消費電力測定(グラフ82～93)

最後に消費電力比較である。1つ目はSandraのDhrystone/Whetstoneを実施したもので、グラフ82と83がその消費電力変動を示したものだ。おおむね10～70秒がDhrystone、その後190秒あたりまでがWhetstoneである。Whetstoneがやや長いのは、最近SingleとDoubleの2種類を測定しているためだが、消費電力的にはほぼ同じなので、これは平均化してしまうことにした。

このグラフ82と83から、それぞれの待機状態の実効消費電力をまとめたのがグラフ84と85だ。また、Dhrystone/WhetStoneと待機状態の差を計算したのがグラフ86で、これが稼動状態のコアの事実上の消費電力に近い。

まず目に付くのは、Broadwellコアの消費電力増分の少なさである。Dhrystoneで20～25W、Whetstoneでも10～15W低い。絶対的な消費電力でもグラフ84と85から分かる通り100Wを切っており、CPUの換装だけでシステム全体としてかなり省電力化が実現できるようだ。

そもそも待機中の消費電力自身がHaswellと比較して20W以上削減できているのは非常に大きいと思う。Godavariについては、まぁ28nmプロセスだし、どちらかといえば消費電力よりも性能に振ったモデルだから、致し方ないところではあろう。

2つ目は3DMarkのFireStrikeのDemoを実施したものだ。グラフ87と88がそれぞれの消費電力変動、グラフ89がこれをまとめたものである。このグラフ89で、Idleはグラフ84と85にも出てきた待機時の消費電力、グラフ87と88が3DMark Demo実施中の平均消費電力、差はこの2つの差を取ったものである。

まず外部GPUで言えば、Haswell < Broadwell < Goravariの順に消費電力が増えているのがちょっと面白い。ただHaswellとBroadwellの差はごくわずかで、Godavariだけ突出して多いのはCPUの消費電力増分がそれだけあるという事だと思われる。一方内蔵GPUを見ると、一番少ないのがHaswellというのは、EU数が少ない事とL4が無い事が効いているのだろう。逆にBroadwellとGodavariはどちらも70W台になっており、それなりの性能はそれなりの消費電力を伴うという事が分かる。

3つ目であるが、2014年にDevil's Canionのオーバークロック特性についてレポートしたが、これと同じ手順で、動作周波数と消費電力の関係をもう少し細かく取得してみた。

テストにはAIDA64 Stabili Testを用い、BIOS Setupを用いてCPUの動作速度を1GHzから200MHz刻みであげながら、その際の消費電力の増え方を測定したものだ。ちなみに内蔵GPUを使うと誤差の要因になるので、外部GPUを利用しての測定である。テスト方法そのものは以前と同じと考えていただければ良い。

さて、グラフ90がHaswellの、グラフ91がBroadwellの消費電力変動である。Broadwellの方は何故か3.6GHz駆動が途中で変な事になっているが、これは開始後2分弱でハングアップしたためだ。今回テストした個体は、3.5GHzあたりが常用できる限界だったようだ。

さて、このグラフの結果を動作周波数-消費電力という形でプロットしたのがグラフ92である。

直線近似の破線も付け加えてあるが、それぞれの直線近似の値を見ると

  • Haswell Y軸切片：43.054W 傾き：20.074W/GHz
  • Broadwell Y軸切片：44.374W 傾き：14.072W/GHz

ということでY軸切片はかなり接近している事がわかる。そこで、0GHz相当の場合に0Wになるようにグラフ92を補正したのがグラフ93である。これを見ると1.6～2.2GHzあたりに妙な盛り上がりがあるが、これはこの範囲の周波数だとなぜか小刻みに消費電力の変動が大きかったためで、なにかしら特異点的な範囲だったのかもしれない。

それはともかく、全般的にみると3GHzあたりまでの範囲は、Haswellに比べて同一周波数だと20W以上消費電力が少ない。ところがその先から急に消費電力が増える傾向にあり、3.6GHzあたりで熱暴走を起こしているのが分かる。

以前にこのあたりで、Broadwell-KがP1273になるかどうか? という話を書いたが、この結果を見る限りBroadwell-Hに利用されているプロセスはSoC向けのP1272で、3GHz以下だと幸せになれそうだが、その先は急速に消費電力が増える形になるようだ。