Basics CPU Practice Reviews System

Intel Alder Lake Test: When motherboard settings affect the power consumption and temperature of the CPU | Practice

The AC/DC Loadline in theory and practice

AC Loadline and DC Loadline can be set separately in the BIOS in the advanced VR settings, whereby the designation in the menu can vary somewhat from manufacturer to manufacturer (see image below).  These settings always have priority over the settings of the “CPU Internal Load Line”. The values are given in 1/100 mOhm. Example: 0.8 mOhm would result in a value of 80 in our picture. An AC and a DC value of 40 (0.4 mOhm) is provided for current saving. In between there are several intermediate levels to choose from.

Let us now turn to the tasks of both values. The AC Loadline (VRM Loadline) as value 1 influences the operating voltages ONLY for AUTO voltages (not for manual overwriting), we have to consider this. So the target voltage for the VRM (which is based on the CPU’s original pre-programmed default VID at that cache and core ratio) is first boosted up to 1.520 V at full load (yes depending on the CPU, the boost at idle is lower) and then Vdroop drops the voltage for the CPU back down to a safe level.

DC Loadline as value 2 does not affect operating voltages, only power measurements and VID, but DC Loadline is best set by beginners to the same value as VRM Loadline (value 1) to get accurate VID and CPU package power reports when using <Auto> or SVID Offset (set after <Auto> is applied). In my example, both values are factory set to 80 in the BIOS.

Source: Intel® Architecture Platform Basics

And then there is another important fact: the tolerance band. The “DC” tolerance of the core voltage (the amount of uniform noise allowed) is specified as a so-called voltage band around the value of the load line (so-called tolerance band) and has a not insignificant influence on the stability of Vcore and thus of the system. In addition, constant overvolting (upper tolerance range) can already lead to an increase in power consumption and thus also in the thermal load (temperatures).

Source: Intel® Architecture Platform Basics

 

I already mentioned SVID Offset as well and would like to conclude by explaining that briefly as well. This is where AC loadline amplification comes in (increases VID, VR VOUT, and load voltages) to make even bad CPU samples run stably, even when they shouldn’t! SVID Offset can be used to reduce the idle voltage/VR VOUT for automatic voltages, while the load voltages for better CPU samples are then again similar to those with SVID disabled. So if you have a so-called potato chip, you could try it with Vcore set to <Auto>, LLC (Load Line Calibration) set to default, AC and DC load line set to at least 80 and then enable SVID Offset. This actually always works, but you also have to keep an eye on the temperatures (and voltages).

The following table from Intel’s internal documents shows that one could even work with values around 170 (1.7 mOhm) for DC, while MSI has pushed the default quite low, thus rather in the direction of economy. What this then means in practice and whether one can save even more, you can see on the next pages. Of course, the default settings can differ from board to board and the 80 on board A does not necessarily have to be the same 80 on board B. However, it is also important here that the corresponding LLC is selected (or it is best to leave it at <auto> or <standard> for now).

Source: igor’sLAB (based on internal Intel White Paper)

I know from internal conversations with BIOS developers that e.g. in this area of AC/DC loadline and SVID offset the manufacturers like to cheat a bit to offer more stable overclocking possibilities also for worse CPU samples. The result is well known: more stable OC for dummies who don’t have to painstakingly adjust anything else and unfortunately also higher power consumption and temperature values at the CPU. You can look at it any way you want, but it’s not pretty. Because it is also not sure if the visible menu entries are really the real value or if something is not stored completely different internally with further offsets (i.e. 80 in the AC/DC loadline menu of the UEFI and 90 then as the really used value etc.)

Kommentar

Lade neue Kommentare

Martin Gut

Urgestein

7,721 Kommentare 3,538 Likes

"Die Werte sind in 1/100 Ohm angegeben. Beispiel: 0,8 mOhm ergäben in unserem Bild also einen Wert von 80."

Ein kleiner Fehler auf Seite 2: "1/100 mOhm"

Antwort 1 Like

Megaone

Urgestein

1,703 Kommentare 1,600 Likes

Top Artikel. Wo list man sowas, ausser bei Igor!

Antwort 2 Likes

Igor Wallossek

1

10,106 Kommentare 18,594 Likes

Gefixt. The day after... 40-jähriges Klassentreffen und danach so einen Aufsatz :D

Antwort Gefällt mir

C
CKBVB

Mitglied

75 Kommentare 36 Likes

@Icarus: Muss ja sticheln, aber scheinbar kann auch Intel gut was sparen, ohne Geschwindigkeit zu verlieren 🦆und weg :cool:

Antwort 2 Likes

G
Guest

Du bist mir ein Spaßvogel... :ROFLMAO:

Antwort 1 Like

z
zerbich

Neuling

9 Kommentare 1 Likes

Ja, das wäre toll... ich bin am überlegen den 8700k gegen den 12700k zu tauschen.. aber das hier übersteigt mein Wissen xD

Beim 8700k, weiß ich gab es auch diesen "Sweetspot" von 4,8 GHz, wo sogar mit niedriger Spannung als default funktioniert.

So etwas hätte ich gerne wieder. (y)

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,798 Kommentare 817 Likes

UL sollte sich mal Irgendwas zur "realen" TDP-Anzeige überlegen!?
... und die Temp wäre auch net ganz verkehrt
nice CPU Score, kann als Laie aber net beurteilen wieviel bei dem user davon durch den extremen takt@tempXYZ kommt

So bleibt der UL-Plot 6,6Gig@125W nur ein feuchter Wunschtraum.
... schien mir einen Schnappschuss wert

Antwort Gefällt mir

P
Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 Likes

Wenn du gerade dabei bist:
Seite 2. Graph steht oben "Watt - less is better). Das sollten °C sein.
Und auf Seite 1 im Vorwort steht "einen einen".

On Topic:
Es ist schon ganz schön übel, wie sehr man sich mittlerweile um seine CPU kümmern muss, um keinen Murks zu machen.
Bei Ryzen hat mich Core Performance Boost in den Wahnsinn getrieben und hier ist wohl auch viel Optimierungs- bzw. Handlungsbedarf im BIOS.

Wenn schon deine Leser ins Schlingern kommen, dann ist das für die breite Masse kein gutes Zeichen.
Zumal sich dort keiner um das BIOS kümmern wird.
Man darf gespannt sein wie die Hersteller von Komplettsystemen die CPUs konfigurieren werden: Effizient, Laut, volle "Performance"...
Vllt kommt ja einer der Mainboard-Hersteller auf die Idee bei den GPUs abzukupfern und DUAL-BIOS mit Silent und Performance zu bringen.

Ich war nach den ersten Tests jedenfalls ziemlich verwirrt, weil das Ergebnis hier doch ziemlich anders war, als auf anderen Seiten.
Da musste man erstmal schauen, was die seltsames getestet haben XD

Antwort Gefällt mir

Tronado

Urgestein

3,657 Kommentare 1,918 Likes

Das ist wohl kein Vergleich zum Einstellaufwand bei AMD, wenn man beim 12xxx das PL1 + PL2 z.B. auf 125W einstellt, ist schon alles geregelt und man muss nie wieder ins BIOS. Samstagabend 300W und 98°C im Cinebench, jetzt 70°C bei 185/145W bei kaum gesunkenen Punkten.

Antwort Gefällt mir

z
zerbich

Neuling

9 Kommentare 1 Likes

Sieht in dem Bericht alles andere als einfach aus 😅

Antwort Gefällt mir

Tronado

Urgestein

3,657 Kommentare 1,918 Likes

Schau mal, Temps nach 15 Minuten CPU-Z Stresstest mit Begrenzung auf 145W.
Mit Werkseinstellungen 300W und throtteln bei 90-100°C.
Im Multicore 130 Punkte weniger (10890 zu 11020), im Singlecore gleichgeblieben. Warum sollte man noch etwas an den Feineinstellungen ändern?

View image at the forums

Antwort 3 Likes

P
Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 Likes

Auf wie viele Punkte kommst du mit 300W beim Cinebench? R20?
Danke :)

Antwort Gefällt mir

Tronado

Urgestein

3,657 Kommentare 1,918 Likes

27549 waren das, Singlecore 2009, aber in R23
Mit dem PL-Limit noch 25000 Multicore, Singlecore bleibt gleich..

Antwort Gefällt mir

P
Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 Likes

R23 müsste ich Mal gucken was bei meinem Ryzen rauskommt. Habe da nur Zahlen für R20.
Da komme ich mit OC Multicore auf etwa 12.000. dabei verbraucht er dann 240W.

Antwort Gefällt mir

DrWandel

Mitglied

79 Kommentare 61 Likes

Ich frage mich wieviele Anwender tatsächlich ins BIOS gehen und da Einstellungen ändern; ist es nicht eher so, dass die breite Masse MB, BIOS und CPU nehmen wie sie sind?

Ich bin selbst Elektroingenieur und habe durchaus eine Ahnung worum es da geht und von den Zusammenhängen, aber im BIOS habe ich mich im wesentlichen um Bootreihenfolge und Lüfterkurven gekümmert. Es kommt ja auch noch dazu, dass man bei einigen Tuning-Optionen ggf. die Garantie verliert, was jetzt bei meinem System, was schon über vier Jahre alt ist, kein Problem ist.

Ich denke aber schon dass es ganz wichtig ist wie sich eine System 'out of the box' verhält, ohne irgendein Tuning. Es ist absolut lobenswert wenn sich Igor die Mühe gibt ein paar Guidelines zusammenzustellen, so dass auch technisch nicht so versierte Leser ihr System verbessern können, keine Frage. Nichtsdestoweniger ist es gar nicht gut wenn eine neue CPU mit Werkseinstellung zumindest in einigen Szenarien unnötig ein grosser Schluckspecht ist und fast so viel Strom zieht wie der Vorgänger, und ich hoffe dass sich dieses Bild noch weiter klären wird.

Seit über zwanzig Jahren verwende ich in meinen PCs ausschliesslich AMD-CPUs, und mein Zweitgerät, an dem auch die Kinder viel arbeiten und spielen (okay, vor allem Browserspiele) hat eine AMD A10 und läuft, mit Bildschirm, bei deutlich unter 100W. Aus meiner Sicht gibt es da noch viel Potential, und ich hoffe, dass - auch im Sinne der Umwelt - zukünftige Produkte und Tests auf Energieeffizienz (absolut und Watt pro FPS) noch mehr Wert als bisher legen werden (wobei man sehen muss ob die Kunden/Käufer das honorieren). Für mich wäre aktuell ein Ryzen 5600X erste Wahl, wenn ich jetzt ein neues System bräuchte (die GPU-Wahl wäre allerdings echt ein Problem).

Antwort 3 Likes

Klicke zum Ausklappem
Martin Gut

Urgestein

7,721 Kommentare 3,538 Likes

Du sprichst mir mit deinem ganzen Text aus der Seele. Bei einem neuen Auto erwartet man ja auch nicht vom Käufer, dass er die Motoreinspritzung durchtestet und richtig einstellt um den Verbrauch zu senken und die Abgasgrenzwerte einzuhalten.

In meinem Umfeld kenne ich nur eine oder zwei Person, denen ich zutrauen würde so etwas im BIOS zu verstellen (wenn sie es wüssten). Alle anderen nehmen einen PC oder Laptop wie er ist. Mit den Jahren vermüllt der PC/Laptop dann mit gewünschten und unerwünschten Programmen bis er irgendwann kaum mehr brauchbar ist. Dann landet die Kiste manchmal bei mir damit ich sie wieder flott mache.

Antwort Gefällt mir

RedF

Urgestein

4,601 Kommentare 2,521 Likes

Ja viele haben richtig angst im BIOS was zu verstellen.

Antwort Gefällt mir

Casi030

Urgestein

11,910 Kommentare 2,323 Likes

Wobei man da mittlerweile gar keine Angst haben muss wenn man keine festen Werte einstellt was Takt und Spannungen an der CPU angeht.Zu mindestens auf AMD Seite.

Antwort Gefällt mir

RedF

Urgestein

4,601 Kommentare 2,521 Likes

Eben. Kaputt machen kann man eigentlich nur was wenn man weiß wie.

Antwort 1 Like

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

Follow Igor:
YouTube Facebook Instagram Twitter

Werbung

Werbung