Dacă ați fost vreodată pe piață pentru un procesor, există o șansă solidă că ați putea întâlni un mic rating cunoscut sub numele de TDP. Acesta este un rating care este adesea aruncat în argumente sau recomandări și este de fapt destul de larg înțeles greșit. TDP înseamnă „Thermal Design Power” și este o specificație care poate fi găsită pe aproape orice procesor din zilele noastre. Acesta este măsurat în „wați” și este menit să spună utilizatorului despre cantitatea maximă de căldură pe care se așteaptă să o producă procesorul într-un scenariu realist, dar cu sarcini mari. Cei doi mari producători de procesoare, AMD și Intel, utilizează acest număr pe scară largă în materialele lor de marketing.
AMD Ryzen 5 3600XT are un rating TDP de 95W
Înțelegerea TDP
Deci, de ce este exact acest rating TDP atât de greu de înțeles? Ei bine, o mare parte a acestuia are legătură cu faptul că TDP nu este un rating strict reglementat. Această evaluare este utilizată de Intel și AMD pentru a se referi la cantitatea de căldură pe care soluția de răcire a procesorului trebuie să o disipeze de la CPU pentru a o menține sub TJmax. Acest lucru creează o mulțime de zonă gri în definiția TDP, datorită variațiilor introduse prin algoritmii CPU Boost și varietatea soluțiilor de răcire.
TDP este, de asemenea, confuz datorită faptului că este promovat în Watts. Când vedeți această evaluare în wați, se poate presupune cu ușurință că acest lucru se referă la cantitatea de putere pe care procesorul trebuie să o utilizeze, care este un concept înșelător. TDP se referă de fapt la „ieșirea puterii termice”, mai degrabă decât la „consumul de energie electrică”, care creează o nouă concepție greșită în rândul cumpărătorului comun.
Căldură vs Putere
Contrar credinței populare, ratingul TDP nu se referă, de fapt, la cantitatea maximă de putere pe care procesorul o poate extrage sub sarcină. Nu este deloc o măsură a puterii electrice. TDP este un număr care este „ales” de AMD și Intel mai degrabă decât calculat, iar scopul său final este un amestec de informații utile și marketing.
TDP este un număr selectat pentru a permite producătorilor de răcitoare să elaboreze o soluție de răcire care poate fi capabilă să mențină procesorul menționat în temperaturile sale normale de funcționare în toate scenariile normale de utilizare. Prin urmare, este mai mult orientat spre răcirea procesorului decât puterea pe care procesorul o poate obține în anumite condiții.
Cu toate acestea, există o legătură între puterea termică nominală care poate fi văzută aici și puterea reală pe care procesorul o poate extrage. În timp ce numărul TDP în sine ar putea să nu fie indicatorul direct al consumului de energie, poate fi util în mod indirect în compararea consumului de energie a două procesoare care utilizează același proces de fabricație și se bazează pe aceeași arhitectură. Întrucât procesorul cu rating TDP mai mare ar produce mai multă căldură sub sarcină, sunt șanse să tindă și mai multă energie din sursa de alimentare. Astfel, putem spune că numerele sunt legate, dar afirmarea că un procesor cu un rating TDP de 95 de wați va consuma 95 de wați de putere sub sarcină este doar inexactă.
Un Watt este un Watt
În ciuda diferențelor aparente dintre puterea termică și consumul de energie electrică, un watt este încă un watt. Wikipedia definește wattul ca „o unitate derivată de un joule pe secundă și este utilizat pentru a cuantifica rata de transfer de energie”. Această definiție este utilă în special pentru a explica utilizarea unității „watt” în ratingurile TDP.
Puterea consumată de componentă este măsurată în wați, în timp ce puterea de căldură a procesorului este măsurată și în wați. Este important să ne amintim că acestea nu sunt unități diferite care au același nume. Utilizarea wattului înseamnă că aceeași energie este transformată din formă termică în formă electrică. Aceasta înseamnă că energia extrasă de procesor (puterea electrică) va fi întotdeauna ceva mai mare decât energia care este eliberată de procesor sub formă de căldură (putere termică). Diferența de energie dintre aceste două cantități este utilizată de procesor pentru a-și îndeplini funcția.
Cum calculează Intel TDP
Concepțiile greșite cu privire la ratingurile TDP au devenit și mai răspândite datorită faptului că ambii mari producători de CPU folosesc modalități diferite de a-și selecta TDP-ul. Aceasta înseamnă că numerele lor, deși ambele sunt măsurate în wați, nu sunt comparabile între ele. Diferențierea importantă este că Intel folosește ceasul de bază al procesoarelor sale pentru a-și selecta TDP-ul. Aceasta înseamnă că evaluarea „puterii maxime de căldură” a procesorelor lor este valabilă numai atunci când CPU funcționează la ceasul de bază.
Aceasta prezintă o multitudine de provocări în scenariile moderne. Procesoarele moderne de la Intel funcționează rar la ceasul de bază. Datorită mecanismelor extinse de amplificare integrate în jetoanele moderne și chiar mai mult, spațiului de overclockare deblocat de caracteristicile plăcii de bază, cum ar fi Îmbunătățirea Multi-Core, ratingul TDP anunțat scade cu mult sub puterea reală a cipului în timpul utilizării obișnuite. TDP este o estimare destul de blândă a puterii de căldură a procesoarelor atunci când vine vorba de Intel.
Evaluarea TDP a Intel poate egala consumul de energie numai dacă se aplică limita de putere PL1 - Imagine: ExtremeTech
Acest lucru poate prezenta, de asemenea, o provocare pentru utilizatorul final în ceea ce privește alegerea componentelor. Un cumpărător nebănuit ar putea fi înclinat să cumpere un alimentator mai mic sau un dispozitiv de răcire mai slab al procesorului dacă acest lucru se bazează doar pe TDP. Deși este posibil să rulați CPU-ul cu un cooler care este evaluat pentru TDP-ul său exact (cooler de 95W pentru un CPU de 95W), CPU va trece cu siguranță peste TDP-ul său de îndată ce sunt activate mecanismele de turbo-boost. Acest lucru poate prezenta probleme în ceea ce privește răcirea. Prin urmare, abordarea Intel față de ratingurile TDP ale procesoarelor sale este puțin mai tulbure decât AMD și, prin urmare, lasă mai mult spațiu pentru interpretare.
Cum calculează AMD TDP
AMD nu este, în niciun caz, perfect atunci când vine vorba de procesul de atribuire a ratingurilor TDP CPU-urilor sale. Cu toate acestea, marele avantaj al abordării AMD este că AMD măsoară puterea de căldură a procesorului la ceasul maxim de creștere, spre deosebire de abordarea Intel, unde este măsurată la ceasul de bază. Aceasta poate fi o indicație oarecum mai precisă a cantității de căldură pe care CPU o poate emite în cazuri de utilizare obișnuite.
AMD face publicitate „consumului de energie” al cipurilor sale ca numere TDP în prezentarea lor - Imagine: AMD
S-a raportat că definiția internă a TDP a AMD este: „Puterea de proiectare termică (TDP) este strict măsurarea puterii termice a unui ASIC, care definește soluția de răcire necesară pentru a atinge performanța nominală”. Această afirmație este, în esență, destul de simplă. AMD subliniază cerințele de bază ale unui rating TDP pentru un ASIC (Circuit integrat specific aplicației sau procesoare Ryzen în acest context). Această orientare de la AMD oferă ceva mai multe informații producătorilor de coolere, astfel încât aceștia să poată proiecta o soluție de răcire adecvată pentru procesoarele în cauză.
Totuși, există o parte confuză în declarația AMD. AMD se referă la „performanța nominală” a procesorului în definiția TDP. Acest lucru înseamnă practic că ratingul TDP este valabil numai pentru procesoarele care funcționează între frecvențele de bază și boost. Acest lucru exclude caracteristica potențială de auto-overclocking a Precision Boost 2.0, care folosește spațiul maxim al puterii termice și al puterii pentru a atinge ceasurile cu impulsuri maxime pe care procesorul le poate lovi, fără a încălca limitele de putere și termice.
Abordarea AMD include, de asemenea, o formulă pentru TDP care poate ajuta producătorii de răcire să-și proiecteze în mod adecvat soluțiile de răcire.
Formula TDP
Formula dată de AMD pentru TDP este următoarea:
TDP (wați) = (tCază ° C - tAmbient ° C) / (HSF θca)
GamersNexus a descompus această formulă în raportare, să vedem ce înseamnă:
- tCază ° C este definită după cum urmează: „Temperatura maximă pentru joncțiunea matriță / împrăștiere de căldură pentru a atinge performanța nominală”. S-a raportat că definiția internă a AMD este următoarea: „Temperatura maximă a cazului. Temperatura maximă măsurată la locul ambalajului specificată în ghidul corespunzător de proiectare termică. ” Tcase max este utilizat pentru proiectarea soluțiilor termice și în simulări termice.
- tCase înseamnă „carcasă”, ca în cazul distribuitorului de căldură integrat sau IHS, nu șasiul computerului. În special, aceasta se referă la temperatura din punctul în care matrița de siliciu îndeplinește IHS. Rețineți că acesta nu este „cât de fierbinte se încarcă CPU-ul”, ci „cât de fierbinte poate deveni CPU înainte ca Precision Boost 2 să înceapă să se întoarcă înapoi”. TCase mai mic ar genera TDP mai mic în formulă.
- Următorul număr din formulă este tAmbient, care este subtrahendul dedus din minuend tCase înainte ca rezultatul să fie împărțit la rezistența termică. AMD definește tAmbient ° C ca „temperatura maximă la intrarea ventilatorului HSF pentru a obține performanțe nominale”.
- HSF se referă la radiator și ventilator, deci răcitorul de CPU montat deasupra procesorului. Aceasta este temperatura aerului din jurul radiatorului, indiferent dacă este pe o bancă deschisă sau într-o carcasă pentru computer. TAmbient inferior înseamnă TDP mai mare, dar tAmbient este definit de AMD în formula sa TDP și nu este definit de propriul tAmbient. AMD definește HSF θca (° C / W) ca: Gradul minim de ° C per Watt al radiatorului pentru a obține performanțe nominale.
Specificațiile AMD pentru formulă sunt date în acest tabel de AMD - Imagine: GamersNexus
Formula conține substanță?
A avea o formulă specifică pentru acest caz de utilizare ar putea părea soluția perfectă la concepțiile greșite legate de TDP, dar este, de fapt, departe de ea. În primul rând, trebuie remarcat faptul că niciuna dintre valorile din formulă nu este fixată. Toate valorile sunt variabile care se schimbă odată cu procesorul în cauză. Aceasta înseamnă că numerele pot fi manipulate după bunul plac pentru a obține valoarea TDP dorită, iar valoarea TDP poate fi manipulată doar pentru a obține numerele definite în mod arbitrar pe partea dreaptă. Acesta este motivul pentru care s-a afirmat că valorile TDP sunt „selectate” mai mult decât „calculate” de Intel și AMD.
Dar să ne uităm la formulă pentru a vedea ce înseamnă de fapt. Sigur ar exista ceva substanțial în spatele unei ecuații matematice? Ei bine, se pare că există, de fapt, o anumită utilizare a acestei formule în procesul de fabricare a unui cooler pentru CPU. Formula acoperă în esență factorii care ar fi necesari pentru realizarea țintei TDP selectate de către producătorul CPU. Variabilele din formulă nu dețin însă nicio importanță pentru utilizatorul final.
Până acum s-ar putea părea că numerele TDP sunt doar niște jabberuri promoționale pe care companiile le pun pe casetele lor de procesor doar pentru a induce în eroare consumatorul. Cu toate acestea, acest lucru nu este în întregime cazul. De fapt, AMD și Intel nu au susținut niciodată că TDP este menit să indice consumul de energie al procesorului. Acestea specifică TDP ca un indicator al puterii termice de ieșire și ca un ghid pentru răcitorul necesar pentru a disipa căldura din CPU. Concepțiile greșite legate de TDP provin din mai mulți factori, în special utilizarea „waților” pentru a reprezenta puterea termică, care poate fi ușor înțeleasă greșit.
Cum sunt utile numerele TDP
S-ar putea să fiți înclinați să credeți că numerele TDP difuzate de AMD și Intel nu au nicio semnificație pentru utilizatorul final. Această afirmație ar putea fi adevărată într-o oarecare măsură, dar nu înseamnă că numerele TDP sunt complet inutile. Există două mari avantaje ale acestei abordări:
Diferite procesoare la același TDP
Primul mare avantaj al conceperii unui rating TDP pentru procesoare este că AMD și Intel pot lucra la celelalte variabile din formula TDP pentru a atinge ținta TDP dorită. S-a explicat mai devreme că variabilele din formulă ar putea fi manipulate după bunul plac pentru a obține rezultatul dorit. S-ar putea să nu fie un lucru atât de rău în practică. În realitate, acest lucru înseamnă că producătorul poate selecta un TDP rezonabil pentru componenta lor și apoi să regleze intern componentele pentru a obține rezultatul dorit. Aceasta este o explicație oarecum simplificată a motivului pentru care acea formulă este atât de deschisă manipulării.
Variabilele din această formulă variază de la CPU la CPU, în timp ce putem vedea mai multe procesoare atât de la AMD, cât și de la Intel, care au același TDP. De exemplu, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X și Ryzen 9 3950X au toate același TDP de 105 wați. Este clar pentru toată lumea imediat că Ryzen 9 3950X consumă cea mai mare cantitate de energie din toate procesoarele care partajează acest TDP. Acest lucru se datorează faptului că AMD a atins acel TDP țintă prin manipularea și reglarea fină a celorlalte valori din formulă, pentru a obține cel mai bun transfer termic și eficiență termică la o putere mai mare.
Soluții de răcire concepute
Al doilea avantaj major al ratingurilor TDP este de fapt principalul motiv pentru care numerele TDP au fost selectate în primul rând. Deoarece TDP este numărul ales de Intel și AMD pentru a se referi la cantitatea de căldură pe care răcitorul trebuie să o poată disipa pentru ca CPU să funcționeze conform intenției, această valoare îi ajută de fapt pe producătorii de răcitoare să elaboreze soluții de răcire adecvate pentru procesoare. Acest lucru asigură faptul că CPU-urile lansate de producători au răcitoare adecvate disponibile pe piață atât de la producători auto, cât și de la producători terți.
Răcitorul turn turn BeQuiet PureRock Slim are un TDP publicitar de 120W - Imagine: BeQuiet
Când este anunțat un nou procesor, AMD / Intel trimite un document detaliat proiectanților mai cool numit „Ghid de proiectare termică”. Acest ghid conține toate informațiile necesare despre cipul în cauză, inclusiv metoda utilizată pentru a „calcula” TDP pentru acel procesor. Orice și toate ajustările care au fost făcute la formulă sunt, de asemenea, notate în ghid, astfel încât producătorul de răcitor să se poată ajusta și pentru manipulări. Producătorii sunt liberi să își elaboreze propriile soluții de răcire, care sunt apoi supuse unor teste riguroase cu procesoarele în cauză. Această testare asigură faptul că răcitorul este capabil să se asigure că cipul funcționează la nivelul său de performanță nominal, fără a încălca TJmax.
Producători de răcitoare pe TDP
Producătorii acestor soluții de răcire sunt, de asemenea, polarizați pe tema TDP. Este evident că niciunul dintre ei nu are încredere în cifrele difuzate de AMD și Intel pentru procesoarele lor. Datorită nivelului de reglare și manipulare a formulei TDP și a variației consumului de energie și a temperaturilor datorate tehnicilor de creștere, producătorii de răcitoare acordă puțină atenție numărului real. Producătorii tind să valideze funcționarea răcitoarelor prin propriile testări pe procesoarele în cauză.
Este posibil să fi observat că și coolere-urile au un rating TDP promovat. Acesta este un alt număr TDP care nu conține multă substanță atunci când vine vorba de operațiuni din lumea reală. Dacă un cooler este evaluat pentru 95W TDP, nu înseamnă neapărat că ar putea să răcească un procesor care este, de asemenea, evaluat la 95W. Există doar prea multe variabile în joc aici pentru a face o astfel de declarație definitivă. Producătorii de aparate de răcire testează de fapt și își dezvoltă propriile ratinguri TDP pentru răcitoarele lor, care pot sau nu să fie conforme cu ratingurile pe care AMD și Intel le-au publicat.
Testarea termică și revizuirile adecvate ar trebui să fie singurul dvs. punct de referință atunci când cumpărați un cooler pentru CPU. Evaluările TDP atât ale procesorului, cât și ale coolerului pot fi doar bune pentru a deruta potențialul cumpărător.
Dacă nu TDP, atunci ce?
Dacă sunteți îngrijorat de consumul de energie al oricărui procesor pe care ați putea lua în considerare să îl cumpărați, există o modalitate de a afla exact acest lucru. În loc să depindă de numerele TDP alcătuite, care oferă indicatori reali de puțină sau lipsă de energie reală, ar trebui să ne uităm întotdeauna la recenzii aprofundate și la performanțele termice ale unui anumit procesor înainte de cumpărare. TDP nu spune întreaga imagine. Poate fi destul de înșelător pentru clienții care doar văd „wați” imprimați lângă un număr și presupun că este puterea maximă de consum.
Recenziile complete în profunzime ale CPU-urilor și ale altor componente includ, în general, numerele de consum, care sunt măsurate atât din conectorul ATX cu 12 pini, cât și de pe perete. Acest lucru oferă o idee foarte precisă despre consumul de energie al procesorului în diferite scenarii. Spre deosebire de numerele TDP, numerele de consum care sunt calculate astfel sunt destul de reprezentative pentru numerele reale pe care v-ați putea aștepta să le vedeți în funcționare normală. Aceste valori iau în considerare, de asemenea, algoritmii de creștere și orice îmbunătățiri OC imediate care ar putea fi activate pe anumite procesoare. Judecarea consumului de energie al unui CPU în acest fel este mult mai precisă și reprezentativă pentru rezultatele reale din lumea reală decât simpla estimare a consumului de energie din ratingurile TDP.
Numerele reale de evaluare arată clar că consumul real de energie este mult peste TDP-urile publicitate - Imagine: TomsHardware
Cuvinte finale
În concluzie, este destul de evident că numerele TDP nu sunt reprezentative pentru puterea unui CPU în scenarii din lumea reală. TDP este un rating care este mai flexibil decât își dau seama majoritatea oamenilor. În mare parte, este un număr selectat de AMD și Intel pentru a oferi producătorilor mai cool o anumită țintă, în jurul căreia trebuie să își proiecteze soluțiile de răcire. Există o mulțime de spațiu pentru interpretare în acest rating și, prin urmare, conduce la o cantitate mare de concepții greșite. TDP nu este în niciun caz o reprezentare exactă a puterii maxime consumate de un procesor, așa cum ar putea presupune majoritatea cumpărătorilor nebănuitori.
Evaluarea își are utilizările în unele cazuri, totuși, care se preocupă mai mult de răcirea CPU, spre deosebire de consumul de energie. De asemenea, producătorii de coolere nu sunt de acord cu utilizarea numerelor TDP și a formulelor de către Intel și AMD. Ei elaborează propria metodologie și testare pentru a verifica dacă soluția de răcire pe care au produs-o este adecvată pentru un anumit procesor. De asemenea, poate fi inexact să comparați direct numerele TDP ale unui CPU cu altul, pur și simplu pentru că ambii folosesc „wați” în sistemul lor de rating. Utilizatorul final ar trebui să ia întotdeauna în considerare recenziile înainte de a lua o decizie de cumpărare.
