Bedrijf oppert nieuwe generatie sockets met directe voeding

Het bedrijf Incep voorziet dat het over een paar jaar niet meer mogelijk is om genoeg stroom door de printplaat van het moederbord heen te leiden om de processor van zijn behoeftes te voorzien, zonder aanzienlijk meer kosten te maken. In 2006 zou er minstens 200 ampere door de voltage regulator heen moeten, en op een simpele vierlaags moederbord zou dat te veel problemen opleveren. De oplossing is volgens CEO Jim Hjerpe Kaskade een directe koppeling tussen processor en voeding. Om de onderdelen toch gescheiden te houden wordt gebruik gemaakt van een connector die tussen de processor en de heatsink wordt geplaatst. Hij beweert dat alle fabrikanten van processors aan dergelijke technieken werken, en dat Incep al een werkend desktopsysteem met ZVRM (z-axis voltage regulator module) heeft staan dat 160A kan trekken:

Jim Hjerpe, CEO of Kaskade, told the INQUIRER that while the industry has focused on getting power out, distributing 200 amps to a small space under a CPU using four layer circuit boards will be a real problem by 2006. And, he adds, what's worse are rising transient AC currents at a 1000A/us, demanded at the CPU die when the million of transistors switch simultaneously under intermittent burst software loads.

He suggests that one solution to some of these problems will be to co-package CPU and power supply, but still retaining the module approach in case of failed DC/DC supplies.

Reacties (39)

[Anoniem: 56887]

Dit is louter en alleen een gevolg van de giga-hertz oorlog. Zoveel mogelijk giga-hertzen aan een zo laag mogelijke prijs. Dat verkoopt. Als de cpu bakkers een zouden werken aan een beter ontwerp waardoor de frequentie omlaag kan worden gehaald zouden we een goed stuk vooruit gaan.
Als je kijkt naar sommige high-end cpu's die passief kunnen gekoeld worden is dat wel haalbaar. De computers zijn momenteel erg goedkoop. Op zich heb ik daar geen probleem mee want ik betaal ook liever weinig dan veel.
Maar als je dan de rekening op termijn gaat maken komt een stroomvretende machine toch duurder uit dan een zuinige (duur in aankoop) machine.
Het feit dat een cpu een kleine 100W trekt die bijna volledig in warmte op gaat is ook niet echt economisch en al helemaal niet milieubewust. De komst van supergeleiders is een stap in de goede richting. Maar er is nog veel meer werk aan de architectuur van de huidige procesoren.

[Beaves]

Dat verkoopt. Als de cpu bakkers een zouden werken aan een beter ontwerp waardoor de frequentie omlaag kan worden gehaald zouden we een goed stuk vooruit gaan.

Het is niet zo dat de fabrikanten geen moeite doen, zo is Intel hard bezig met het verbeteren van diverse dingen, zoals het socket design en het verhogen van de efficiëntie van de transistoren.

Zo is Intel bezig met de BBUL techniek (Build-Up Layer) techniek, een techniek waarbij de core in de verpakking wordt geplaatst i.p.v. erboven zoals nu het geval is. Hierdoor kunnen meer transistors op hetzelfde oppervlakte geplaatst worden, zonder het risico te lopen dat de koolstof verbindingen tussen core en verpakking kortsluiting maken en wordt er minder stroom verbruikt, er is immers minder lekstroom.

Daarnaast gaat Intel bij het 0,09 micron productieproces gebruik maken van SiGe, een betere geleider als Silicium waardoor minder stroom nodig is. Daarnaast zal Intel gebruik maken van strained silicium gebruik maken waardoor het energieverbruik (en dus de warme afgifte) verder naar beneden wordt gebracht.

AMD is bijvoorbeeld bezig met een Peltier element wat in de behuizing van de CPU wordt geplaatst, zie dit nieuwsbericht.

Het is dus niet zo dat Intel en de rest van de fabrikanten nergens mee bezig zijn, dat zijn ze juist wel omdat ze zelf ook inzien dat het anders straks fout gaat.

[buzzin]

Even over dat peltier element....gaat dat dan niet nog meer stroom verbruiken? en waar laat je de warmte die aan de andere kant van het element ontstaan?
Peltier elementen laten warmte namelijk niet verdwijnen, ze sluizen het alleen naar de andere kant van het element (vrij effectief).
Dus de warmte ben je niet kwijt, en het kost extra stroom, was dan het voordeel?

[LauPro]

Een peltier onttrekt de warmte dus aan 1 kant, het gevolg is dat je sneller de warmte af kan voeren, je zult het dan wel beter moeten koelen. Om deze mannier wordt er meer warmte opgenomen door bijvoorbeeld het water in het waterkoelingssysteem (ik kan me geen andere toepassing bedenken).

[PatMan]

Maar als je dan de rekening op termijn gaat maken komt een stroomvretende machine toch duurder uit dan een zuinige (duur in aankoop) machine.

Het zal wel niet lang duren voordat er computers komen met stickers met "This computer is sponsored by NUON".

Maar het lijkt me, dat men de technieken, die nu al toegepast worden bij mobiele processoren om de warmte en het stroomverbruik te beperken, kan toepassen op 'normale' processoren. Dan zou het stroomverbruik waarschijnlijk veel lager kunnen blijven?

[Anoniem: 56887]

Bij notebooks is het vooral zo dat die vaak niet zwaar belast worden. Af en toe moet er eens een zware berekening gedaan worden.
Bij notebooks is er een techniek aan boord die de cpu automatisch gaat onderklokken en zo de accu sparen. Desktops en vooral workstation kennen echter een belasting die veel permanenter en zwaarder is.
Voor de meeste notebook gebruikers is een 3GHz model dan ook volstrekt uit den boze. Pogingen om "goedkopere" desktop cpu's in notebooks in te bouwen stranden altijd op slechte accu tijden (2à3 uur) of veel ergere gevolgen : http://www.studentstart.be/bin/view.asp?article=6992&rubriek=9

[mister X630]

Dit is louter en alleen een gevolg van de giga-hertz oorlog. Zoveel mogelijk giga-hertzen aan een zo laag mogelijke prijs. Dat verkoopt. Als de cpu bakkers een zouden werken aan een beter ontwerp waardoor de frequentie omlaag kan worden gehaald zouden we een goed stuk vooruit gaan.

Je bedoelt AMD dus? Die zijn in Mhz-en om laag gegaan met de K8.

[boner]

alle low power/laptop chips van Intel presteren meer dan goed genoeg voor de gemiddelde gebruikert.

Als er nu eens mainstream machines en mobo's uitkomen waar een mobile proc in past ipv een normale p4. dat zou enorm schelen.

Overigens: waarom hoor ik nu opeens geen enkele wanklank over AMD met hun enorme koelers!

[Anoniem: 89544]

Een wanklank over AMD met enorme koelers? Heb je de inbouwstraaljager die intel bij zijn snelste P4's levert toevallig weleens gehoord?

Verder: een AMD koel je niet met een boxkoeler, daarvoor pak je een Spire WhispeRock III - 80mm, en dus groot, maar ook lekker rustig met zo'n 3000 rpm (of nog heel wat minder op 7V).
Wil je een supersnelle AMD? Dan pak je geen XP3200+, maar een XP2500+ met vloeistofkoeling, en dan ga je overklokken.

[Anoniem: 47845]

sorry , verkeerd geplaatst

[heuveltje]

2006 zou er minstens 200 ampere door de voltage regulator

um dis toch een geintje hoop ik ?
bij 12v is dat bijna 2,5 kilowatt aan stroom, en dat voor de processor alleen
en bij 5v nog steeds 1 kilowatt

behalve dat dat niet meer te koelen is, krijg ik dan voortaan me jaar rekening aan stroom per dag op

ik denk dat intel toch ook wel richting de meer efficientere manier zal gaan, dan deze botte bijl methode..........

[Wouter Tinus]

Het gaat hier over de processor, die draait echt niet op 5 of 12 volt. Huidige processors draaien rond de 1,5 volt, Prescott gaat waarschijnlijk op 1,1 of 1,2 volt draaien, en in 2006 zitten we met nog veel kleinere transistors en dus waarschijnlijk ook met een nog lagere spanning.

[Anoniem: 78237]

En 200watt vind jij niet te veel of zo?

Ik denk dat ik maar weer 'ns wacht tot als die oh-zo-vriendelijke processorbouwers eens aan het verbruik gaan denken.

[Metal Baron]

Nou ja, de prescott trekt al 100 Watt, als Intel zo doorgaat zou het me echt niet verbazen als ze in 2006 op 200 Watt zitten hoor.

Maw klopt dus wel allemaal..

[VisionMaster]

Laten we allemaal maar lekker gaan wachten tot supergeleiding voor de normale mens in huiskamer temperaturen haalbaar is
Dan zijn we van 'alle' warmte problemen af.
De technieken van supergeleiding worden al steeds beter, ik meen dat het record is dat een metaal bij 73 graden celsius onder het vriespunt al supergeleidend was. Er cool dus want vroeger was het 130 graden onder nul en daarvoor alleen maar rond hetabsolute nul punt (naar ontdekkingen).

[TD-er]

Een iets gangbaarder model CPU, de Athlon 1400, haalde al een verbruik van 70 Watt.
Maar goed, vergeet niet dat het verbruik van een CPU heel erg schommelt. Het kan best zo zijn dat de piekstromen zo'n factor 2 hoger zijn, wel gedurende een hele korte tijd, maar toch.

[MikeyMan]

100 watt gedeeld door 1,2 = 83,nogwat ampere... Zou dus ruim twee keer zoveel zijn (2,5 zelfs) Noem ik rijkelijk veel
-edit- reaktie op metal baron...

[0rbit]

Die 200 ampere is natuurlijk met een ruime marge, jongens. Je gaat zoiets nooit precies on-spec maken zodat het morgen waardeloos is. In 2006 is zitten we waarschijnlijk met de beginnende 0.065 mu processen en die zullen natuurlijk een nog lagere spanning benodigen.

[Wouter Tinus]

En 200watt vind jij niet te veel of zo?

Zeg ik dat dan? . Ik geef alleen maar aan dat 2,5 kilowatt zwaar overdreven is. Op dit moment zit de Pentium 4 met een thermal design van 80 Watt. Een Prescott moederbord/koeler moet om kunnen gaan met 100+ Watt. 150/200 Watt over drie jaar is dus stuk realistischer dan een kilowatt of meer. Ik zei helemaal niets over wat ik veel vond.

[Anoniem: 35085]

geen metaal maar een rubidiumlegering

maar dat zijn brosse materiale die helemaal niet geschikt zijn voor dergelijke chips

[mister X630]

Metal Baron,

Volgens mij haal je Watts en Amperes door elkaar.

[procede]

Ik blijf het dan toch erg veel vinden.

Wat voor heatsink moet daar dan wel niet op (of heeft dan iedereen standaard water- of zelfs stikstofkoeling)?

[Anoniem: 89544]

Hallo?

Waarom zit die socket zo moeilijk in elkaar? Correct me if I'm wrong, maar wat is er zo moeilijk aan een dubbele flinke bandkabel die aan de onderkant van de socket eruit komt en door een gat in het moederbord weer naar boven? Dan kan je er een vette tweepolige stekker opzetten, voor mijn part een krachtstroomkabel, en die kunnen iets meer hebben dan 200A bij 1.1V!

Verder zie ik dat idee over supergeleiding van VisionMaster wel zitten - als ze nog iets aan die supergeleidingstechnieken doen en Prometeia of Vapochill erbij halen om het hele handeltje op een extreme temperatuur te houden zitten we goed, want als ik al lees dat mijn eigen Athlon XP2000+ (niet overgeklokt!) zo'n 68 Watt kan verstoken, vrees ik dit jaar voor mijn stroomrekening!
Weet iemand eigenlijk of het mogelijk is zo'n processortje extreem te koelen en dan het voltage flink te verlagen, of verlies ik dan mijn winst met de stroom die ik nodig heb om te koelen?

[Anoniem: 47845]

denk je nou echt dat je die paar watt gaat merken aan je stroomrekening. De rest van je systeem verbruikt veel meer ( hdd's , cd-r , vga , koelers ) dus hier zou ik me geen zorgen over maken. Eerder zou ik zeggen , hoe willen ze die 200 watt dadelijk koelen ( als de cpu dus 1 volt nodig heeft ). Misschien draaien de cpu's dadelijk wel op 0.8 - 0.7 Volt dan kan er weer een berg aan watt's vanaf

[Anoniem: 31421]

Als je rekent dat een gewone Pentium (socket 7) al 106 pinnen nodig had voor Vcc en GND, dan kun je hiermee de socket serieus verkleinen.

Maar cpu-fabrikanten gebruiken deze Vcc en GND pinnen ook om signaalafscherming en storingsongevoeligheid te bekomen.

[PCSoldaat]

Ik kan het me voorstellen dat die-hard-tweakers het wel prettig vinden als de energievoorziening van de proc direct van de voeding afkomt. Dan kan je die direct regelen/dimmen/wat-je-er-dan-ook-maar-wil-doen. Dus hoef je dat ook niet meer in de bios te doen maar bv. tijdens het gamen

[RwinG]

Helaas, het gaat om de power supply VOOR de voltage regulators. Je kunt wel de spanning voor de regulator omhoog gooien, maar dat resulteert alleen in meer warmte, niet meer voltjes op je CPU..
De regulators zitten zelfs bijna op de chip zelf, dus solderen voor een voltage mod is er niet meer bij...

[kvaruni]

Mja, vraag mij toch af hoelang deze trend zich nog door zal zetten. Processors en PCs in het algemeen beginnen ongelooflijke hoeveelheden stroom te versluizen.

Het kan nochtans toch aanzienlijk beter? De Intel Pentium M 1.3Ghz gebruikt maar 22W en kan toch gelijkaardige prestaties als een 2Ghz neerzetten, Sapphire brengt een beeldkaart uit zonder enige actieve koeling (die naar mijn inszien toch wel beter is dan bijvoorbeeld een TNT2 of zelfs misschien al een Geforce I)

Ik voorspel eerder dat er steeds meer interesse naar dit soort producten zal gaan. En het beste voorbeeld hiervan is wel de VIA C3 en VIA Eden. Alhoewel ze vooral door casemodders geliefd zijn, kom ik toch steeds meer en meer mensen tegen die deze dingen kopen, juist door hun laag stroomverbruik. Helaas zijn de prestaties van VIA nog problematisch, maar als je even zoekt (Pentium M, ATI Radeon 9200....) kan je toch wel snel nog en systeem ineen knutselen dat mogelijks zelf nog volledig passief gekoeld geraakt EN met deftige prestaties.

[Dr. Cheeks]

Mja, vraag mij toch af hoelang deze trend zich nog door zal zetten.

Even heel kort door de bocht: deze trend zal zich voortzetten zolang processoren in snelheid toenemen (en de huidige siliciumtechnieken gebruikt worden). Meer rekenkracht betekend dat er meer 'arbeid' verricht wordt door de processor (er wordt sneller geschakeld door de transistoren of er zijn meer transistoren of beide of ...). En arbeid verrichten kost energie. Meer arbeid verrichten kost dus meer energie.

Aan de andere kant is het natuurlijk zo dat modernere transistoren steeds efficienter schakelen (er is minder energie voor nodig), dus het netto effect zou kunnen zijn dat processoren sneller rekenen met gelijkblijvende energieconsumptie. Echter, dan zouden hedendaagse processoren niet zo snel zijn als ze nu zijn, want men heeft 'toegestaan' dan het energieverbruik oploopt (en dus de warmteafgifte). Zonder deze ontwikkeling was men niet in staat geweest aan de huidige vraag naar rekenkracht te voldoen. (Wat deels natuurlijk een gecreëerde markt is, maar goed, procesorfabrikanten proberen natuurlijk ook maar gewoon zoveel mogelijk omzet c.q. winst te genereren.)

Trouwens, het staat je geheel vrij om een moderne CPU te kopen en deze vervolgens zodanig onder te klokken dat je geen actieve koeling meer nodig hebt. Dan is ie nog steeds een héél stuk sneller dan een processor uit de tijd dat passieve koeling nog normaal was. Maar hij is niet zo snel als een straaljagergekoelde tegenhangen. Wat vind je zelf belangrijker?

[miw]

Het merkwaardige is juist dat je verwacht dat het stroomverbruik redelijk constant zou blijven. Dit wordt ook onderbouwd door een analyse van het effect van kleinere chip structuren. Anders hadden we ook Moore's Law moeten toepassen op het stroomverbruik. Wat dat betreft verwacht ik toch echt meer van technieken die het vermogensverbruik van chips beperken, dan van methodes om veel stroom naar een chip te brengen.

[Anoniem: 48920]

ze zouden de spanning wel omlaag gaan gooien maar dan loop je op een gegeven moment tegen andere problemen aan. de definities van een logische nul liggen vast. dwz dat een spanning tussen 0 en 0.5 volt (ff voorbeeld, heb mijn digitaalboeken van school ff niet bij de hand) word gegarandeerd als 0 gezien. een boven de 1 volt (ook indicatie) word gegarandeerd als 1 gezien. daartussen heb je nog een gebied waarin niks gegarandeerd is. de ene keer kan 0,7 gezien worden als 1, de volgende keer als 0.

[Anoniem: 23081]

Uitleg over CPU's, vermogen, spanningen, stromen en transistors.

Hoe meer vermogen een CPU verbruikt, hoe meer hitte een CPU dissipeert, dus men moet het vermogen verlagen.

P = U * I
Vermogen is gelijk aan de spanning vermeningvuldigt met de stroom.

I = U / R
Stroom is gelijk aan de spanning gedeeld door de weerstand.

Dus als men de spanning verlaagd, zal het vermogen en de stroom verlagen. Men zoekt achter transistors die op een lagere spanning goed werken. Met lagere spanning verbruiken cpu's minder vermogen en er gaat minder stroom door de CPU. Maar men steekt steeds meer en meer transistors in de CPU's, meer transistors betekent meer stroom en vermogen.

NU:
- AMD Athlon XP Barton-core 3200+ verbruikt 78W vermogen bij 1,65V spanning, zodat er 78 / 1,65 = 47,3A door de socket gaat.
- Pentium 4 3066MHz (Northwood-HT) verbruikt 82W vermogen bij 1,475V (er zijn verschillende versies op vlak van spanning) spanning, zodat er 82 / 1,475 = 55,6A door de socket gaat.
- De specs van Itanium 2 spreekt over maximale stroom vereist van de socket = 100A en maximale vermogen is 130W.

3jaar geleden:
- AMD Athlon Thunderbird 1400MHz verbruikt 65W tot 72W vermogen bij 1,75V spanning, zodat er 65 / 1,75 = 37,1A door de socket gaat.
- Intel Pentium III coppermine 1133MHz verbruikt 38W vermogen bij 1,8V (er zijn verschillende versies op vlak van spanning) spanning, zodat er 38 / 1,8 = 21,1A door de socket gaat.

We zijn van 20A tot 30A naar 40A tot 60A geëvoleerd in de laatste 3 jaren. Maar er zijn tegenwoordig ook CPU's (Itanium) die 100A vragen, over 3 jaar gaat de vermogen nog eens verdubbelen, 200A is niet onrealistisch.

[Mizitras]

Dom idee:
- Mobile CPU adapter socketje bouwen, en voor veel poen aan de man brengen. Stillere koeling mogelijk, minder stroom nodig. Nadeel: Kost wat meer.

[OverSoft]

Mobiles passen in een gewone socket

Alleen het mobo kan de extra functies niet aan, en dat verhelp je niet met een omzettertje.