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【探究】i5-10400频率功耗与降压实测

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文/雨声潇潇
随着i5-10400铺货的推进,越来越多的人对这颗CPU的实际性能和功耗产生了兴趣,当然其中不乏与笔者相似——想看再次经过打磨的14纳米技术究竟能提高多少体质?降低多少功耗?这是否意味着人均降压时代来临?效果如何?


IP属地:重庆1楼2020-06-12 09:43回复
    空载功耗:频率下降至0.8GHz,电压0.624V,Package功耗约为8W,IA功耗约为1.5W,系统功耗约为40W。


    IP属地:重庆2楼2020-06-12 09:44
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      默认电压下的功耗曲线数据:

      要点:默认FPU满载电压1.12V,Package功耗86W,IA功耗80W,系统功耗143W。明显电压偏高,功耗偏大。


      IP属地:重庆3楼2020-06-12 09:44
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        降低0.17V后的功耗曲线数据:

        要点:全核4.0时FPU满载电压0.96V,Package功耗61W,IA功耗54W,系统功耗109W,相比未降频时,功耗大幅度降低,幅度达32.5%,能耗比有极大提高。
        同时可见,降压0.17V之后,4.0的电压稳定在0.96V,而对比与8、9代CPU,0.96V大概对应3.6-3.7GHz的频率,说明体质有明显提高。


        IP属地:重庆4楼2020-06-12 09:45
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          降压前后对比:

          显然,图中两条电压曲线相差值几乎相等,且有偏向上的趋势。而对功耗而言,降低相同的电压,频率越高时受益越高。


          IP属地:重庆5楼2020-06-12 09:46
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            极限降压测试:
            降低0.2V测试,得到下图。图中可见,电压被降至0.926V,Package功耗为55W,IA功耗为50W,跨进50W大关!

            经过多次测试,0.926V基本是这颗i5-10400跑全核4.0的极限电压。对比以往的电压曲线(一般体质),0.92V对应的频率约为3.4GHz,而这颗i5-10400(体质较差)已经在相同电压下跑到4.0GHz,说明体质进步幅度之大。
            通过极限降压之后,这才是真正挖掘出14nm的潜力。I7-10750H颤抖吧!它仅能在76W下跑到3.75GHz。预计4.0Ghz需要接近90W的功耗,对比降压后的i5-10400,功耗接近折半。

            再来谈谈桌面U:i7-8700。根据数据,i7-8700在4.0GHz下降压0.17V仍然需要85W的功耗。这与i5-10400未降压时的功耗接近。
            也就是说,功耗进步的幅度,与前代极限降压的幅度相近。可这一代降压幅度更大。这就是为什么笔者说,人均降压时代即将来临。


            IP属地:重庆6楼2020-06-12 09:49
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              同电压同频率测试:14纳米究竟提高了多少能耗比?
              以前有作者直接用同频探究工艺的改进程度,然而他并未意识到,同工艺的产品中,电压才是真正决定着功耗。此处笔者使用锁电压的方法,排除电压偏置的影响,与9代i7移动版本:i7-9750H进行功耗对比。
              首先是i7-9750H的数据:这是一颗体质极好的i7,它在3.6GHz下只需0.91V,属于移动标压CPU中的大雕。图中有CPU频率上升到3.7GHz,实际上因为功耗限制的原因,3.7GHz属于波动,绝大部分时间仍未3.6GHz。
              电压0.91V,该笔记本设定极好,Uncore部分并未占用多少功耗。但台式机的Uncore会更高一些,我们此处为了排除Uncore的影响,选择用IA功耗来作为标准。

              I5-10400测试:同样是电压0.91V,频率3.6GHz,可见IA功耗为43.86W。

              两个结果对比:
              14nm++:53.17W
              14nm+++:43.86W
              功耗降低幅度:17.5%。也就是说,单从工艺而言,功耗下降17.5%,但这未考虑到体质因素,因为同频下14nm+++需要的电压更低,实际功耗可以下降的幅度更大。


              IP属地:重庆7楼2020-06-12 09:51
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                总结:
                打磨之后的14nm在中频段的能耗比提高很显著,不仅同电压同频率的功耗有明显下降,同时体质更加优秀,阉割的i5体质明显超过大雕移动标压i7。
                降低电压是提高能耗比的法宝,10代CPU的电压余量更大,几乎可以达到人均0.15V以上的程度。随着频率的升高,降压的效果也越趋于显著。
                最后,希望intel尽快推出频率电压曲线的功能,彻底解决降压导致的低频蓝屏问题。届时,所有能调节频率电压曲线的CPU都能在节能方面进一大步。
                ——————
                全文完,感谢你的阅读。


                IP属地:重庆8楼2020-06-12 09:51
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                  深度好文


                  IP属地:北京来自iPhone客户端9楼2020-06-12 09:58
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                    本帖只讨论i5 10400,不欢迎无关帖子,部分人有兴趣自己开贴说。


                    IP属地:重庆来自Android客户端11楼2020-06-12 10:20
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                      不错,不过应该买颗能跑5G十代作为14NM纪念。


                      12楼2020-06-12 10:23
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                        好贴帮顶


                        IP属地:湖北13楼2020-06-12 10:30
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                          好 强 啊 这就是强者的世界嘛


                          IP属地:江西来自iPhone客户端14楼2020-06-12 10:36
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                            降压能降这么多?看来工艺改进了


                            IP属地:陕西来自Android客户端15楼2020-06-12 11:49
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                              降低的很多,试试跑prime95和linX稳不稳定


                              IP属地:上海16楼2020-06-12 13:12
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