Warum Ihr Motherboard CPU Power 1 und CPU Power 2 hat

Sie haben ein neues Motherboard gekauft, das Ihre CPU an ihre Grenzen bringen könnte, aber als Sie es öffneten, sahen Sie etwas Außergewöhnliches. Anstelle eines einzelnen CPU-Anschlusses verfügt Ihr Motherboard über zwei CPU-Anschlüsse.

Warum hat Ihr Motherboard also einen zusätzlichen CPU-Anschluss? Kann es Ihnen helfen, Ihr System an seine Grenzen zu bringen? Finden wir es heraus.

Wie wird die Leistung an Ihre CPU übertragen?

Bevor Sie verstehen, warum Ihr Motherboard zwei CPU-Stromanschlüsse hat, ist es wichtig zu verstehen, wie Strom an Ihre CPU übertragen wird. Einfach gesagt, Strom fließt von der Steckdose zur CPU, aber der Strom aus Ihrer Steckdose kann nicht verwendet werden, um die Elektronik in Ihrem Computer mit Strom zu versorgen. Deshalb, Ihr System verfügt über ein Netzteil (PSU).

Das Hauptziel des Netzteils ist es, den aus der Steckdose empfangenen Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umzuwandeln. Dieser Strom kann dann die verschiedenen Komponenten auf Ihrem Motherboard mit Strom versorgen. Allerdings haben die Komponenten auf Ihrem Motherboard unterschiedliche Stromanforderungen.

Um dieses Problem zu lösen, verfügt das Netzteil über mehrere Ausgangsanschlüsse, die für die Stromversorgung verschiedener Elektroniken auf Ihrem Motherboard ausgelegt sind. Diese Anschlüsse liefern normalerweise 12 V, 5 V und 3,3 V.

Einer dieser Anschlüsse versorgt die CPU mit Strom und bietet eine Spannung von 12 Volt. Es kann jedoch nicht verwendet werden, um die CPU direkt mit Strom zu versorgen, da solch hohe Spannungen die Transistoren braten würden. Daher wird die vom CPU-Anschluss empfangene Energie an die Spannungsreglermodule gesendet. Diese Module übersetzen die vom Netzteil empfangenen 12 Volt in einen Bereich von 1 bis 1,5 Volt, die dann Ihre CPU mit Strom versorgen.

Wie viel Leistung kann ein CPU-Anschluss liefern?

Der CPU-Anschluss ist für die Stromversorgung der CPU verantwortlich. Reicht diese Leistung nicht aus, kann die CPU ihre Spitzenleistung nicht erbringen.

Wie viel Leistung kann also ein CPU-Anschluss liefern?

Nun, es hängt von der Anzahl der Pins ab, mit denen Ihr Stecker geliefert wird. Eine höhere Anzahl von Pins ermöglicht es dem Steckverbinder, mehr Leistung zu liefern. Die meisten Motherboards sind mit einem vierpoligen oder einem achtpoligen Anschluss ausgestattet, aber in manchen Fällen Motherboards können zwei Anschlüsse verwenden, z. B. zwei achtpolige Anschlüsse oder einen einzelnen achtpoligen und einen vierpoligen Verbinder.

Acht Pin vs. Vierpolig: Wer bringt mehr Leistung?

Der vierpolige Anschluss auf Ihrem Motherboard verfügt über zwei 12-Volt- und zwei Erdungsstifte, während der achtpolige Anschluss über vier Erdungs- und vier 12-Volt-Stifte verfügt. Jeder der Stifte in einem Stecker kann einen maximalen Strom von 7 Ampere liefern. Angesichts der von den Stiften gelieferten 12 Volt und des Stroms von 7 Ampere kann ein einzelnes Steckerpaar 84 Watt (12*7) Leistung liefern. Daher kann ein vierpoliger Anschluss 168 Watt (84*2) liefern, während ein achtpoliger CPU-Anschluss 336 Watt liefern kann.

Mit der gleichen Logik können wir schließen, dass zwei Acht-Pin-CPU-Anschlüsse 672 Watt Leistung liefern können, während eine Acht-Pin- und eine 4-Pin-Konfiguration 504 Watt liefern können.

Wie viel Leistung benötigt Ihre CPU?

Die CPU auf Ihrem System führt Aufgaben aus, indem sie Schalter ein- und ausschaltet. Diese Schalter werden als Transistoren bezeichnet, und die Rate, mit der diese Transistoren schalten, definiert die Leistung, die Ihre CPU liefert. Die als Taktfrequenz bekannte Transistorschaltrate bestimmt auch den Stromverbrauch Ihrer CPU. Wenn Ihre CPU also mit hohen Frequenzen läuft, zieht sie mehr Strom, während niedrigere Frequenzen den Stromverbrauch Ihrer CPU reduzieren.

Aus diesem Grund ist der Stromverbrauch einer CPU variabel und hängt von der Frequenz ab, mit der Ihr Prozessor läuft, was durch die Arbeitslast Ihrer CPU definiert wird.

Verständnis der CPU-Leistungsaufnahme

Wie bereits erläutert, bezieht die CPU nicht konstant Strom vom CPU-Anschluss. Stattdessen variiert die Leistungsaufnahme basierend auf der Taktfrequenz. Die meisten CPUs haben zwei unterschiedliche CPU-Frequenzen: die Basistaktfrequenz und die Turbofrequenz. Wenn der Prozessor keine rechenintensiven Aufgaben ausführt, läuft er mit der Grundfrequenz und verbraucht weniger Strom. Im Gegenteil, wenn das System an seine Grenzen stößt, erhöht es die Frequenz auf die Turbofrequenz.

Beispielsweise bietet Intels Flaggschiff-Prozessor Core i9-13900k eine Basisfrequenz von 3 GHz auf seinen Leistungskernen, während er 125 Watt Leistung verbraucht. Diese Zahl steigt jedoch auf 253 Watt, wenn die Frequenz auf 5,80 GHz steigt (seine maximale Boost-Taktgeschwindigkeit). Auch Technologien wie Thermal Velocity Boost und Adaptive Boost Erhöhen Sie die Taktfrequenz über mehrere Kerne hinweg, wenn die Bedingungen für Prozessortemperatur und Stromaufnahme erfüllt sind, wodurch die Leistungsaufnahme eines Prozessors erhöht wird.

Die obigen Zahlen für die Leistungsaufnahme berücksichtigen keine Übertaktung, und die von Prozessoren aufgenommene Leistung kann exponentiell ansteigen, wenn die Übertaktung aktiviert ist.

Auf der anderen Seite des Spektrums verbrauchen Prozessoren wie der Intel Core i3-13100 60 bis 89 Watt Leistung, während sie mit Basis- bzw. Turbofrequenz laufen. Daher können CPUs, wenn man es sich ansieht, je nach Rechenleistung und Leistung zwischen 60 und 250 Watt ziehen Thermische Designleistung (TDP).

Warum hat Ihr Motherboard zwei CPU-Anschlüsse?

Wie bereits erwähnt, kann eine High-End-CPU 253 Watt verbrauchen, während ein 8-Pin-Anschluss 336 Watt liefern kann. Wenn Sie es also genau betrachten, reicht ein einziger CPU-Anschluss für jede CPU (außer High-End-Servereinheiten, Workstations usw.).

Aber es gibt ein Problem mit dieser Konfiguration. Sie sehen, die Drähte, die Ihre CPU während Spitzenlasten mit Strom versorgen, tragen jeweils sieben Ampere. Aus diesem Grund zieht ein 8-poliger Stecker mit vier 12-Volt-Pins insgesamt 28 Ampere, und solch hohe Ströme erzeugen viel Wärme. Zum Vergleich: Die in einem stromdurchflossenen Leiter erzeugte Wärme ist proportional zum Quadrat des durch ihn fließenden Stroms.

Daher, um eine übermäßige Erwärmung durch hohen Stromfluss zu verhindern, Intel's Desktop-Plattform Formfaktoren Netzteil [PDF] empfiehlt, den Strom auf 12-Volt-Schienen aufzuteilen, wenn der Strom über 20 Ampere steigt.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind Motherboards mit zwei CPU-Anschlüssen ausgestattet, da Hochleistungs-CPUs Ströme von über 20 Ampere ziehen können, wenn sie an ihre Grenzen stoßen.

Was sind die Vorteile von Dual-CPU-Anschlüssen?

Ein Motherboard mit zwei CPU-Stromanschlüssen hat mehrere Vorteile. Nachfolgend sind die Vorteile aufgeführt, die diese zusätzlichen Anschlüsse bieten:

• Mehr Kraftentfaltung: Mit zwei CPU-Anschlüssen auf Ihrem Motherboard kann das Netzteil die CPU mit hoher Leistung versorgen, sodass Benutzer ihr System durch Übertakten pushen können.
• Mehr Stabilität: Mit zwei CPU-Anschlüssen kann das Motherboard die Leistung stabiler liefern. Der Strom kann zwischen zwei Anschlüssen aufgeteilt werden, um die Wärmeableitung gering zu halten und der CPU eine stabile Stromversorgung zu bieten.

Benötigen Sie ein Motherboard mit Dual-CPU-Anschlüssen?

Ein Dual-CPU-Anschluss auf Ihrem Motherboard kann bis zu 672 Watt Leistung liefern. Obwohl eine moderne CPU nicht so viel Strom benötigt, kann ein Dual-CPU-Anschluss dazu beitragen, die Leistung stabiler zu liefern.

Daher empfiehlt sich ein Mainboard mit dualen CPU-Anschlüssen, wenn Sie eine High-End-CPU durch Übertakten an ihre Grenzen bringen möchten. Wenn Sie andererseits eine CPU der Mittelklasse verwenden, die nicht viel Strom benötigt, um zu funktionieren, sollte ein Motherboard mit einem einzigen Anschluss ausreichen.