MacBook wird heiß... wie viel hält es aus?

[MacMac512]

Ich denke die CPU in einem MacBook wird nicht permanent bei 90+ betrieben. Wenn doch sollte man wohl ein anderes Produkt wählen.

Eben, letzteres sehe ich genauso. Siehe mein edit ganz oben.

Das Problem ist, dass viele ein mbp bspw im Architekturstudium verwenden. Dort wird aber gerendert und das teils (je nach Programm) Mithilfe der CPU über Stunden. Da wird die CPU sehr knapp unter T_junction gefahren, mit oben beschriebenen Risiken.

Dass das der falsche Rechner ist um stundenlang zu rendern ist klar, aber schaue dir mal die aktuelle Werbung zu den MBPs an. Da wird genau diese Leistung beworben.

 

[Madcat]

Zum ersten. Die Junction Temperature ist von Intel bei 100 Grad Celsius angeben. Apple betreibt die CPUs sehr nahe an diesem Wert und durchaus 5 Grad darunter.

Das ist die zulässige Betriebstemperatur bei der sich die CPU wie im Datenblatt angegeben verhält, das ist weit weg von T_tot.

Und die junction temperature ist die höchste Betriebstemperatur und schließt schon mögliches thermische Durchgehen ein. Danach ist ein Bauteil ziemlich tot.

Und genau das ist falsch. Die CPU stirbt noch lange nicht bei 100°C, selbst bei 120/130°C stirbt sie noch lange nicht. Die macht dann nur Rechenfehler.

Ja natürlich war es die GPU, nicht die CPU. Aber die hat sich dank miesem Temperaturmanagement eben selbst gegrillt.

Tja, du hast dich anscheinend nicht tiefer mit dem Thema beschäftigt sonst wüsstest du, dass das Hauptproblem bei den GPUs etwas mit den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu tun hatte und bei weitem nicht an miesem Temperaturmanagement lag. Ursache und Wirkung solltest du dir vielleicht noch mal anschaun

 

[MacMac512]

Das thermische ausdehnungsproblem, welches zwei meiner MBPs hatten, trat aufgrund des miesen Temperaturmanagements aber erst zutage...

Wie gesagt: Ursache AMD, Hervorrufen durch Apple.

Und beim Erreichen der T_Junction können Bauteile durchaus thermisch durchgehen. Bedingt durch die Physik von PN Übergängen.

 

[ATAX]

Wenn wir immer dünnere Geräte wollen, müssen wir damit leben.

Wer will denn immer dünnere Geräte ? Der Kunde etwa ? Nein, Apple gibt das doch immer wieder einfach vor, und brüstet sich damit den dünnsten..... zu bauen.
Wenn du was Temperatur stabiles willst, dann kauf dir was anderes, nur nicht Apple.

 

[Maringouin]

Wenn das Design sich über die Funktion erhebt, wirds eben unsinnig.

 

[engint]

Was etwas hilft ist den Macbook höher zu stellen. Ich hatte mal eine Laptop kühler gekauft gehabt. Es ist ein Lüfter verbaut aber ich benütze den Lüfter nicht. Aber als Abstandhalter zwischen Tisch und Laptop ist es gut.

 

[Madcat]

Und beim Erreichen der T_Junction können Bauteile durchaus thermisch durchgehen. Bedingt durch die Physik von PN Übergängen.

Ja können sie, nur die Temperatur, die du meinst, liegt fern ab der maximal zulässigen Betriebstemperatur von CPUs. Die maximal zulässige Betriebstemperatur einer CPU hat eine völlig andere Grundlage als ein thermisches Durchgehen. Da geht es in erster Linie um Datenerhalt und korrekte Rechnen (Laufzeiten und Co ).

 

[MacMac512]

Naja Intel gibt genau diese Temperatur meist mit 100-105 Grad Celsius an, das ist nicht sehr weit weg von Apples Betriebstemperatur unter Volllast. Dass da normalerweise andere Prozesse eingreifen, wie eben throttlen und abschalten ist klar, trotzdem ist es wie gesagt nicht förderlich um das Bauteil lange zu nutzen und die Fehlertoleranz sinkt auch gewaltig.

 

[Madcat]

Noch mal für dich: Bei 100-105 Grad Celsius geht die CPU noch lange nicht thermisch durch. Bei überschreiten dieser Temperatur ist lediglich mit Datenverlust in der CPU zu rechnen, da können dann die ersten Bits aufgrund des Temperatureffektes wackeln. Deshalb ist das die maximal zulässige Temperatur, da eben bis zu dieser Temperatur von Intel garantiert wird, dass da noch keine Bits wackeln und die CPU erwartungsgemäß arbeiten wird. Da ist man noch ganz weit davon weg, dass die CPU thermisch durch geht. Diese Aussage von dir ist einfach nur falsch.

 

[MacMac512]

Und nochmal. Die Definition von T_Junction ist physikalisch definiert und du kannst in jedem standardbuch nachlesen, was das für den PN Übergang bedeutet. Intel gibt diese Temperatur an. Also entweder verwendet Intel die temperaturangabe falsch, oder eben großzügig nach unten abgeschätzt, um etwaige Probleme auszuschließen.

T_Junction ist aber oft mit dem thermischen durchgehen verbunden. Lernt man schon im 2. Semester.

So oder so war aber die kernaussage, dass es nicht sinnvoll ist ein Bauteil am oberen Ende der Spezifikationen zu betreiben. Und dabei bleibt es.

 

[Madcat]

Und nochmal. Die Definition von T_Junction ist physikalisch definiert und du kannst in jedem standardbuch nachlesen, was das für den PN Übergang bedeutet. Intel gibt diese Temperatur an. Also entweder verwendet Intel die temperaturangabe falsch, oder eben großzügig nach unten abgeschätzt, um etwaige Probleme auszuschließen.

So ein PN-Übergang geht erst ab so 150-200°C signifikant in die Eigenleitung über. Soviel zu deiner physikalische Definition. ICH hab den kram studiert und arbeite in der Halbleiterfertigung. Du anscheinend nicht denn sonst wüsstest du, dass 100°C für einen PN-Übergang kalt ist. PN-Übergänge sind hier überhaupt nicht das Problem, es sind die Floating Gates und deren Tunneleffekte, die sich als erstes bemerkbar machen, lange bevor es zum thermischen Kollaps des Halbleiters kommt. Deine Aussage ist und bleibt einfach falsch. Lies doch mal ein Buch, z.B. Physik der Halbleiterbauelemente von Thuselt. Ab Seite 110 (mein ich, auf jeden Fall in der Gegend) wirds interessant bzgl. der thermischen Effekte im Halbleiter.

 

[MacMac512]

So ein PN-Übergang geht erst ab so 150-200°C signifikant in die Eigenleitung über. Soviel zu deiner physikalische Definition.

Da gebe ich dir Recht. Allerdings gibt INTEL die T_Junction wie folgt an. Siehe Intel Ark etc.
Daher meine Beschreibung, dass es bei T_Junction möglich ist, dass ein Halbleiter ins thermische Übergehen eintritt. Wie sinnvoll die Angabe von Intel ist, entzieht sich meiner Kenntnis, aber das sind die Daten, die wir hier haben.

ICH hab den kram studiert und arbeite in der Halbleiterfertigung. Du anscheinend nicht denn sonst wüsstest du, dass 100°C für einen PN-Übergang kalt ist.

Studiert habe ich den Kram genauso, daher mein Bezug auf die Semester. Arbeiten tue ich aber nicht in dem Bereich, dafür waren andere Felder noch interessanter.
Ich gebe auch gerne offen zu, dass ich nicht in der Halbleiterproduktion von CPUs arbeite. Hatte aber auch schon oft genug Halbleiter über 100°C betrieben, allerdings waren die um Größenordnungen größer als die nm-Architektur von Intel.

PN-Übergänge sind hier überhaupt nicht das Problem, es sind die Floating Gates und deren Tunneleffekte, die sich als erstes bemerkbar machen, lange bevor es zum thermischen Kollaps des Halbleiters kommt. Deine Aussage ist und bleibt einfach falsch. Lies doch mal ein Buch, z.B. Physik der Halbleiterbauelemente von Thuselt. Ab Seite 110 (mein ich, auf jeden Fall in der Gegend) wirds interessant bzgl. der thermischen Effekte im Halbleiter.

Ansonsten zum Verfahren von Intel:

In modern processors from manufacturer such as Intel, AMD, Qualcomm, the core temperature is measured by a network of sensors. Every time the temperature sensing network determines that a rise above TJ is imminent, measures such as clock gating, clock stretching, clock speed reduction and others (commonly referred to as thermal throttling) are applied to prevent the temperature to raise further. If the applied mechanisms are not compensating enough for the processor to stay below the junction temperature, the device may shut down to prevent permanent damage.[2]

Bzw. Originalquelle - kernel.org: https://www.kernel.org/doc/Documentation/hwmon/coretemp

Letztlich passiert genau das was wir beide beschrieben haben, die CPU wird gezwungen abzukühlen. Ob da wirklich schon ein Problem/Schaden an den Gates auftritt ist fast nebensächlich für den Benutzer vor dem Rechner. Bei den meisten Macs kann man das ja auch sehr deutlich am Verlauf im Intel Power Gadget ablesen. Thermal Throttling, damit nichts zu heiß wird, wahlweise damit er keinen Schaden nimmt, oder damit er noch richtig arbeitet - kann man sich aussuchen. Da die Schlussfolgerung ja nämlich doch die gleiche bleibt. Die gleiche CPU mit besseren/effizienteren/mehr Lüftern kann auch dauerhaft Volllast bringen, weil er nicht gedrosselt werden muss.

Vielleicht können wir uns ja trotz allem auf folgende Kernaussage einigen...

So oder so war aber die kernaussage, dass es nicht sinnvoll ist ein Bauteil am oberen Ende der Spezifikationen zu betreiben.

... egal ob er etwas wärmer kaputt geht oder etwas wärmer dann nicht mehr (korrekt) arbeitet.

Damit bin ich nämlich auch raus hier, weil das Endergebnis ziemlich gleich ist. Die maximal zulässige Betriebstemperatur sollte man meiner Meinung nicht ausreizen, damit ein Gerät entweder dünner oder leiser ist. Beides sinnlose Anforderungen, wenn man es dann am oberen Leistungsende betreibt.