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Leistungsaufnahme: Messmethoden und Messsystem

[Exklusiv] AMD FirePro W8100 im Test: Hawaii-Workstation-Karte
Von

Leistungsaufnahme

Unser deutsches Testsystem für Leistungsaufnahme von Consumer- und Workstation-Grafikkarten wurde in Kooperation mit HAMEG (Rohde & Schwarz) für die besonders exakte Messung in möglichst kleinen Intervallen konzipiert und ermöglicht eine Auflösung von bis zu einer Mikrosekunde.

Nur der Einsatz aufwändiger Technik kann nämlich noch den gesteigerten Anforderungen von AMDs Power Tune (Wechsel der Kernspannung im Zeitfenster von unter 10 Mikrosekunden) und Nvidias Boost sowie den damit verbundenen sehr großen und schnellen Lastwechseln einigermaßen gerecht werden. Deshalb werten wir alle zu messenden Ströme und Spannungen mit einem 500 MHz schnellen Mehrkanal-Oszillographen (HAMEG HMO 3054) aus, der auch das gemeinsame Speichern dieser Daten und eine sinnvolle Fernsteuerung erlaubt.

Die Messungen der drei hochauflösenden DC-Stromzangenadapter (HAMEG HZO50) erfolgen an einer speziell für uns angefertigten Riser-Card für die 3,3- und die 12-Volt-Schiene, die auch PCI-E 3.0 unterstützt und auf kurze Signalwege setzt, sowie an der Versorgung über die PCI-E Stromversorgungskabel, die wir entsprechend präpariert haben.

Die Spannungen messen wir direkt an einem modifizierten Abgriff am Netzteil. Für unsere Detailmessungen arbeiten wir im Allgemeinen mit einer Auflösung von zwei Millisekunden, da somit alle Schwankungen von AMDs Power Tune bzw. Nvidias Boost sicher kumuliert aufgezeichnet und bewertet werden können. Auf Grund des sehr hohen Datenvolumens für alle zu messenden Kanäle haben wir die Messdauer auf insgesamt zwei Minuten begrenzt. Nur bei Detailauswertungen verringern wir die Messintervalle weiter bis zur physikalischen Grenze unseres Messsystems.

Messverfahren:
berührungslose Gleichstrommessung am PCI-E Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCI-E Stromversorgung
direkte Spannungsmessung am Netzteil
Messgeräte:
1x HAMEG HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph
4x HAMEG HZO50 Stromzangenadapter (1mA-30A, 100 KHz, DC)
4x HAMEG HZ355 (10:1 Tastteiler, 500 MHz)
1x HAMEG HMC 8012 Digitalmultimeter mit Speicherfunktion


Was passiert in nur eine Millisekunde?

Um das eben Geschriebene zu verdeutlichen, lösen wir den Zeitraum von nur einer Millisekunde noch einmal weiter auf und zeigen, was in nur wenigen Sekundenbruchteilen wirklich passiert. Man erkennt nämlich bei diesen Messungen die Funktionsweise von AMDs Power Tune (und Nvidias Boost) sehr gut, weil die Kurve am Ende auch die in so kurzen Intervallen angepasste Versorgungsspannung der CPU sehr plastisch wiederspiegelt.

Dieser Umstand hat uns dazu veranlasst, die maximale Speichermöglichkeit unseres Oszillographen voll auszureizen, um so eine noch genaure Ermittlung der tatsächlichen Leistungsaufnahme zu realisieren.

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2 Kommentare anzeigen.
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  • Sweepi , 7. Juli 2014 11:57
    Klasse Test! (wie immer :) )

    Kurze Frage zu eurem 2D-Test: Ist das ein anderer als http://www.tomshardware.de/download/Tom2D,0301-26150.html? (Im Test steht v2).
    Und ist der Download down oder mache ich was falsch?


    Gruß
    Sweepi
  • FormatC , 7. Juli 2014 12:13
    Was mit dem Download ist, weiß ich auch nicht. Der Tests ist in einer neuen Version, die ist aber aus guten Gründen nicht mehr public, da wurde zu viel Unfug mit getrieben (sogar mal gegen Geld von irgendeinem Portal) :(