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Keine 1000 Watt Netzteile mehr

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  1. Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: Pathfinder 02.09.05 - 12:03

    Endlich mal weg von den Heizkörpern in unseren Rechnergehäusen!
    Das die CMOS Schalttechnik einen Geringere Verlustleistung hat, als die alte Spulen Technik ist zwar schon lange klar, aber bisher leider nicht weiter erforscht/eingesetzt.
    Der Chip an sich ist noch nicht wirklich als Welt-verändernde-Einführung zu feiern, aber wenn man den Gedanken mal etwas weiter spinnt...
    Graka, CPU, Soundkarte, Festplatten, wenn man alle Geräte mit der Technik verssorgen würde, wäre die Wärmeproduktion durch die Spannungswandlung einiges geringer.
    Eine Verlustleistung wird man in den Schaltkreisen immer haben, aber damit liese sich ein Rechner ohne Wandlungsverluste (oder mit kaum) bauen.
    Das gibt dann zwar schon wieder neue Bauteile zum Umrüsten, würde aber sowohl der globalen Energiewirtschaft als auch dem Einzelanwender einiges einbringen.
    Hoffentlich bricht nicht in den nächsten paar Monaten der altbekannte Patent-Krieg aus.

    So long Pathfinder

  2. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: senfgurke 02.09.05 - 12:31

    Pathfinder schrieb:
    -------------------------------------------------------
    > Endlich mal weg von den Heizkörpern in unseren
    > Rechnergehäusen!
    > Das die CMOS Schalttechnik einen Geringere
    > Verlustleistung hat, als die alte Spulen Technik
    > ist zwar schon lange klar, aber bisher leider
    > nicht weiter erforscht/eingesetzt.
    > Der Chip an sich ist noch nicht wirklich als
    > Welt-verändernde-Einführung zu feiern, aber wenn
    > man den Gedanken mal etwas weiter spinnt...
    > Graka, CPU, Soundkarte, Festplatten, wenn man alle
    > Geräte mit der Technik verssorgen würde, wäre die
    > Wärmeproduktion durch die Spannungswandlung
    > einiges geringer.
    > Eine Verlustleistung wird man in den Schaltkreisen
    > immer haben, aber damit liese sich ein Rechner
    > ohne Wandlungsverluste (oder mit kaum) bauen.
    > Das gibt dann zwar schon wieder neue Bauteile zum
    > Umrüsten, würde aber sowohl der globalen
    > Energiewirtschaft als auch dem Einzelanwender
    > einiges einbringen.
    > Hoffentlich bricht nicht in den nächsten paar
    > Monaten der altbekannte Patent-Krieg aus.
    >
    > So long Pathfinder


    back to the old 200W-Netzteile ;)

  3. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: JuDschie 02.09.05 - 12:57

    Gut gedacht... nur leider:
    - MHz braucht Strom - je mehr MHz, desto mehr Strom. Dassis Physik.
    - Durch immer kleinere Strukturbreiten fließen immer größere Leckströme - dassis auch Physik.
    Beides kann man (das zeigt die Praxis) nur durch exzessives Power Management in den Griff bekommen (siehe z.B. Pentium M im Vergleich zu einem Pentium 4). Bis dahin hat aber der Spannungswandler noch gar keine Rolle gespielt. Wenn der mit auf den Chip kommt, erzeugt er genau so viele (oder sagen wir mal: Nicht nennenswert weniger) Schaltverluste als auf der Platine - dassis halt auch Physik....

    Ein großes, externes Netzteil braucht man aber so oder so - es sei denn, die Jungs von Intel (und VIA und AMD und ATI und nVidia und wie sie alle heißen...) legen ihre On-Chip Spannungswandler so aus, daß man die Chips direkt mit Netzspannung betreiben kann - und das gibt nicht nur ein Platzproblem auf den Chips!

    Is leider alles nicht so einfach.

    Schönen Gruß,

    JuDschie

    Pathfinder schrieb:
    -------------------------------------------------------
    > Endlich mal weg von den Heizkörpern in unseren
    > Rechnergehäusen!
    > Das die CMOS Schalttechnik einen Geringere
    > Verlustleistung hat, als die alte Spulen Technik
    > ist zwar schon lange klar, aber bisher leider
    > nicht weiter erforscht/eingesetzt.
    > Der Chip an sich ist noch nicht wirklich als
    > Welt-verändernde-Einführung zu feiern, aber wenn
    > man den Gedanken mal etwas weiter spinnt...
    > Graka, CPU, Soundkarte, Festplatten, wenn man alle
    > Geräte mit der Technik verssorgen würde, wäre die
    > Wärmeproduktion durch die Spannungswandlung
    > einiges geringer.
    > Eine Verlustleistung wird man in den Schaltkreisen
    > immer haben, aber damit liese sich ein Rechner
    > ohne Wandlungsverluste (oder mit kaum) bauen.
    > Das gibt dann zwar schon wieder neue Bauteile zum
    > Umrüsten, würde aber sowohl der globalen
    > Energiewirtschaft als auch dem Einzelanwender
    > einiges einbringen.
    > Hoffentlich bricht nicht in den nächsten paar
    > Monaten der altbekannte Patent-Krieg aus.
    >
    > So long Pathfinder


  4. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: Pathfinder 02.09.05 - 13:33

    Da gebe ich Dir zum Teil recht.
    Es ist korrekt, das weiterhin ein externes Netzteil benötigt wird.
    Allerdings habe ich etwas erwähnt, was Du in Deinem Post nicht miteinbeziehst. Nämlich die Tatsache, das CMOS Spannungswandler eine viel geringere Verlustleistung haben als herkömliche Spannungswandler.
    Das heisst wiederum, das eine Verlustleistung stets vorhanden sein wird, diese aber durchaus geringer wird.
    Meine Idee ging eher in die Richtung, das ein externes Netzteil (mit z.B. 300Watt) weiterhin erhalten bleibt, aber nur eine Spannung anbietet. Zum Beispiel 12Volt. Dieses, auf alter Technologie gebaute, Netzteil würde durch weniger analoge Beuteile(weil keine 2 Regelkreise) auch weniger Verlustleistung haben, sprich weniger Wärmeproduktion.
    Die Regelung auf die jeweils gebrauchte Spannung erfolgt dann an den jeweiligen Geräten, die eine eigene CMOS Spannunsregelung besitzen.
    Natürlich müsste einiges an der Technologie geändert werden, das eine Spannung (12V) ausreichen würde um alle Geräte zu versorgen, aber es handelt sich hierbei nur um eine Fiktion, derer wir dank der neuen CMOS Technik einen Schritt näher gekommen sind.

    Die Idee mit dem 220 V Spannungswandler auf CMOS Basis halte ich noch für nicht realisierbar, da die Technologie bei solch hohen Spannungen eine ähnliche Verlustleistung hat, wie die analoge Version.


    So long Pathfinder

  5. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: JuDschie 02.09.05 - 14:07

    Pathfinder schrieb:
    -------------------------------------------------------
    > Da gebe ich Dir zum Teil recht.
    > Es ist korrekt, das weiterhin ein externes
    > Netzteil benötigt wird.
    > Allerdings habe ich etwas erwähnt, was Du in
    > Deinem Post nicht miteinbeziehst. Nämlich die
    > Tatsache, das CMOS Spannungswandler eine viel
    > geringere Verlustleistung haben als herkömliche
    > Spannungswandler.

    <erstauntschau> Wie kommst Du da drauf? Der größte Teil der Verlustleistung bei Spannungswandlern entsteht in den Schalttransistoren - und da werden in der Regel MOS-FET's eingesetzt.

    > Das heisst wiederum, das eine Verlustleistung
    > stets vorhanden sein wird, diese aber durchaus
    > geringer wird.
    > Meine Idee ging eher in die Richtung, das ein
    > externes Netzteil (mit z.B. 300Watt) weiterhin
    > erhalten bleibt, aber nur eine Spannung anbietet.
    > Zum Beispiel 12Volt. Dieses, auf alter Technologie
    > gebaute, Netzteil würde durch weniger analoge
    > Beuteile(weil keine 2 Regelkreise) auch weniger
    > Verlustleistung haben, sprich weniger
    > Wärmeproduktion.

    Schlachte mal ein ATX-Netzteil und mach einen Schaltplan (die sind leider im Internet rar gesät). Da ist in der Regel ein Regelkreis vorhanden, meistens für die +5V. +12V und +3,3V werden parallel mitgeführt und die Unterschiede durch eine Kompensationsdrossel, durch die die einzelnen Ströme fließen, ausgeglichen.
    Dann haste einen Schaltregler für die Standbyspannung - auf den wird man nicht verzichten können - und zwei Linearregler für -5V und -12V; wobei diese Spannungen sicherlich gar nicht mehr auf allen Mainboards verwendet werden (und man demzufolge meistens darauf verzichten könnte).

    > Die Regelung auf die jeweils gebrauchte Spannung
    > erfolgt dann an den jeweiligen Geräten, die eine
    > eigene CMOS Spannunsregelung besitzen.
    > Natürlich müsste einiges an der Technologie
    > geändert werden, das eine Spannung (12V)
    > ausreichen würde um alle Geräte zu versorgen, aber
    > es handelt sich hierbei nur um eine Fiktion, derer
    > wir dank der neuen CMOS Technik einen Schritt
    > näher gekommen sind.
    >
    > Die Idee mit dem 220 V Spannungswandler auf CMOS
    > Basis halte ich noch für nicht realisierbar, da
    > die Technologie bei solch hohen Spannungen eine
    > ähnliche Verlustleistung hat, wie die analoge
    > Version.

    <kopfschüttel> Neee, ich meinte: Für die 220V brauchst Du andere Chipgehäuse, große Strukturbreiten (die die Feldstärken aushalten) und große Kondensatoren - insgesamt zuviel Platzbedarf, um es auf einem Chip unterbringen zu können.

    > So long Pathfinder

  6. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: Heinzy 02.09.05 - 14:29

    Pathfinder schrieb:
    > ...Nämlich die Tatsache, das CMOS Spannungswandler eine viel
    > geringere Verlustleistung haben als herkömliche
    > Spannungswandler.

    Stimmt so nicht. Hier wäre es wichtig, nicht Birnen mit Äppeln zu vergleichen.
    Wenn man beispielsweise vom "Netzteil" spricht, meint man gemeinhin das Power-Netzteil, in dem ganz andere Techniken verwendet werden, beispielsweise als Schalter IGBTs oder MOSFETs, teilweise mit aktiver Gleichrichtung, wie auch JuDschie geschrieben hat.
    Wenn du dagegen von den Core-Spannungsreglern auf dem Mainboard sprichst, so wird dort schon seit Jahren keine Bipolartechnik mehr eingesetzt. Erstens hat die Bipolartechnik zu große Strukturbreiten und zweitens zu hohe Verluste bei kleinen Arbeitsspannungen, weil deren Sättigungsspannung relativ immer größer wird. Es wird also auch hier mit MOS-Schaltern gearbeitet, wobei die bei Schaltreglern bisher verwendeten Spulen nur deshalb Verluste haben, weil sie einen ohmschen Widerstand besitzen. Wir haben es hier mit einem Kompromiss zwischen Niederohmigkeit und minimalem Preis zu tun.

    > Meine Idee ging eher in die Richtung, das ein
    > externes Netzteil (mit z.B. 300Watt) weiterhin
    > erhalten bleibt, aber nur eine Spannung anbietet.
    > Zum Beispiel 12Volt.

    Alter Hut, nennt man Busspannungsversorgung. In der Industrie werden da häufig 24V oder 48V verwendet.

    > Diese ... Netzteil würde durch weniger analoge
    > Beuteile(weil keine 2 Regelkreise) auch weniger
    > Verlustleistung haben, sprich weniger
    > Wärmeproduktion.

    Stimmt auch nicht, die Netzteile haben keine zwei Regelkreise im Sinne einer getrennten Regelung der Ausgangsspannungen, sondern regeln nur die Hauptspannung (bei ATX die 5V), während die anderen Spannungen "mitlaufen" und eine größere Toleranz in Kauf genommen wird.

    > wir dank der neuen CMOS Technik einen Schritt

    Die CMOS-Technik gab es schon vor 30 Jahren.
    Wahrscheinlich meinst du eher die Idee dieser Implementierung eines Spannungswandlers mit hunderten von MHz?
    Wie dem auch sei, die genaue Technik wird von Intel nicht verraten. Aber die physikalischen Gesetze gelten in unserer Raumblase nun mal für alle: Spannungsumsetzung lässt sich nur durch Energie-"Schiebung" bewerkstelligen und dazu verwendet man Kondensatoren (Charge Pump) oder Spulen (Step-Down, Flyback, etc). Bin gespannt, was es bei Intel letztlich sein wird, ich tippe mit 99% Wahrscheinlichkeit auf eine Charge Pump.

    Ansonsten habe ich gerade gesehen, dass JuDschie parallel zu mir fast das gleiche geschrieben hat. Gruß an ihn!

    Heinzy

  7. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: :-) 02.09.05 - 15:41

    Kleine Spannungen kann man sich zwar direkt aus dem Netz holen, aber nicht die großen Ströme. Ohne Trafo läuft da nix.

  8. Re: Keine 1000 Watt Netzteile mehr

    Autor: JuDschie 02.09.05 - 16:49

    > Ansonsten habe ich gerade gesehen, dass JuDschie
    > parallel zu mir fast das gleiche geschrieben hat.
    > Gruß an ihn!
    >
    > Heinzy

    Danke - geht zurück! =:o))

    JuDschie



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