Fixing The Power for SFF

Det diskuteras mycket om processorkraft nyligen. Många frågor härrör från vad exakt det TDP-betyget betyder på lådan, och om det relaterar till något i den verkliga världen. En sammanfattning av Intels officiella deklaration går ut på att TDP är den ihållande processorkraften under långa perioder, men nästan noll moderkort följer denna riktlinje. Som ett resultat kommer användarna vanligtvis att se mycket högre hållbar effekt, men med mycket högre prestanda. Vissa små formfaktorsystem förlitar sig på att ställa in dessa gränser, så vi testade en Core i9-9900K med en gräns på 95 W för att se vad som skulle hända.

Intel och TDP

Vi publicerade nyligen en stor analys om vad Intel officiellt menar med TDP och tillhörande värden för PL1, PL2 och Tau. Du kan läsa allt här, även om vad det handlar om är detta diagram:

När en processor initialt laddas bör den gå in i ett tillstånd där PL2 beskriver maximal effekt under en tid av Tau sekunder. I detta PL2-tillstånd följer CPU: n Intels Turbo-tabellregler per kärna, vilket minskar frekvensen baserat på antalet laddade kärnor.

Efter Tau-sekunder ska CPU: n sjunka ner till ett maximalt PL1-effektvärde, vilket vanligtvis är identiskt med TDP. Beroende på CPU kan detta minska frekvensen till basfrekvensen eller långt under turbofrekvensen.

Tekniskt erhålls PL2 över ett glidande medelfönster, Tau, så att alla låga effektmoment på processorn kommer att “ge budgeten tillbaka” till turboläget, men diagrammet ovan är det enklaste sättet att se högt turboläget på en fullastad processor.

Så medan Intel definierar ett värde för PL1, PL2 och Tau, följer faktiskt nästan noll konsumentmoderkortstillverkare det. Det finns många anledningar till varför, främst relaterade till överutveckling av moderkortet och att användarna ska ha bästa prestanda hela tiden. De enda tillfällen där dessa värden följer någon form av Intel-vägledning är i datorer med liten formfaktor.

Till exempel testade jag en MSI Vortex G3 desktop med liten formfaktor vid ett evenemang förra året. Den använde en processor som normalt klassades för 65 W TDP, och på ett normalt skrivbord skulle den processorn trycka över 100 W eftersom moderkortstillverkaren i det systemet inte satte några gränser för strömmen, vilket gjorde att strömmen kunde falla inom Intels per-core turbo-värden. . Men i detta Vortex-system, på grund av de begränsade termiska funktionerna, var BIOS inställt på att köra vid 65W hela tiden. Detta var meningsfullt för denna formfaktor, men det innebar att alla som letade efter referensvärden för processorn skulle vilseleds – kraftprofilen i BIOS var inte på något sätt relaterad till hur den processorn skulle fungera på ett vanligt skrivbord.

En Core i9-9900K med en gräns på 95W

För att sätta detta i perspektiv använder vi för denna recension en Core i9-9900K som har en ihållande TDP-klassning på 95W. När vi jämför frekvenserna per kärna i ett 95W-begränsat scenario och ett normalt ‘obegränsat scenario’ får vi följande:

När en enda kärna laddas är processorn i 5,0 GHz-läge eftersom vi ligger långt under effektgränsen. Det finns en liten minskning på 200 MHz i 95 W vid två kärnor, men detta försvinner när 3-6 kärnor laddas, med båda inställningarna lika. Den största skillnaden händer dock när vi är 7-8 kärnor laddade: på grund av strömförbrukningen sjunker Core i9-9900K i 95W-läge ner till 3,6 GHz, vilket råkar vara basfrekvensen.

Detta betyder utan tvekan att vi bör se en korrelation i de flesta riktmärken mellan de två delarna, men inte om maximal belastning någonsin krävs.

Denna recension

För den här översynen sätter vi Core i9-9900K vid en effektbegränsning på 95 W (uppmätt av systemets interna register) och kör igenom vår CPU-testsvit för att se om hur stort prestationsunderskottet är mellan Core i9- 9900K i ett termiskt obegränsat scenario jämfört med en liten formfaktorsystemdistribution.

Sidor i denna recension

1. Analys och konkurrens
2. Testa säng och installation
3. 2018 och 2019 Benchmark Suite: Spectre and Meltdown Hardened
4. CPU-prestanda: systemtester
5. CPU-prestanda: Renderingstester
6. CPU-prestanda: Office-tester
7. CPU-prestanda: kodningstester
8. CPU-prestanda: äldre tester
9. Slutsatser och slutord