TDP - Wärme, Effizienz, Stromkosten

[johnnyra]

Hallo,

mich treiben gerade Fragen zum Thema CPU-TDP um.

Hintergrund: ich hab kürzlich einen schönen Thinkstation Tower hier aus dem Forum gekauft. Und ich frage mich, ob es Sinn ergibt den i5-11600K (125W TDP) perspektivisch gegen einen i7-11700 ohne Suffix (65W TDP) zu tauschen. Dabei geht es mir primär um die Kosten im laufenden Betrieb.

Beide liefern Leistung satt, die ich sicher nicht häufig abrufen werden muss. Und wenn man sich die Benchmarks anschaut, liegen beide auch nicht so weit auseinander, wenn dann hat der i7 die Nase in den Multicore Tests ein Stück vorn, was ja bei 2C/4T mehr unterm Deckel nicht verwundert. Single Core Ergebnisse sind praktisch identisch.

Wenn nun der i7 bei etwa gleicher Leistung nur halb so viel Abwärme -65W TDP- produziert, dann würde ich ihn erstmal als effizienteren von beiden bezeichnen.
Dass sich weniger Wärme bei gegebenem Gehäuse und Kühlsystem positiv auf die Lüfterdrehzahlen auswirkt, liegt sicher auch auf der Hand.

Aber wie sieht das mit den laufenden Stromkosten aus? Bei 10 Stunden Betrieb an 5 Tagen die Woche. Die CPU Auslastung wird vielleicht bei 25-30% im Schnitt liegen. Merkt man die bessere Effizienz des i7 in so einem Szenario am Ende des Jahres auf der Stromrechnung? Oder werden sich beide bei Auslastung im unteren Bereich ohnehin nicht groß was nehmen? Vielleicht hat ja jemand hier mal eigene Messungen gemacht?

Gute Nacht

 

[Mss]

Hallo,
Stromkosten Ersparnis bei durchgehender 100% Last für das angesprochene Nutzungsszenario/pro Jahr: ca. 13 Euro, bei realistischeren 25%, bleiben noch ca. 3 Euro Stromkosten Ersparnis pro Jahr überig. Diese Zahlen sprechen für sich.

 

[TheGrey]

Die maximale TDP wird ja nur bei maximaler Belastung erreicht ansonsten ist der CPU ja mehr oder weniger langweilig. Und runtertakten im idle können beide.

 

[tom_k]

Bei der zugegebenermassen nicht praxisgerechten "beide ständig untervollast" Rechnung
komme ich bei einer Differenz von 60W x 10h x 5Tg x 52 wochen auf 156 Kwh,
10% davon könnten realistisch sein.
K A was das nun vor Ort kostet, die Leistung für den I5 konstant aufm Heimtrainer zu strampeln ist jedenfalls ne andere Hausnummer als beim I7

 

[johnnyra]

bei einer Differenz von 60W x 10h x 5Tg x 52 wochen auf 156 Kwh,

Das Problem ist, dass man das wohl nicht so simpel auf die TDP Angabe runter rechnen kann, denn die gibt ja eher an, wie viel Wärme entsteht, damit man ein entsprechendes Kühlsystem dimensionieren kann. Natürlich muss die TDP auch irgendwie in bezug zum Stromverbrauch stehen. Ich meine gelesen zu haben, dass die Energie Aufnahme bei beiden genannten CPU bei Spitzen jenseits der 200 W liegt. Nur die "Wärme Verluste" sind unterschiedlich.

 

[Herr Moehre]

Ich würd das nicht überbewerten... die CPU läuft ja nur selten auf Volllast nehme ich an.
Wieviele hundert Euro an Strom möchtest du sparen, bis du den i7 wieder raus hast?

Wenn dir die Leistung reicht, könntest du ja auch die TDP etwas deckeln, z.B. mit ThrottleStop..
Stell sie doch einfach mal auf 65 Watt ein und schau, wie schnell der i5 dann noch läuft

Oder lass das einfach mitlaufen (alternativ geht auch HWINFO) und mach mal Prime etc. an und schau erstmal wie hoch die TDP überhaupt nicht.
Das sind Maximalangaben, ggfls. werden die nicht mal erreicht.

 

[johnnyra]

Wenn dir die Leistung reicht, könntest du ja auch die TDP etwas deckeln, z.B. mit ThrottleStop.

Wusste gar nicht, dass man die TDP als solche begrenzen kann.

die CPU läuft ja nur selten auf Volllast nehme ich an.

genau so wird es sein

Wieviele hundert Euro an Strom möchtest du sparen, bis du den i7 wieder raus hast?

na i5 verkauft, i7 gekauft ergibt Kosten von vielleicht 50€ netto

 

[tom_k]

Hatte ja geschrieben dass delta TDP keinen praxisgerechten Wert liefert.
Das würde ein Verbrauchszähler der vorm NT sitzt
während die CPUs die gleichen Tasks, zB per script, für sagen wir 10h erledigen.
Aber dafür bräuchte es dann schon den I7.

Die 200W Spitzen können NT und board vmtl nur für µsec liefern bevor die Leistung einbricht.

 

[hikaru]

Ich meine gelesen zu haben, dass die Energie Aufnahme bei beiden genannten CPU bei Spitzen jenseits der 200 W liegt.

Disclaimer: Theoretische Betrachtung:
Die Spitze von 200W wird nur so lange verbraucht, bis die auf 125W TDP ausgelegte Kühllösung thermisch gesättigt ist. Dann sinkt der Stromverbrauch auf maximal 125W, weil die CPU sonst überhitzen würde. Und die Kühllösung bleibt dann auch bei 125W gesättigt.
Um wieder mehr CPU-Leistung abrufen zu können, muss sie zunächst wieder entsättigt werden, also weniger als 125W abführen müssen.

Die 125W TDP sind also ein maximaler Durchschnittsverbrauch. Die Stromversorgung muss auf den Spitzenverbrach ausgelegt werden, aber für die Stromkostenberechnung nimmt man den Durchschnitt.
Das Verhältnis von Rechenleistung zu elektrischer Leistungsaufnahme ist übrigens nicht linear, insbesondere nicht im oberen Grenzbereich. Du wirst also eine CPU auf die Hälfte ihrer TDP begrenzen können, ohne dabei auch nur annähernd die Hälfte ihrer Rechenleistung zu verlieren. Das ist z.B. der "Trick" hinter T-CPUs. Die sind schlicht herstellerseitig untertaktet. Das kann man aber auch selbst machen.

 

[Schwarzmetaller]

Der i7 ist nicht effizienter als der i5, denn er stammt aus der selben CPU-Generation, er hat lediglich ein geringeres TDP-Budget.
Wenn du eh nur 30% der Leistung abrufst, ist der Gedanke müßig, dass du Geld einsparen könntest, indem du auf einen anderen Prozessor wechselst, da sich die Unterschiede in der TDP faktisch nur auswirken, wenn die CPUs voll ausgelastet werden.
Beide CPUs takten unter Teillast auf die selben Taktraten runter, wobei der 11600 mit seiner geringeren Kernzahl sogar noch sparsamer sein könnte.

 

[Herr Moehre]

@Schwarzmetaller doch, er wird effizienter sein.
Durch mehr Kerne kann man bei vergleichweise geringerem Takt effizienter arbeiten, für die gleiche Leistung müssen die 6 Kerne höher takten und ggfls. boosten, die der 8 Kerner noch mit geringerer Stromaufnahme meistert.

Denk dran, dass die Leistung pro Takt nicht linear ansteigt, sondern eher zum exponentiell.

Ich habe das bei meinem L14 damals ausgetestet:

L14/L15 Beitrag im Thema '2x L14 Gen 1+ R7 @ LiquidMetal | Das L14 zieht bald weiter, subjektiver Vergleich mit anderen Panels'

30 Mai 2021

TDP-Stufen, Vergleich 4800U vs 4800H, Lenovo Support

Hi zusammen,

derzeit warte ich auf Reaktion seitens Lenovo für den Panelaustausch. Nach der doch recht schnellen Erstreaktion und dem verpassten Anruf kam leider nichts mehr, leider sehe ich in deren Ticketsystem auch nicht meine zwei Antworten per Mail, das geht deutlich besser, Lenovo.
Entsprechend habe ich dort im Ticket einen Kommentar hinterlassen, dass ich Mails gesendet habe.. der Status wäre sonst weiterhin "Waiting for Customer".

Ich habe mir gestern den Spaß gemacht und den R7 4750U in verschiedenen TDP-Stufen und auch...

• Herr Moehre

• 

 

[Schwarzmetaller]

4750u/4800u/4800h sind doch allesamt 8C/16T-CPUs auf verschiedenen TDP-Stufen.....ich sehe nicht die Übertragbarkeit auf 6C/12T vs 8C/16T bei Teillast.
An der Stelle müsste man wohl mal die 30% Auslastung aufdröseln, ob sie singlethreaded oder multithreaded ist.
Auch wäre zu bedenken, dass der 11700 nur einen Grundtakt von 2,5GHz vs 3,9GHz beim i5 hat, so daß je nach Lastszenario der i5 noch bei gesenkter Spannung in den niedrigeren Speedstep-Stufen rumdümpelt, während der 11700 schon in den Boost-Taktbereich muss.

 

[johnnyra]

okay, ich glaube die Ansichten im Detail sind zwar verschieden aber vom Grundsatz her besteht wohl Einigkeit, dass bei geringer bis moderater Auslastung keine großartigen Unterschiede zu erwarten sein dürften.

Etwas unglücklich war sicher den i7 als Vergleichskandidat zu nehmen. Schlauer wäre wohl gewesen, den i5-11600 (ohne K) zu nehmen, da dieser auch mit 65W TDP spezifiziert ist uns sich in der Core/Thread Anzahl nicht vom K-Modell unterscheidet. Soweit ich es blicke, kommt der TDP Unterschied hier allein durch die Anhebung der Grundtaktfrequenz auf 3,9 GHz (K) vs. 2,8 GHz (non-K) zustande. Die Taktfrequenz im Boost ist mit 4,9 vs 4,8 GHz praktisch identisch.