederum zu mehr Strom usw. Um diese Rückkopplung abzuschwächen wird die Spannung vermindert.
richtig: je höher die temperatur, desto höher der widerstand
[URL]
- Siliziumhalbleiter benötigen umso weniger Spannung je heißer sie weden.

siehe oben

[URL]- Wie schon angesprochen gibt das eine stabilere Stromversorgung bei Lastwechseln und man kann die Stromversorgungskomponenten damit kleiner bauen.
Dazu woanders gelesen:
stimmt so halb. stabile spannungsversorgung ist: auch bei lastwecheln exakt die gleiche spannung/ stromstärke zu bieten und kein "nachziehen" von elkos/spannungswandlern.
da dem nicht so ist, kann man die komponenten kleiner und billiger bauen, bzw. man macht es deshalb.

[jojo4u]

I[;5962327']richtig: je höher die temperatur, desto höher der widerstand


Jetzt hab ich die andere Quelle:

Dies ist physikalisch bedingt. Fließt ein großer Strom durch den Prozessor, erwärmt sich dieser und er wird leitfähiger, lässt somit demnach bei konstant anliegender Spannung noch mehr Strom fließen.
[...]
Da Silizium einen negativen Temperaturkoeffizienten (ca. -2mV/K) hat, ist die Durchlassspannung für einen gegebenen Strom temperaturabhängig.

Die sagen ja, der Widerstand sinkt und die Durchlassspannung auch... EDIT: ... je höher die Temperatur wird.

[_DrillSarge]I[]

widerstand und spannung sinken? :confused:
€:
ist schwachsinn. mehr last = mehr arbeit zu verrichten (vereinfacht: mehr transitoren "schalten/ schalten schneller).
somit steigt der verbrauch an. verbrauch = widerstand (strom -> wärme)

[BlackBirdSR]

Das ist Käse. Transistoren schalten wenn sie warm werden nämlich deutlich langsamer. Die Leitungen an sich sind für die kritischen Pfade irrelevant.

Wie Coda schon sagt.

Das ist der Unterschied zwischen Halbleiter und Halbleiterelektronik.
Es ist ja schön und gut, was man in der Schule üblicherweise zu Halbleitern als Material erzählt bekommt. Im Prozessor ist das reine Silizium aber nur ein Substrat das am besten gar nicht leiten soll.

Wichtig sind die dotierten Stellen, welche als Transistor Drain/Source dienen. Hier ist der Effekt eben anders. Höhere Temperaturen sorgen für eine sich verschiebende Threshold-Spannung. Parasitäre Effekt für einen noch größeren Stromfluss und Energiereiche Elektronen für noch weitere Effekte.
Je wärmer der Transistor wird, desto langsamer schaltet er.

Was die Sache mit der abgesenkten vCore betrifft. Ihr könnt meinen Post glauben. Wenn nicht, bitte direkt bei Intel und den Herstellern der Spannungsversorgung nachsehen, da steht das ebenfalls genau so. Eigentlich ist das Absenken der Spannung das letzte was man bei einem Prozessor unter Last machen will. Schließlich wird gerade bei warmen Prozessor die Sache schnell kritisch.
Daher sind all die entsprechenden CPUs so ausgelegt, dass sie ihre maximale Leistung z.B auch bei 1.28V stabil bringen können (+ Sicherheitsfenster nach unten).

@Wuge

Nur warum wird bei der Spezifizierung so viel Luft gelassen? Warum bekommt meine Server CPU (Ist ein D0-Cedar Mill) per Standard 1.3V bei 3 GHz, wenn ihm 1.15V für 4 Ghz reichen?

Sicher gibts ne Streuung und sicher muss Intel eine Reserve lassen. Aber ist so eine riesen Reserve notwendig?

Weil Intel unmöglich jede CPU speziell auf ihre benötigte Spannung hin verkaufen kann. Es gäbe einfach nur Chaos und Verwirrung. Die zusätzlichen Kosten und Tests nicht eingerechnet. So hat man Reserve und abgesenkte Spannung in einem zusammengefasst, und die Spannung der CPU eben nicht so drastisch gesenkt, wie es theoretisch möglich wäre.

[MrSchmelzer]

jojo4u hat ja den zugehörigen Hardtecs4u-Artikel schon verlinkt, trotzdem
sollte, wen es interessiert, die Seite auch vollständig lesen, denn es ist dort
vollständig (und IMHO auch sehr gut) erklärt:

http://www.hardtecs4u.com/reviews/2005/leistungsmessung_intel/index2.php