Wie sollen die extremen Verlustleistungen abgeführt werden?

[gruenmuckel]

Hallo, Herr Anderka.

Mich interessiert besonders wie Intel mit den enormen Verlustleistungen der neuen CPUs (P4EE & PRescott) fertig werden will.

Zwar haben diese CPUs eine TDP von unter 100 Watt, aber unter Vollast werden bekanntlich wesentlich mehr als 100 Watt abgegeben.

Das ist ja erstens wahrscheinlich ein neuer REkord für Desktop-Systeme aber wahrscheinlich auch ein Problem.
Es ist ja momentan schon recht schwierig mit Luftkühlern Wärmeleistungen von ~80-90 Watt von der CPU weg und aus dem Gehäuse zu bekommen. Aber wenn man noch geschätzt 20 Watt drauflegt wird es wirklich kritisch.

WErden uns immer größere Kühlkörper bevorstehen mit all ihren Problemen (Gewicht, durchbiegen des Mainboards -> Retention Modul (Intel), stark belastete Sockelnasen (AMD)) oder wird es eine Hinwendung zu alternativen Kühlkonzepten geben wie es schon einige Barebonesysteme mit ihren effizienten Heatpipes vormachen? Womöglich wird auch Wasserkühlung diskutiert?

Das ist zwar ein Problem was beide großen CPU-HErsteller betrifft, aber ich denke das da demnächst Intel das größere Problem hat, da die o.g. CPUs ja doch deftig heizen.


TIA, der gruenmuckel

 

[Christian Anderka]

Hallo Gruenmuckel,

am Pentium 4 Extreme Edition sieht man sehr schön, dass bisherige (Luft-)Kühltechniken völlig ausreichen und die CPU innerhalb der erlaubten Betriebstemperatur zu halten.

Luft-Kühltechniken sind auch noch lange nicht ausgeschöpft, da ist noch Luft nach oben .

Ein weitere wichtiger Schritt ist die Einbeziehung des Gehäuses in das Kühlkonzept, da ist noch viel Potential und wenn man sich gute Desktop-Designs anschaut, dann sieht man, dass leise PCs auch ohne Lärm mit 3 GHz und mehr möglich sind. Intel hat auf einem IDF eine Design-Studie gezeigt, die Lüfterlos einen Pentium 4 mit 3 GHz gekühlt hat - ohne, dass dieses System exorbitant teurer gewesen wäre.

TDP ist übrigens die "praktische Maximalleistung". Und ein Kühlkörper muß nicht mehr als die TDP abführen können. Nur mit syntetischer Software könnte die CPU mehr Wärme produzieren, als Intel in der TDP spezifiziert. In der Regel liegt die Wärmeabgabe (auch etwa bei Videoencodieren) deutlich unter dem spezifizierten TDP-Wert.

Viele Grüße,

Christian

 

[Fruchtnektar]

Denken Sie dabei an ein ähnliches System wie es Apple in seinen G5 Systemen nutzt? Also mit Thermalzonen innerhalb des Gehäuses selber?

 

[Backfire]

wird das zu heissen / und oder schweren Gehäusen führen?

 

[Pascal26]

Hinsichtlich einer besseren Ableitung der Verlustwärme wäre es aus rein physikalischen Gründen sinnvoll, den Heatspreader wegzulassen, um einen Kühlkörper direkt auf dem Die aufliegen zu lassen. Welcher Aufbau für die Wärmeableitung wird da in Zukunft vorherrschend sein?

 

[i_hasser]

hmm... und wie sieht das aus wenn ich zb. Seti@Home laufen hab? Der Speicher ist da beim P4 schon lange, bei AMD spätestens seit dem Athlon64 nicht mehr die Grenze - da läuft die FPU also auf absoluter Vollast. Wird da die TDP auch nicht überschritten?

Was sagen sie eigentlich zu CPUs wie dem C3 oder dem Efficeon von Transmeta? Diese CPUs brauchen beide ca. 10% der Leitung vom P4EE. Ok, dafür liefern die auch nicht die selbe Leistung.
Aber warum genau braucht der P4 eigentlich so viel Strom im Vergleich zu anderen CPUs? Sie müssen ja zugeben, dass bisher noch keine Desktop CPU um die 100W gebracht hat - selbst der als Blockheizkraftwerk verschriene Athlon Thunderbird 1.4Ghz nicht.

 

[SKYNET]

Original geschrieben von Pascal26
Hinsichtlich einer besseren Ableitung der Verlustwärme wäre es aus rein physikalischen Gründen sinnvoll, den Heatspreader wegzulassen, um einen Kühlkörper direkt auf dem Die aufliegen zu lassen. Welcher Aufbau für die Wärmeableitung wird da in Zukunft vorherrschend sein?

sehe ich ähnlich, besser währe eine art "ring" wie bei den radeon karten von ATI

 

[James Ryan]

Original geschrieben von Christian Anderka
am Pentium 4 Extreme Edition sieht man sehr schön, dass bisherige (Luft-)Kühltechniken völlig ausreichen und die CPU innerhalb der erlaubten Betriebstemperatur zu halten.

Luft-Kühltechniken sind auch noch lange nicht ausgeschöpft, da ist noch Luft nach oben .

Na ja, die Luftkühler werden dabei aber leider imme größer und (meistens) auch lauter, versucht Intel diesem Trend irgendwie entgegen zu wirken?
AMD tut mit "Cool'n'Quiet" einen Schritt in diese Richtung.

MfG 8)

 

[Pascal26]

Original geschrieben von James Ryan
Na ja, die Luftkühler werden dabei aber leider imme größer und (meistens) auch lauter, versucht Intel diesem Trend irgendwie entgegen zu wirken?
AMD tut mit "Cool'n'Quiet" einen Schritt in diese Richtung.

MfG 8)

Ich möchte diese Fragestellung einmal von einem gesamtheitlichen Blickpunkt betrachten. Der Prozessor erzeugt eine Abwärme, die möglichst gut, aber auch geräuscharm aus dem Gehäuse abgeführt werden muss.
Die generelle Lösung, welche entweder die Ableitung der Wärme über eine Kühler/Lüfter-Kombination die Wärme von einem Heatspreader und schliesslich über einen weiteren Lüfter u./o. Netzteillüfter aus dem Gehäuse führt, sehe ich als kläglichen und hinslichtlich des Stromverbrauchs als teuren Fehlversuch an.
Gibt es von Intel (Vor-)Entwicklungen oder Modelle, welche die direkte Wärmeabfuhr vom Die direkt an die Gehäuse(-rück-/ oder -seiten-)wand mittels einer oder mehrere Heatpipes erlaubt?
Oder eventuelle Ansätze? Das würde mich sehr interessieren.

 

[INTRU]

Selbst wenn man gute Wege finden sollte, eine solche CPU zu kühlen, bleiben noch folgende Punkte offen:

- der Stromverbrauch ist sehr hoch. Das ist besorgniserregend!

- Lautstärke -> SILENT wird richtig schwierig!


Eine Lösung bzw. Wunsch wäre:

Den ‚Banias-Nachfolger’ auch als Desktop CPU anbieten!

Für den ‚Banias’ gibt es ja erste Desktop-Boards (Fremdhersteller) – wenn auch sehr teuer.


Aber das wird INTEL wohl nicht machen - oder doch?

 

[User1]

Naja was leise und effektive Kühlung angeht, denke ich an das neue Zalman-Gehäuse die Heatpipe soll 150 Watt abführen können. Also wo liegt das Problem.

 

[Christian Anderka]

Eine denkbare Lösung, aber wohl nicht so schnell im Massenmarkt. Unser nächster Ansatz ist der BTX-Formfaktor.

Christian

Original geschrieben von Fruchtnektar
Denken Sie dabei an ein ähnliches System wie es Apple in seinen G5 Systemen nutzt? Also mit Thermalzonen innerhalb des Gehäuses selber?

 

[McSven@SETI-Ost]

Original geschrieben von INTRU

- der Stromverbrauch ist sehr hoch. Das ist besorgniserregend!

Ich poste, wenn nicht anderes erwähnt die Werte unter Volllast (SETI@home), ich gebe aber nur ca. werte da ja je nach Status der einzelnen Komponenten immer geringe Schwankungen entstehen.

Grund Rauschen: USV, DSL Modem, 8Portswitch, umschalt Box (digital), 2.1 Boxen System, Videorecorder (standby), PS1 (aus)
ca. 65 Watt

Monitor iiyama Vison Master Pro 410 (17&#8220
ca. 72 Watt
Standby ca. 6 Watt

Intel P3 500 @ 560, Board Intel 440BX (Asus P2B), Grafik TNT (Diamond Viper V550), 10 GB Platte (IBM mit 7200 U/min), 2 Netzwerkkarten, 256MB SDRAM (PC133@112), 230Watt ATX Netzteil (noname), 1 x 120 mm Gehäuse Lüfter, 1 x 80 Lüfter (im Netzteil), CPU passiv Gekühlt, 1 x 3,5“ FDD
kein Sound, kein CD-ROM
ca. 50 Watt
ca. 25 Watt Pro wu

AMD XP 2500+@ ca XP 2900 (1833 @ 2080), Board nforce 2 (Asus A7N8X rev 1.xx), Grafik gforce 4 4800SE (Gainward irgend was), 2 x 30 GB Platte (IBM mit 7200 U/min), 1 Netzwerkkarte onbord, 2x256MB DDR-SDRAM (PC3200@189), 420Watt ATX Netzteil (TSP), 8 x 80 Lüfter (im Netzteil davon 3 einer auf der CPU, 4 für Gehäuse Belüftung), Sound Live (4.1) (onboard 5.1 Sound im Bios deaktviert), AVM Fritzkart PCI 2.0, 40 fach CD-ROM TEAC, RICOH Combolaufwerk (12 fach DVD, 32 fach, 12 fach CDR, 10 fach CDRW), 1 x 3,5” FDD , 10 x Helle verschieden farbige LED`s
ca. 148 Watt
ca. 14 Watt Pro wu

SETI An und CPU auf 11x166 Standart Takt ca 138 Watt
SETI Aus bei 11x189 ca 140 Watt

Und als Test ob SETI moderne CPUs voll auslastet habe ich mal Astropulse (Betta 2.01) unter BOINC gestartet und kam damit auf ca. 151 Watt.
Durch BOINC wird meine CPU um ca. 3 Watt mehr Belastet als mit SETI man sieht damit schon das selbst SETI die CPU nicht optimal auslastet.

Wie ihr seht verbrauchen aktuelle Rechner mehr als ein Rechner von 1999 aber die Rechenleistung pro Watt ist bei neuen CPUs um einiges höher.
besonders wenn man vergleicht
148Watt / 50Watt = 2,96
2080MHz / 560Mhz = 3,7
(11WU/d) / 2( WU/d) = 5,5

Neuen Rechner besitzen ein vielfaches an: neuen Technologien (USB...), Lüftern, Laufwerken, LEDs
Aktuelle Grafikkarten nehem teilweise genausoviel Leistung wie ein CPU auf (meine GF4 4800SE solte bei Ca 35 Watt liegen neu Grafikkarten besonders die eingen stromanschlüsse besitzen gehen schon bis zu 70 Watt)

Dafür steigt aber die Leistung Pro Watt.

 

[Christian Anderka]

Nein, zu besser belüfteten Gehäusen mit mehr Frischluft für den Prozessor und besser definierten Wegen für die Luftzirkulation.

Christian

Original geschrieben von Backfire
wird das zu heissen / und oder schweren Gehäusen führen?

 

[Christian Anderka]

Korrekt, aber dann hätten wir wieder das Problem der abgebrochenen Die-Ecken. Das wollen wir nicht, also lautet der Kompromiß: Lieber ein klein wenig weniger effektive Kühlung und dafür ein robusteres Produkt.

Außerdem: Die Wärmeableitung ist auch nur dann effektiver, wenn man beim Übergang zwischen Die und Kühler alles richtig macht. Beim Heatspreader ist dieser Übergang in unserem Kontrollbereich und der Übergang zwischen Heatspreader und Kühlkörper ist weniger kritisch. Deshalb: Lang lebe der Heatspreader...

Viele Grüße,

Christian

PS: Wäre ein nettes Verwirrspiel für AMD, wenn wir jetzt den Heatspreader weglassen würden, wo AMD doch gerade erst damit angefangen hat... Nur ein Späßle...

Original geschrieben von Pascal26
Hinsichtlich einer besseren Ableitung der Verlustwärme wäre es aus rein physikalischen Gründen sinnvoll, den Heatspreader wegzulassen, um einen Kühlkörper direkt auf dem Die aufliegen zu lassen. Welcher Aufbau für die Wärmeableitung wird da in Zukunft vorherrschend sein?

 

[Fruchtnektar]

Original geschrieben von Christian Anderka
Korrekt, aber dann hätten wir wieder das Problem der abgebrochenen Die-Ecken. Das wollen wir nicht, also lautet der Kompromiß: Lieber ein klein wenig weniger effektive Kühlung und dafür ein robusteres Produkt.

Außerdem: Die Wärmeableitung ist auch nur dann effektiver, wenn man beim Übergang zwischen Die und Kühler alles richtig macht. Beim Heatspreader ist dieser Übergang in unserem Kontrollbereich und der Übergang zwischen Heatspreader und Kühlkörper ist weniger kritisch. Deshalb: Lang lebe der Heatspreader...

Viele Grüße,

Christian

PS: Wäre ein nettes Verwirrspiel für AMD, wenn wir jetzt den Heatspreader weglassen würden, wo AMD doch gerade erst damit angefangen hat... Nur ein Späßle...

Wär doch mal was Ostern mit CPU'S

Aber der Heatspreader ist aus Alu.... Werden Sie vielleicht diesen in absehbarer Zeit auf Kupfer umstellen wegen der besseren Wäreleitung?

 

[Christian Anderka]

Richtig erkannt: Andere CPUs mit signifikant weniger Abwärme haben meistens auch signifikant weniger Leistung.
CPUs mit ähnlicher Rechenleistung liegen in etwa im Bereich der Leistungsaufnahme des Pentium 4 Prozessors. Da sehe ich keinen riesen Unterschied (sofern man etwa gleich schnelle CPUs für das gleiche Marktsegment vergleicht).

Christian

Original geschrieben von intel_hasser
hmm... und wie sieht das aus wenn ich zb. Seti@Home laufen hab? Der Speicher ist da beim P4 schon lange, bei AMD spätestens seit dem Athlon64 nicht mehr die Grenze - da läuft die FPU also auf absoluter Vollast. Wird da die TDP auch nicht überschritten?

Was sagen sie eigentlich zu CPUs wie dem C3 oder dem Efficeon von Transmeta? Diese CPUs brauchen beide ca. 10% der Leitung vom P4EE. Ok, dafür liefern die auch nicht die selbe Leistung.
Aber warum genau braucht der P4 eigentlich so viel Strom im Vergleich zu anderen CPUs? Sie müssen ja zugeben, dass bisher noch keine Desktop CPU um die 100W gebracht hat - selbst der als Blockheizkraftwerk verschriene Athlon Thunderbird 1.4Ghz nicht.

 

[Russel-Athletic]

Ich glaub, das die Entfernung des Heatspreaders kaum zu einer deutlichen Seknung führt. Außerdem ist der Headspreader DAU sicherer, was sich in den Verkaufszahlen auch ein bisschen neiderschlägt.

 

[Christian Anderka]

Größere Kühler und größere Lüfter sind meist ein probates Mittel um Lärm zu reduzieren, da dann geringere Drehzahlen für gleiche Luftleistung ausreichen.
Intels Prozessoren sind in der Praxis dafür bekannt, das sie nicht so heiß werden wie andere CPUs. Da wird die Praxis zeigen, was solche Techniken wie Cool'n'Quiet mehr bieten als nettes Marketing.

Die Techniken stehen ja prinzipiell bei Intel zur Verfügung (siehe Notebook-CPUs)...

Viele Grüße,

Christian

Original geschrieben von James Ryan
Na ja, die Luftkühler werden dabei aber leider imme größer und (meistens) auch lauter, versucht Intel diesem Trend irgendwie entgegen zu wirken?
AMD tut mit "Cool'n'Quiet" einen Schritt in diese Richtung.

MfG 8)

 

[Crazytype]

Den Heatspreader gab es bei AMD schon beim K6 *g*

 

[Christian Anderka]

Klar wäre es wohl am Besten, man könnte die Wärme gleich bei der CPU loswerden und nicht erst über verschiedenen Medien leiten müssen.

Aber dann kommt die Realität und man muß überlegen, wie man eine Kühlung im PC unterbringen kann, der dann auch noch zerlegbar sein soll und möglichst wenig kosten soll.

Wenn man die ganzen Randbedingungen ansieht kommt man schnell zu dem Schluß, dass die Lüfter-Lösung keine so schlechte Lösung ist...

Gruß,

Christian

PS: Am Besten wäre natürlich, wenn man erst gar nicht so viel Wärme produziert... daran arbeitet Intel zur Zeit sehr intensiv.

Original geschrieben von Pascal26
Ich möchte diese Fragestellung einmal von einem gesamtheitlichen Blickpunkt betrachten. Der Prozessor erzeugt eine Abwärme, die möglichst gut, aber auch geräuscharm aus dem Gehäuse abgeführt werden muss.
Die generelle Lösung, welche entweder die Ableitung der Wärme über eine Kühler/Lüfter-Kombination die Wärme von einem Heatspreader und schliesslich über einen weiteren Lüfter u./o. Netzteillüfter aus dem Gehäuse führt, sehe ich als kläglichen und hinslichtlich des Stromverbrauchs als teuren Fehlversuch an.
Gibt es von Intel (Vor-)Entwicklungen oder Modelle, welche die direkte Wärmeabfuhr vom Die direkt an die Gehäuse(-rück-/ oder -seiten-)wand mittels einer oder mehrere Heatpipes erlaubt?
Oder eventuelle Ansätze? Das würde mich sehr interessieren.

 

[Christian Anderka]

Ja, das Ziel kann letztlich nur sein, diese Entwicklung deutlich zu verlangsamen - daran arbeitet Intel mit Hochdruck.

Ja, Pentium M im Desktop ist sicher eine schöne Lösung. Mal sehen, ob sich das in der Breite durchsetzt...

Viele Grüße,

Christian

Original geschrieben von INTRU
Selbst wenn man gute Wege finden sollte, eine solche CPU zu kühlen, bleiben noch folgende Punkte offen:

- der Stromverbrauch ist sehr hoch. Das ist besorgniserregend!

- Lautstärke -> SILENT wird richtig schwierig!


Eine Lösung bzw. Wunsch wäre:

Den ‚Banias-Nachfolger’ auch als Desktop CPU anbieten!

Für den ‚Banias’ gibt es ja erste Desktop-Boards (Fremdhersteller) – wenn auch sehr teuer.


Aber das wird INTEL wohl nicht machen - oder doch?

 

[Christian Anderka]

Interessante Werte! Zeigt, dass die Situation doch gar nicht so schlecht ist...

Christian

Original geschrieben von McSven@SETI-Ost
Ich poste, wenn nicht anderes erwähnt die Werte unter Volllast (SETI@home), ich gebe aber nur ca. werte da ja je nach Status der einzelnen Komponenten immer geringe Schwankungen entstehen.

Grund Rauschen: USV, DSL Modem, 8Portswitch, umschalt Box (digital), 2.1 Boxen System, Videorecorder (standby), PS1 (aus)
ca. 65 Watt

Monitor iiyama Vison Master Pro 410 (17&#8220
ca. 72 Watt
Standby ca. 6 Watt

Intel P3 500 @ 560, Board Intel 440BX (Asus P2B), Grafik TNT (Diamond Viper V550), 10 GB Platte (IBM mit 7200 U/min), 2 Netzwerkkarten, 256MB SDRAM (PC133@112), 230Watt ATX Netzteil (noname), 1 x 120 mm Gehäuse Lüfter, 1 x 80 Lüfter (im Netzteil), CPU passiv Gekühlt, 1 x 3,5“ FDD
kein Sound, kein CD-ROM
ca. 50 Watt
ca. 25 Watt Pro wu

AMD XP 2500+@ ca XP 2900 (1833 @ 2080), Board nforce 2 (Asus A7N8X rev 1.xx), Grafik gforce 4 4800SE (Gainward irgend was), 2 x 30 GB Platte (IBM mit 7200 U/min), 1 Netzwerkkarte onbord, 2x256MB DDR-SDRAM (PC3200@189), 420Watt ATX Netzteil (TSP), 8 x 80 Lüfter (im Netzteil davon 3 einer auf der CPU, 4 für Gehäuse Belüftung), Sound Live (4.1) (onboard 5.1 Sound im Bios deaktviert), AVM Fritzkart PCI 2.0, 40 fach CD-ROM TEAC, RICOH Combolaufwerk (12 fach DVD, 32 fach, 12 fach CDR, 10 fach CDRW), 1 x 3,5” FDD , 10 x Helle verschieden farbige LED`s
ca. 148 Watt
ca. 14 Watt Pro wu

SETI An und CPU auf 11x166 Standart Takt ca 138 Watt
SETI Aus bei 11x189 ca 140 Watt

Und als Test ob SETI moderne CPUs voll auslastet habe ich mal Astropulse (Betta 2.01) unter BOINC gestartet und kam damit auf ca. 151 Watt.
Durch BOINC wird meine CPU um ca. 3 Watt mehr Belastet als mit SETI man sieht damit schon das selbst SETI die CPU nicht optimal auslastet.

Wie ihr seht verbrauchen aktuelle Rechner mehr als ein Rechner von 1999 aber die Rechenleistung pro Watt ist bei neuen CPUs um einiges höher.
besonders wenn man vergleicht
148Watt / 50Watt = 2,96
2080MHz / 560Mhz = 3,7
(11WU/d) / 2( WU/d) = 5,5

Neuen Rechner besitzen ein vielfaches an: neuen Technologien (USB...), Lüftern, Laufwerken, LEDs
Aktuelle Grafikkarten nehem teilweise genausoviel Leistung wie ein CPU auf (meine GF4 4800SE solte bei Ca 35 Watt liegen neu Grafikkarten besonders die eingen stromanschlüsse besitzen gehen schon bis zu 70 Watt)

Dafür steigt aber die Leistung Pro Watt.

 

[DEFENDER]

@McSven@SETI-Ost
wow!!
wie lange hat er denn dafür gebraucht ? 8)

@Hrn.Anderka

Intels Prozessoren sind in der Praxis dafür bekannt, das sie nicht so heiß werden wie andere CPUs. Da wird die Praxis zeigen, was solche Techniken wie Cool'n'Quiet mehr bieten als nettes Marketing.

Bitte??
nicht so heiss?
mein 2,4C läuft unter vollast (seti24h) bei 61°
mein XP-Mobile 2500@ASUS A7N8X-D. hat da nur 48° bei 1,575V(statt 1,45)
da nutz das OS aber noch net mal irgendwelche Stromsparmodi, wie Power Now etc,
weil das bord ihn nicht korrekt unterstütz- welch wunder mobile im desktop, aber er läuft?
achja, es handelte sich beim test um den selben CPU Cooler [Zalman]

@INTRU

Eine Lösung bzw. Wunsch wäre Den ‚Banias-Nachfolger’ auch als Desktop CPU anbieten!

mein Reden !

Zum Schluss nochmal:
Die CPU ist die effektivste Heizung der Welt![ ANNO 2002 ]

Was soll die Welt dann erst zum Prescott sagen?...

 

[Christian Anderka]

Da sind mir keine Pläne bekannt, was nicht heißt, das es diese nicht geben könnte...

(Was für eine nichtssagende Antwort... Manchmal staune ich über mich selbst... )

Christian

Original geschrieben von Fruchtnektar
Wär doch mal was Ostern mit CPU'S

Aber der Heatspreader ist aus Alu.... Werden Sie vielleicht diesen in absehbarer Zeit auf Kupfer umstellen wegen der besseren Wäreleitung?