Erweiterte Informationen zu PCGH-CPU-Tests

Die PCGH-Testmethodik für Prozessoren

Wir stellen Ihnen hier unsere für aktuelle Prozessor-Generationen aktualisierte Testmethodik vor. Wir nutzen für die Ermittlung der Daten jeweils aktuelle Chipsätze und I/O-Hubs von AMD und Intel und gewährleisten ein CPU-Limit, das die Einhaltung der Herstellervorgaben beinhaltet. Zur Ermittlung, Auswertung und Überwachung der Daten werden folgende Programme verwendet: CapFrameX, MSI Afterburner, Riva Tuner Statistics Server, HWiNFO x64, Elmorlabs EVC2 und Microsoft Excel 365. Die Zahlen begleitet die Analyse durch die Grafiktreiber von Nvidia. Des Weiteren erfolgt eine Effizienz-Angabe auf Basis eines externen Hardware-Tools, welches pro Test-Durchlauf bis zu 10.000 Datensätze erfasst. Alle Zahlen werden als Durchschnittswerte dargestellt. Die Konfiguration der einzelnen Prozessoren können Sie begleitend zu jedem Eintrag entnehmen.

Für die Analyse der Effizienz-Daten mitteln wir die Verbrauchswerte der CPU über den gesamten Benchmark und gleichen sie dann mit der erreichten Prozessor-Leistung ab. Die Messungen beinhalten die Effizienz der Spannungswandler auf den Mainboards, die für die Benchmarks verwendet werden und sind abhängig von der Wahl der CPU, der Kühlung und der verwendeten Firmware. Die verwendete Wasserkühlung sorgt dafür, dass die CPU nicht durch ein Temperatur-Limit heruntertaktet. Alle Ergebnisse gelten als Richtwerte für ein CPU-Limit und sind unter der Prämisse entstanden, andere Limits auszuschließen. Rechnet man alle Tests zusammen, welche ein Prozessor für einen Eintrag im Index benötigt, sind es insgesamt 246 Messungen.

AMD und Intel gehen verschieden mit dem Thema Stromverbrauch um. Am wichtigsten ist die Verlustleistung, die in der Regel über die Abkürzung "TDP" definiert wird. Sie steht für die thermische Designleistung in Watt und bezieht sich auf den Energieverbrauch unter der maximalen theoretischen Belastung. Der Stromverbrauch ist kleiner als TDP bei niedrigeren Lasten. Dieser Wert hat eigentlich gar nichts mit der Leistungsaufnahme zu tun, sondern soll Systemdesignern/Integratoren (OEM) dabei helfen, die korrekte Wahl bei der Kühlung zu treffen. Es herrscht daher Verwirrung um den eigentlichen Stromverbrauch von Prozessoren, da die TDP diesen Wert nicht angibt und Turbo-Modi, wie sie ein jeder moderner Prozessor besitzt, weit davon abweichen können. Mit Beispielen zu AMD- und Intel-Prozessoren möchten wir Ihnen näher erläutern, was es mit diesem Thema auf sich hat, die beiden Hersteller gehen damit nämlich völlig unterschiedlich um.

TDP, Eigenschaften und Ermittlung bei AMD-Prozessoren

Wenn Sie nach aktuellen AMD-Prozessoren suchen, dann finden Sie zu jeder CPU auch eine TDP-Angabe. Wir nehmen zur Veranschaulichung den beliebten AMD Ryzen 7 5800X3D. Auf der Produktseite gibt AMD die "Standardleistungsaufnahme" bzw. "Leistungsaufnahme" mit 105 Watt an. Wer jedoch genauer gräbt oder sogar selbst eine AMD-CPU sein Eigen nennt, stellt beim Ryzen 7 5800X3D unter Last eine Leistungsaufnahme von bis zu 142 Watt fest. Wie kann das sein? Sollten es nicht eigentlich 105 Watt sein?

PPT, TDC und EDC

Package Power Tracking, Thermal Design Current und Electrical Design Current sind der Maßstab bei AMD-Prozessoren, welche die finale Leistungsaufnahme festlegen respektive als Grenzen fungieren. Der PPT-Grenzwert ist die zulässige Leistungsaufnahme des Sockels über die Spannungswandler, die den CPU-Sockel versorgen. TDC ist die maximale Stromstärke in Ampere, die von der Spannungsregler-Konfiguration einer Hauptplatine in thermisch eingeschränkten Szenarien geliefert werden kann. EDC beschreibt die maximale Stromstärke in Ampere, die das Mainboard kurzzeitig anlegen darf. AMD unterteilt seine CPUs in feste TDP-Klassen und definiert somit Vorgaben für PPT, TDC und EDC.

Ein Ryzen 7 5800X3D verfügt über eine TDP von 105 Watt und darf laut PPT somit bis zu 142 Watt unter Last verbrauchen, sofern die CPU nicht an ein anderes Limit, definiert durch TDC und EDC, stößt. Wann und ob Sie mit Ihrer Ryzen-CPU an ein Limit stoßen, können Sie ganz einfach mit dem AMD Ryzen Master Tool herausfinden, dort werden die Limits nämlich angezeigt. Ferner können Sie dort auch den Eco-Mode aktivieren, den jede AMD-CPU mit sich bringt. Dadurch wird die CPU mit einer niedrigeren TDP-Klasse betrieben, aus 105-Watt- werden dann 65-Watt- und aus denen 45-Watt-CPUs, bezogen auf ihre TDP. Sie können damit Leistung und Verbrauch Ihrem System anpassen.

TDP, Eigenschaften und Ermittlung bei Intel-Prozessoren

Bei Intel ist die Sache zwar nicht so kompliziert wie bei AMD, doch auf mehrere Arten feingranular. Die CPU-Architekten aus Santa Clara geben auch eine TDP an. Diese beschreibt jedoch anders als beim Konkurrenten die dauerhafte Leistungsaufnahme, die unter Last anliegen darf. Der Chipriese nennt die TDP daher auch Processor Base Power, oder PL1 (Power Limit 1). Für den Turbo-Modus gelten dann andere Regeln. Die Maximum Turbo Power, oder auch PL2, konfiguriert Intel bei jeder CPU anders. Für den Zeitraum, den Intel "Tau" nennt, darf eine CPU das Power Limit 2 anlegen. Nach dieser Zeitspanne wird das Limit fest bei PL1 gesetzt.

Alder Lake als Beispiel für Intel: Die Prozessoren bieten gegenüber den Vorgängern eine vereinfachte Boost-Mechanik. Die einzelnen Kerne verfügen über eine "bis zu" Angabe, die in der Regel für eine Belastung bis maximal zwei Kerne vorgesehen ist (Single-Core-Boost). Gerade für die K-Prozessoren gibt Intel großzügige PL2-Polster frei, die für solche Boosts genutzt werden, um die Leistung zu steigern. Leider halten sich die Mainboard-Hersteller oft nicht an diese Vorgaben und geben einfach ein unbegrenztes Limit frei, was die Prozessoren dazu verleitet, weit mehr als die angegebene TDP (=PL1) zu verbrauchen.

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Ryzen 8700F & Ryzen 8400F: Sparsame AMD-Prozessoren? Phönix hat im Desktop als Ryzen 7 8700G und Ryzen 5 8600G das Licht der Welt erblickt. AMD verkauft diese als AI-Beschleuniger mit RDNA3-IGP und hoher Leistung dank Zen-4-Unterbau. Neu im Testlabor sind jetzt AMDs Ryzen 7 8700F und Ryzen 5 8400F eingetroffen. Sie verzichten auf die IGP und Falle des Ryzen 5 auch auf die NPU. Lohnt sich dennoch der Griff zu den Modellen?

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1. Seite 1 Übersicht
2. Seite 2 Benchmarks
3. Seite 3 Effizienz und Leistungsaufnahme
4. Seite 4 Fazit und Wertung
5. Seite 5 Erweiterte Informationen