Wie viel des Stromverbrauchs einer GPU wird wahrscheinlich in eine Erhöhung der Lufttemperatur umgewandelt?


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Ich versuche eine grobe Abschätzung zu finden, wie viel der maximalen Leistungsaufnahme einer Grafikkarte in heiße Luft umgewandelt wird.

Angenommen, eine Grafikkarte hat eine maximale Leistung von X Watt. Wie viel davon wird als Wärme über das Kühlsystem an die Luft abgegeben und wie viel nicht (Wenn nicht, wohin? Zur Erde?)

Ja, ich weiß, dass es hier viele Variablen gibt. Ich suche nur eine Schätzung von jemandem, der besser verstehen würde als ich. Ich benutze speziell diese GPU als Beispiel (Radeon 6990, max. 375 Watt)


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Alles irgendwann.
Ignacio Vazquez-Abrams

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+1, weil ich einmal in einer Besprechung war, die ein neues Computerlabor und Einrichtungen entwarf. Die Leute sprachen sich gegen meine Kühlanforderungen aus, weil "nicht all dieser Strom in Wärme umgewandelt wird".
Ben Jackson

Sie werden nur 375 Watt verbrauchen, wenn Ihr Programm die Karte sehr hart
bearbeitet

Der einzige Teil, der wirklich entkommt, ist die RFI, und selbst ein Teil davon erwärmt die Dinge vor Ort.
Chris Stratton

Antworten:


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Meine Zahlen sind möglicherweise nicht genau, aber ich würde das ungefähr sagen

99,99% der Energie, die in die GPU und sogar in die CPU gelangt, wird in Wärme umgewandelt.

Die anderen 0,01% sind das tatsächliche Signal, das von der GPU an Ihr Display gesendet wird.

Die Aufgabe der GPU besteht darin, viele Daten aufzunehmen und zu verarbeiten, was viele Berechnungen erfordert. Diese Berechnungen verbrauchen Energie, erzeugen Wärme und führen schließlich zu einem Ergebnis.


Jetzt ist es wichtig zu beachten, dass es sich zwar um eine 375-W-Karte handelt, jedoch nicht die gesamte Betriebszeit über 375 W verbraucht werden. Genau wie Ihre CPU, wird Ihre GPU nur so viel leisten, wie Sie brauchen, und kann <100W reduzieren.

Durchsuchen Sie einfach Ihren Windows-Desktop, die Karte macht so gut wie nichts und zeichnet so gut wie nichts. Starten Sie Crysis, und die Frequenz Ihrer Mühle ist maximal, und die Karte beginnt, ihre maximale Bewertung zu ziehen.


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Und im Gegenzug werden 0,01% der im Signal enthaltenen Energie vom Display verbraucht - es wird auch an einer anderen Stelle in Wärme umgewandelt.
Li-aung Yip

Einiges davon wird jedoch zu Licht!
rjp

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@RJP Die Energie, die an das Panel geht? Nein, tut es nicht. Es wird in Abschlusswiderständen im HDMI- oder DVI-Empfängerchip abgeleitet. Von dort wird das Signal decodiert, in einem Puffer gespeichert und schließlich an die Panel-Treiber gesendet, wo es auf die Panel-Matrix ausgegeben wird. Die ursprüngliche Leistung der Grafikkarte geht jedoch im Wesentlichen vollständig in den Abschlusswiderständen verloren, und die verbleibende Restmenge verlässt nicht die TMDS-Empfängerschaltung.
alex.forencich

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Ja, irgendwie habe ich vergessen, dass das Display nicht von der Grafikkarte gespeist wird. Das wäre ein wirklich schrecklicher Entwurf.
rjp

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Sogar das / Licht / wird schließlich in Wärme umgewandelt, wenn es auf ein Objekt in Ihrem Haus trifft und es ein wenig aufheizt. Das Universum bewegt sich in Richtung maximaler Entropie, bei der normalerweise alle Formen von Energie als Wärme abgegeben werden ... irgendwann .
Li-aung Yip

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Grundsätzlich geht alles zu heizen. Innerhalb des Chips befinden sich Milliarden winziger Transistoren, von denen jeder wie ein wirklich winziger Schalter wirkt. Diese Transistoren sind verbunden, um verschiedene Logikfunktionen zu bilden. Aufgrund der Geometrie der Transistoren weisen alle kleine parasitäre Kapazitäten auf. Immer wenn die Logik ihren Zustand ändert, was im Durchschnitt der Taktrate entspricht, müssen diese Kapazitäten geladen und entladen werden. Der Strom dafür muss durch die Transistoren fließen, die einen gewissen Widerstand haben. Widerstand und Stromfluss bedeuten Spannungsabfall und Volt mal Ampere ist Leistung. Bei jedem Taktzyklus wird Energie verbraucht, um diese Kondensatoren zu laden und zu entladen. Dies geschieht in jedem integrierten Schaltkreis - Ihrer GPU, Ihrer CPU, Ihrem RAM, Ihrem Festplattencontroller, Ihrem Handy usw. Deshalb, wenn Sie Ihre CPU oder GPU übertakten, Es verbraucht mehr Strom und erzeugt mehr Wärme. Dies ist auch der Grund, warum Ihr Laptop die Taktrate im laufenden Betrieb ändert, um Strom zu sparen, anstatt nur die CPU im Leerlauf laufen zu lassen.

In Bezug darauf, wie viel nicht erhitzt wird, ist es nicht sehr viel. Ein oder zwei Watt für den Lüfter. Vielleicht. Vielleicht hundert Milliwatt für die LEDs, wenn die Karte einen Haufen hat. Ein paar Milliwats werden über den PCI-Express-Bus bewegt, um sich in Terminierungen am anderen Ende des Busses zu vertiefen. Ein paar Milliwats mehr werden über den DVI- oder HDMI-Anschluss gesendet, um am anderen Ende in Abbrüchen aufzufangen. Insgesamt werden bei einer TDP von 375 Watt weniger als 0,1 Prozent der vom Netzteil kommenden Leistung nicht direkt als Wärme abgegeben.


Und der Rest wird indirekt als Wärme abgegeben, da die Photonen und Phononen von anderen Materialien absorbiert werden.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Nun, Sie könnten wahrscheinlich über einen Großteil des Stroms streiten, den wir im Allgemeinen verbrauchen. Glühbirnen, Herd, Mikrowelle, Warmwasserbereiter, Kühlschrank, Stereoanlage, Fernseher usw. Die Waschmaschine und der Trockner könnten jedoch eine etwas andere Geschichte haben.
alex.forencich

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Alles wird in heiße Luft verwandelt, mit Ausnahme der winzigen Lichtmenge, die von LEDs erzeugt wird. Es gibt keinen anderen Ort für die Energie, um zu gehen.


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@BumSkeeter: Die gesamte von einem IC verbrauchte elektrische Energie wird als Wärme abgegeben.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Die gesamte der GPU zugeführte elektrische Energie wird "verbraucht". Die Frage ist, zu welcher Energieform sie wird. Praktisch alles wird zu Hitze. Natürlich verbraucht eine mit 375 W bewertete GPU in der Regel viel weniger.
Joe Hass

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Im Kontext versuche ich, diesen Wert für die GPU zu verwenden, läuft alles aus (Bitcoin-Mining). Ich versuche aus Spaß herauszufinden, ob ein Haus mit Grafikkarten beheizt werden kann.
KDecker

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@BumSkeeter: Die Verwendung eines Kreislaufs zum Heizen eines Raums ist ungefähr so ​​effizient wie eine elektrische Heizung. Das heißt, wenn Ihr Zweck darin bestand, einen Raum abzubauen, anstatt ihn zu heizen, ist die GPU nicht mehr lebensfähig. Sie müssen FPGA oder ASICs verwenden, um Geld mit Ihrer Stromrechnung zu verdienen. Oder noch besser, verlieben Sie sich überhaupt nicht in den Betrug.
Travisbartley

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@ trav1s Das weiß ich sehr gut. Es ist auch kein Betrug.
KDecker
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