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Intel Pentium 4 570J - Das E0-Stepping für den Prescott

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Seite 4: Thermal Monitor 2

Mit der ersten Version des Thermal Monitors schuf Intel einen wirksamen On-Die-Schutzmechanismus (On-Die-Clock-Modulation) für den Prozessor. Funktioniert die Kühlung nicht effektiv, so steigt die Temperatur bis zu einer vordefinierten Maximaltemperatur an. Wird diese Temperatur erreicht, schiebt der Prozessor innerhalb von nur 100ns Wartezyklen ein, in denen er keine Berechnungen durchführt. Hierdurch bleibt er betriebsbereit, läuft zwar auf hoher Temperatur, aber er kann weiterhin Berechnungen durchführen. Durch die Wartezyklen bleibt er natürlich hinter seiner Normalperformance zurück.

Im Bild sieht man die Funktionsweise des Thermal Monitors 1. Der Proc_Hot#-Pin ist dafür verantwortlich, bei Überhitzung des Prozessors den Schutzmechanismus auszulösen. Anschließend wird der interne Takt des Prozessors moduliert, es resultiert daraus ein Betrieb mit "Pausen", um die Temperatur wieder unter das kritische Niveau zu bringen. Der Prozessor läuft dabei aber weiter - und wird vor allen Dingen nicht beschädigt.

Anstatt wie beim Thermal Monitor 1 einfach die Prozessortaktung auszusetzen und Rechenoperationen zu blockieren, bis der Prozessor die kritische Temperatur wieder verlassen hat, setzt Intel beim Thermal Monitor 2 ebenfalls auf Enhanced HaltState und taktet zum einen den Prozessor herunter, zum anderen setzt man auch die Spannung herunter. Somit erwärmt sich der Prozessor nicht mehr so stark, die Temperatur kann sinken. Erst wenn dies nichts bringt, wird die klassische Taktfrequenzbremse eingesetzt. Gerade durch die Veränderung der Spannung kann der Prozessor wieder einmal deutlich Abwärme sparen - es gilt dasselbe wie beim C1E-Modus.

Wie man sieht, gelingt es durch diese Modifikation, die Blockierung der Rechenoperationen zu modifizieren und das System dadurch selbst bei hoher Temperatur besser performen zu lassen.

Auch hier gilt - jeder Pentium 4 und Celeron D-Prozessor auf Basis des E0-Kerns kann mit dem Feature zurecht kommen, aber auch hier muss das Bios wieder das Feature unterstützen und entsprechend aktivieren. Auch hier ist keine besondere Hardwarevoraussetzung notwendig, wenn das Board die dynamische Veränderung der VID unterstützt. Es wird auch keine Softwareunterstützung benötigt.

Auch hier haben wir einen kleinen Praxistest vorgenommen. Auf einem ASUS P5AD2-E Premium haben wir zunächst versucht, den Prozessor mit einer niedrigen Umdrehungszahl des Prozessorlüfters zu ärgern - doch blieb dieser mit dem verwendeten Thermaltakte-Kühlkörper immer knapp unter der TM2-Grenze. Erst als wir den Lüfter komplett anhielten, konnten wir das Einschreiten des TM2 provozieren:

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Die Temperatur ist hier nicht maßgeblich - hier schummelt ASUS wie immer ein paar Grad herunter. Auch sieht man nicht die Verringerung der Spannung, die wohl nicht dynamisch an das Betiebssystem weitergegeben wird. Aber man kann deutlich erkennen, dass auch hier CPU-Z 274 MHz berichtet - es ist also wieder der 14x-Multiplikator aktiv und somit auch TM2.

Auf der nächsten Seite widmen wir uns den Umgebungsvariablen des Prozessors - also Stromaufnahme, Temperatur und Overclocking.