Puterea designului termic - Thermal design power

Acest articol este despre anvelopa de proiectare termică a microprocesoarelor. Pentru conceptul general, a se vedea puterea nominală .

Puterea de proiectare termică ( TDP ), uneori numită punct de proiectare termică , este cantitatea maximă de căldură generată de un cip sau componentă de computer (adesea un CPU , GPU sau un sistem pe un cip ) pe care sistemul de răcire dintr-un computer este proiectat să-l disipeze sub orice sarcină de lucru.

Unele surse afirmă că puterea maximă pentru un microprocesor este de obicei de 1,5 ori mai mare decât valoarea nominală TDP.

Intel a introdus o nouă valoare numită scenary power (SDP) pentru unele procesoare Ivy Bridge din seria Y.

Calcul

Vezi și: disiparea puterii CPU
ACP comparativ cu TDP
ACP TDP
40 W 60 W
55 W 79 W
75 W 115 W
105 W 137 W

Puterea medie a procesorului (ACP) este consumul de energie al unităților centrale de procesare , în special a procesoarelor server , sub utilizarea zilnică „medie”, așa cum este definită de Advanced Micro Devices (AMD), pentru a fi utilizată în linia sa de procesoare bazată pe microarhitectura K10 ( Opteron 8300 și procesoare din seria 2300 ). Puterea de proiectare termică (TDP) a Intel, utilizată pentru procesoarele Pentium și Core 2, măsoară consumul de energie sub sarcină mare de lucru; este numeric oarecum mai mare decât ratingul ACP „mediu” al aceluiași procesor.

Potrivit AMD, ratingul ACP include consumul de energie atunci când rulează mai multe repere, inclusiv TPC-C , SPECcpu2006 , SPECjbb2005 și STREAM Benchmark (lățimea de bandă a memoriei), despre care AMD a spus că este o metodă adecvată de măsurare a consumului de energie pentru centrele de date și volumul de lucru intensiv pe server. medii. AMD a spus că valorile ACP și TDP ale procesoarelor vor fi menționate și nu se vor înlocui reciproc. Barcelona și procesatoarele de servere ulterioare au cele două cifre de putere.

TDP-ul unui CPU a fost subestimat în unele cazuri, ducând la anumite aplicații reale (de obicei extenuante, cum ar fi codificarea video sau jocurile), determinând procesorul să depășească TDP-ul specificat și rezultând în supraîncărcarea sistemului de răcire a computerului. În acest caz, procesoarele fie provoacă o defecțiune a sistemului (o „declanșare termică”), fie limitează viteza. Majoritatea procesoarelor moderne vor provoca o declanșare termică numai în cazul unei defecțiuni catastrofale de răcire, cum ar fi un ventilator care nu mai funcționează sau un radiator montat incorect.

De exemplu, sistemul de răcire a procesorului unui laptop poate fi proiectat pentru un TDP de 20  W , ceea ce înseamnă că poate disipa până la 20 de wați de căldură fără a depăși temperatura maximă de joncțiune pentru CPU-ul laptopului. Un sistem de răcire poate face acest lucru folosind o metodă de răcire activă (de exemplu, conducție cuplată cu convecție forțată), cum ar fi un radiator cu ventilator sau oricare dintre cele două metode de răcire pasivă: radiație termică sau conducție . De obicei, se utilizează o combinație a acestor metode.

Deoarece marjele de siguranță și definiția a ceea ce constituie o aplicație reală variază între producători , valorile TDP între diferiți producători nu pot fi comparate cu precizie (un procesor cu un TDP de, de exemplu, 100 W va folosi aproape sigur o putere mai mare la încărcare maximă decât procesoarele cu o fracțiune din TDP menționat și foarte probabil mai mult decât procesoarele cu TDP mai mic de la același producător, dar poate utiliza sau nu mai multă putere decât un procesor de la un alt producător cu un TDP nu excesiv de mic, cum ar fi 90 W). În plus, TDP-urile sunt deseori specificate pentru familiile de procesoare, modelele low-end utilizând de obicei o putere mult mai mică decât cele de la capătul înalt al familiei.

Până în jurul anului 2006, AMD obișnuia să raporteze consumul maxim de putere al procesoarelor sale ca TDP. Intel a schimbat această practică odată cu introducerea familiei sale de procesoare Conroe . Intel calculează TDP-ul unui cip specificat în funcție de cantitatea de energie necesară ventilatorului și radiatorului computerului pentru a se putea disipa în timp ce cipul este sub sarcină continuă. Utilizarea reală a energiei poate fi mai mare sau (mult) mai mică decât TDP, dar cifra este menită să ofere îndrumări inginerilor care proiectează soluții de răcire pentru produsele lor. În special, măsurarea Intel nu ia în considerare pe deplin Intel Turbo Boost din cauza limitelor de timp implicite, în timp ce AMD o face deoarece AMD Turbo Core încearcă întotdeauna să facă presiuni pentru puterea maximă.

Alternative

Specificațiile TDP pentru unele procesoare le pot permite să funcționeze sub mai multe niveluri de putere diferite, în funcție de scenariul de utilizare, capacitățile de răcire disponibile și consumul de energie dorit. Tehnologii care furnizează astfel de TDPs variabile includ Intel 's TDP configurabil (cTDP) și puterea de proiectare scenariu (PDS), iar AMD e cap de putere TDP .

TDP configurabil ( cTDP ), cunoscut și sub denumirea de capacitate TDP programabilă sau TDP , este un mod de operare al generațiilor ulterioare de procesoare mobile Intel (începând cu ianuarie 2014) și procesoare AMD (începând cu iunie 2012) care permite ajustări ale valorilor TDP. Prin modificarea comportamentului procesorului și a nivelurilor sale de performanță, consumul de energie al unui procesor poate fi modificat modificând TDP-ul acestuia în același timp. În acest fel, un procesor poate funcționa la niveluri de performanță mai mari sau mai mici, în funcție de capacitățile de răcire disponibile și de consumul de energie dorit.

Procesoarele Intel care acceptă cTDP oferă trei moduri de operare:

  • TDP nominal  - aceasta este frecvența nominală a procesorului și TDP.
  • cTDP jos  - când se dorește un mod de funcționare mai rece sau mai silențios, acest mod specifică un TDP mai mic și o frecvență garantată mai mică față de modul nominal.
  • cTDP sus  - când este disponibilă o răcire suplimentară, acest mod specifică un TDP mai mare și o frecvență garantată mai mare față de modul nominal.

De exemplu, unele dintre procesoarele Haswell mobile acceptă cTDP în sus, cTDP în jos sau ambele moduri. Ca un alt exemplu, unele dintre procesoarele AMD Opteron și APU-urile Kaveri pot fi configurate pentru valori TDP mai mici. Procesorul IBM POWER8 implementează o funcționalitate similară de limitare a puterii prin intermediul controlerului său integrat pe cip (OCC).

Descrierea Intel privind puterea de proiectare a scenariilor (SDP) : "SDP este un punct de referință termic suplimentar menit să reprezinte utilizarea dispozitivelor relevante din punct de vedere termic în scenariile de mediu din lumea reală. Echilibrează cerințele de performanță și putere între sarcinile de lucru ale sistemului pentru a reprezenta consumul de energie din lumea reală."

Puterea de proiectare a scenariului ( SDP ) nu este o stare de alimentare suplimentară a procesorului. SDP indică doar consumul mediu de energie al unui procesor folosind un anumit amestec de programe de referință pentru a simula scenarii "din lumea reală". De exemplu, procesorul Haswell din seria Y (putere extrem de mică) arată diferența dintre TDP și SDP .

Vezi si

Referințe

linkuri externe