Détails sur les régulateurs de tension de Haswell, Réactions à la publication du 15/05/2013

[Lionel]

Le site Expressview a publié des informations et captures précises sur les régulateurs de tension qui seront intégrés directement dans le processeur Haswell. C'est une des grandes nouveauté de ces puces qu'Intel mettra en avant.










 







Le système est assez impressionnant. D'une taille 50 fois inférieure aux régulateurs de tension habituellement implantés sur une carte mère le système est composé de 20 cellules qui sont autant de régulateurs dotés chacuns de 16 phases (320 au total) et dont la fréquence de commutation est comprise entre 30 et 140 MHz.
Le tout permet de délivrer plusieurs tensions différentes très propres et constantes. Intel parle d'une précision de 0,002V et du fait que l'augmentation de température n'a pratiquement aucune influence sur la tension délivrée, pas plus de 0,001V.



Ce système aura plusieurs avantages. Le premier, sera de simplifier le design des cartes mères même s'il y aura encore des régulateurs de tension pour d'autres composants comme la RAM, mais surtout de permettre au processeur de gérer aussi finement que possible la tension nécessaire à son fonctionnement. Or, dans l'équation qui donne la dissipation thermique (et la consommation) la tension est élevée au carré ce qui fait que chaque centième de volt gagné a une importance conséquente.



C'est sans conteste un nouveau pas important franchi dans la conception des processeurs même s'il est probable que ce système soit amené à évoluer dans le futur afin que chaque coeur puisse avoir ses propres régulateurs et que ces derniers soient de plus en plus nombreux afin d'alimenter toujours au plus juste les transistors et éteindre ceux qui ne sont pas sollicités. Ce sera le prix à payer pour Intel afin que ses architectures X86 puissent rivaliser aussi vite que possible en efficacité énergétique avec les puces ARM.

Par Lionel

[SartMatt]

Or, dans l'équation qui donne la dissipation thermique (et la consommation) la tension est élevée au carré ce qui fait que chaque centième de volt gagné a une importance conséquente.

Accessoirement, ça veut aussi dire que la baisse de consommation globale sur une machine sera supérieure à la baisse de consommation du processeur.

En effet, la consommation du processeur baisse, tout en incluant en plus la consommation d'une partie des VRM. Ces VRM n'étant plus sur la carte mère, la consommation de celle-ci baisse en conséquence.

[Guest_dtb06_*]

Or, dans l'équation qui donne la dissipation thermique (et la consommation) la tension est élevée au carré ce qui fait que chaque centième de volt gagné a une importance conséquente.

Accessoirement, ça veut aussi dire que la baisse de consommation globale sur une machine sera supérieure à la baisse de consommation du processeur.

En effet, la consommation du processeur baisse, tout en incluant en plus la consommation d'une partie des VRM. Ces VRM n'étant plus sur la carte mère, la consommation de celle-ci baisse en conséquence.

Non, la tension n'est pas au carré. C'est l'intensité.
P=RI²

Ce message a été modifié par dtb06 - 15 May 2013, 10:38.

[SartMatt]

Or, dans l'équation qui donne la dissipation thermique (et la consommation) la tension est élevée au carré ce qui fait que chaque centième de volt gagné a une importance conséquente.

Accessoirement, ça veut aussi dire que la baisse de consommation globale sur une machine sera supérieure à la baisse de consommation du processeur.

En effet, la consommation du processeur baisse, tout en incluant en plus la consommation d'une partie des VRM. Ces VRM n'étant plus sur la carte mère, la consommation de celle-ci baisse en conséquence.

Non, la tension n'est pas au carré. C'est l'intensité.
P=RI²

Et I = U/R, donc P=U²/R. Mais ça c'est valable seulement en courant continu et en alternatif sans déphasage courant/tension.

La formule empirique qui se vérifie à quelques exceptions près (et notamment des cas aux extrêmes) pour un CPU, c'est P = C*U²*f avec f la fréquence et C une constante propre à chaque CPU, qui prend en compte le déphasage éventuel et la part non variable de la résistance électrique.

Si je me souviens bien, la fréquence intervient dans la formule à cause de deux phénomènes :
- l'effet de peau : dans un conducteur, plus tu fais circuler un courant à une fréquence élevée plus la résistance est élevée, car au delà d'une certaine fréquence le courant ne circule plus dans toute l'épaisseur du conducteur,
- le changement d'état des transistors, qui se fait à la fréquence du processeur : chaque changement d'état d'un transistor revient à dissiper une charge électrique à travers une résistance.