Core 13. generacji Raptor Lake otrzymają nowy system regulacji napięcia
Autor: Zbyszek | źródło: Reddit | 00:41
(5)
Napięcie zasilające procesor to bardzo ważna wartość mająca istotne znaczenie dla poboru energii przez układy scalone. Przypomnijmy, że pobór mocy wzrasta wraz z kwadratem wzrostu napięcia, co oznacza, że zwiększenie Vcore o 10 procent, zwiększa pobór mocy o 21 procent (przy tej samej częstotliwości). Obecne w budowie CPU i GPU, w celu zmniejszenia zużycia energii dąży się do tego, aby napięcie zasilające poszczególne bloki chipu było dynamicznie minimalizowane do najniższego poziomu, w którym zachowana jest pełna stabilność.
Wśród technik dynamicznej redukcji napięcia zasilającego prym wiodą algorytmy sterowania w procesorach AMD Ryzen, które są w tej kwestii bardzo zaawansowane.
Najnowsze informacje wskazują, że w podobne techniki zostaną wyposażone procesory Core 13. generacji, czyli Raptor Lake-S, będące usprawnionymi wersjami Core 12. generacji z serii Alder Lake-S.
W Core 13. generacji zastosowany zostanie dodatkowy mechanizm Digital Linear Voltage Regulator, mający dbać o to, aby napięcie zasilające CPU nie było zbyt wysokie. Według dostępnych informacji, mechanizm pozwala dynamicznie obniżać Vcore o maksymalnie 160 mV, a zysk z jego pracy to redukcja zużycia energii elektrycznej przez cały procesor sięgająca do 20-25 procent.
Wypracowane przez rozwiązanie oszczędności w konsumpcji energii mogą być z kolei wykorzystane do zwiększenia wydajności CPU poprzez wzrost taktowania rdzeni - Digital Linear Voltage Regulator ma pozwalać na okołó 7 procent wyższe taktowanie rdzeni CPU w tym samym budżecie energetycznym. Patent obejmujący szczegóły rozwiązania został niedawno złożony przez Intela do właściwego urzędu.
Przypomnijmy, że Core 13. generacji (Raptor Lake-S), trafią na rynek prawdopodobnie końcem 3. kwartału 2022 roku i poza nowym systemem sterowania napięciem zasilającym, otrzymają 8 wydajnych rdzeni Raptor Cove (ulepszona wersja Golden Cove), powiększone pamięci podręczne oraz dwukrotnie więcej, bo 16 efektywnych rdzeni Gracemont.
K O M E N T A R Z E
@Przypomnijmy, że pobór mocy wzrasta wraz z kwadratem wzrostu napięcia (autor: bmiluch | data: 15/11/21 | godz.: 09:22) Jest to prawda dla układów liniowych.
Praktycznie wszystkie układy półprzewodnikowe nie są układami liniowymi.
@1. (autor: Mariosti | data: 15/11/21 | godz.: 11:10) Coś za bardzo kombinujesz.
Wszystkie układy scalone idealnie skalują się poborem energii z kwadratem napięcia i generalnie w czasie pracy z pełnym obciążeniem charakteryzują się praktycznie stałym przepływem prądu, co z kolei oznacza że w skali makro te układy mają średnio stałą rezystancję, także z punktu widzenia zużycia energii zachowują się jak układy liniowe właśnie.
Zresztą nawet jak następuje zmiana przepływu prądu, przez scalaki to zwykle wynika ona z połączenia wzrostu taktowania układu i aktywacji dodatkowych sekcji układu scalonego które normalnie mogą nie być zasilane i to wciąż nie powoduje aby układ przestał być liniowy.
Dopiero znaczące różnice temperatur zmieniają oporność układów scalonych, ale w podziale na liniowe-nieliniowe układy nie o to chodzi, bo wtedy nie istniałby żaden liniowy układ, bo każdy fizycznie istniejący przewodnik jest wrażliwy swoją opornością na zmianę temperatur.
Tada (autor: piwo1 | data: 15/11/21 | godz.: 21:49) "obniżać Vcore o maksymalnie 160 mA, "
Chyba Icore
Mariosti (autor: Markizy | data: 16/11/21 | godz.: 19:10) właściwie pobór prądy w mikroprocesorze wynika z dwóch powodów:
1. niedoskonałość materiałów i zawsze jakiś mikro/nano amperowy prąd przepływa przez bramkę.
2. zmiana stanu tranzystora wymaga zmiany napięcia na bramce, a to powoduje że kondensator co tam się naturalnie tworzy trzeba przeładować, a przez króciutki czas płynie przez ten element prąd.
Co do obliczenia mocy można stosować typowe wzory bo dla określonych stanów pracy układów półprzewodnikowych można ją po prostu obliczyć. Cyrk się zaczyna jak liczymy tą pracę w chwili dynamicznej pracy.
Co do wzoru na pobór energii jest też wzór który uwzględnia częstotliwość ale jak dobrze pamiętam byłą to zależność liniowa.
@4. (autor: Mariosti | data: 16/11/21 | godz.: 21:28) Nie tyle "niedoskonałość materiałów" co realia fizycznego świata, gdzie poza nadprzewodnikami, każdy przewodnik ma jakiś niezerowy opór, a żeby te mikro kondensatory w bramkach naładować/rozładować musi ten prąd fizycznie popłynąć, a więc i ciepło musi się odłożyć i tutaj właśnie opór jest mniej więcej stały, więc moc cieplna oddawana zależy głównie od kwadratu napięcia.
Oczywiście jest tam bardzo wiele innych efektów które wpływają na moc konsumowaną przez procesor, ale na razie wciąż są to procentowo efekty śladowe (jak upływ prądu, efekty tunelowania, generowane mikro pole magnetyczne itd) względem energii zużywanej przez sam przepływ prądu przez przewodnik o niezerowym oporze.
Ładowanie/rozładowanie kondensatora samo z siebie nie zużywa żadnej energii, tylko właśnie głównie przepływ prądu konieczny do jego ładowania/rozładowania zamienia tą energię w ciepło.
Z taktowaniem tak, jest zależność mniej więcej liniowa.
D O D A J K O M E N T A R Z
Aby dodawać komentarze, należy się wpierw zarejestrować, ewentualnie jeśli posiadasz już swoje konto, należy się zalogować.
