Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из настраиваемого TDP )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена тепловой конструкции микропроцессоров. Для общей концепции см. Номинальная мощность .

Расчетная тепловая мощность ( TDP ), иногда называемая расчетной тепловой мощностью , представляет собой максимальное количество тепла, выделяемого компьютерным чипом или компонентом (часто процессором , графическим процессором или системой на кристалле ), которое система охлаждения в компьютере предназначена для рассеивания. при любой нагрузке.

TDP обычно - это не самое большое количество тепла, которое ЦП мог когда-либо генерировать ( пиковая мощность ), например, при запуске вируса питания , а скорее максимальное количество тепла, которое он мог бы генерировать при запуске «реальных приложений ». Это гарантирует, что компьютер сможет обрабатывать практически все приложения, не выходя за пределы своего теплового диапазона или не требуя системы охлаждения для максимальной теоретической мощности (что будет стоить больше, но в пользу дополнительного запаса для вычислительной мощности). [1]

Некоторые источники утверждают, что пиковая мощность микропроцессора обычно в 1,5 раза превышает рейтинг TDP. [2] Тем не менее, TDP является условным показателем, а его методология измерения является предметом споров. В частности, примерно до 2006 года AMD указывала максимальное энергопотребление своих процессоров как TDP, но Intel изменила эту практику, представив свое семейство процессоров Conroe . [3] В частности, измерения Intel также не полностью учитывают Intel Turbo Boost из-за установленных по умолчанию временных ограничений, в то время как AMD учитывает , потому что AMD Turbo Core всегда пытается добиться максимальной мощности. [4]

Аналогичное, но более недавнее противоречие было связано с измерениями мощности TDP некоторых процессоров Ivy Bridge серии Y, с которыми Intel представила новую метрику, называемую проектной мощностью сценария (SDP). [5] [6]

Обзор [ править ]

См. Также: рассеиваемая мощность процессора

В некоторых случаях TDP процессора был недооценен, что приводило к определенным реальным приложениям (обычно утомительным, таким как кодирование видео или игры), в результате чего процессор превышал указанный TDP и приводил к перегрузке системы охлаждения компьютера. В этом случае процессоры либо вызывают системный сбой («тепловое отключение»), либо снижают свою скорость. [7] Большинство современных процессоров вызывают тепловое отключение только при катастрофическом отказе системы охлаждения, например, при выходе из строя вентилятора или неправильно установленном радиаторе.

Например, система охлаждения ЦП ноутбука может быть рассчитана на TDP 20  Вт , что означает, что она может рассеивать до 20 Вт тепла без превышения максимальной температуры перехода для ЦП ноутбука. Система охлаждения может делать это, используя метод активного охлаждения (например, теплопроводность в сочетании с принудительной конвекцией), например, радиатор с вентилятором , или любой из двух методов пассивного охлаждения: тепловое излучение или теплопроводность . Обычно используется комбинация этих методов.

Поскольку запас прочности и определение того , что представляет собой реальное применение изменяются среди производителей , значение TDP между различными производителями не может быть точно сравнивать. Например, хотя процессор с TDP 100 Вт почти наверняка будет потреблять больше мощности при полной нагрузке, чем процессор с TDP 10 Вт от того же производителя, он может или не может потреблять больше энергии, чем процессор от другого производителя, который имеет TDP 90 Вт. Кроме того, TDP часто указывается для семейств процессоров, при этом младшие модели обычно потребляют значительно меньше энергии, чем старшие.

Динамическая мощность, потребляемая схемой переключения, приблизительно пропорциональна квадрату напряжения: [8]

где C - емкость, f - частота, V - напряжение.

Переменный TDP [ править ]

Спецификации TDP для некоторых процессоров могут позволить им работать с несколькими различными уровнями мощности, в зависимости от сценария использования, доступной мощности охлаждения и желаемого энергопотребления. Технологии , которые предоставляют такие переменные включают в себя тепловым пакетом Intel «s конфигурируемый TDP (CTDP) и мощность конструкции сценарий (SDP) и AMD » s TDP шапочку мощности .

Настраиваемый TDP [править]

Настраиваемый TDP ( cTDP ), также известный как программируемый TDP или TDP power cap , представляет собой рабочий режим более поздних поколений мобильных процессоров Intel (по состоянию на январь 2014 г. ) и процессоров AMD (по состоянию на июнь 2012 г. ), который позволяет изменять их значения TDP. Изменяя поведение процессора и уровни его производительности, можно изменить энергопотребление процессора, одновременно изменив его TDP. Таким образом, процессор может работать на более высоких или более низких уровнях производительности в зависимости от доступной охлаждающей способности и желаемого энергопотребления. [9] : 69–72 [10] [11]

Процессоры Intel, поддерживающие cTDP, обеспечивают три режима работы: [9] : 71–72.

  • Номинальный TDP  - это номинальная частота процессора и TDP.
  • cTDP down  - когда требуется более холодный или более тихий режим работы, этот режим указывает более низкий TDP и более низкую гарантированную частоту по сравнению с номинальным режимом.
  • cTDP up  - когда доступно дополнительное охлаждение, в этом режиме указывается более высокий TDP и более высокая гарантированная частота по сравнению с номинальным режимом.

Например, некоторые мобильные процессоры Haswell поддерживают cTDP up, cTDP down или оба режима. [12] В качестве другого примера, некоторые процессоры AMD Opteron и APU Kaveri могут быть настроены на более низкие значения TDP. [10] [11] [13] Процессор IBM POWER8 реализует аналогичную функцию ограничения мощности посредством встроенного контроллера (OCC). [14]

Возможности разработки сценария [ править ]

Описание Intel сценария проектной мощности (SDP) : «SDP - это дополнительная тепловая эталонная точка, предназначенная для представления термически релевантного использования устройства в реальных сценариях окружающей среды. Он уравновешивает требования к производительности и мощности для рабочих нагрузок системы, чтобы представить потребление энергии в реальном мире». [15]

Проектная мощность сценария ( SDP ) не является дополнительным состоянием питания процессора. В SDP указывается только среднее энергопотребление процессора с использованием определенного набора тестовых программ для моделирования «реальных» сценариев ». [5] [16] [17] Например, мобильные устройства серии Y (крайне низкое энергопотребление) Процессор Haswell показывает разницу между TDP и SDP. [15]

См. Также [ править ]

  • Средняя мощность процессора
  • Тепловыделение в интегральных схемах
  • Список цифр рассеиваемой мощности ЦП
  • Рабочая Температура
  • Номинальная мощность
  • Intel Turbo Boost
  • AMD Turbo Core

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Технические детали процессоров Intel Ivy Bridge мощностью 7 Вт" . arstechnica.com. 2013-01-14 . Проверено 14 января 2013 . В случае Intel, TDP указанного чипа меньше связано с количеством энергии, которое чип должен использовать (или может использовать), и больше связан с количеством энергии, которое вентилятор и радиатор компьютера должны рассеивать, пока чип находится под длительной нагрузкой. Фактическое энергопотребление может быть выше или (намного) ниже TDP, но эта цифра предназначена для руководства инженерам, разрабатывающим решения по охлаждению для своих продуктов.
  2. ^ Джон Л. Хеннесси; Дэвид А. Паттерсон (2012). Компьютерная архитектура: количественный подход (5-е изд.). Эльзевир. п. 22. ISBN 978-0-12-383872-8.
  3. ↑ Оу, Джордж (17.07.2006). «Кому верить в энергопотребление? AMD или Intel?» . ZDNet . Проверено 11 февраля 2014 .
  4. ^ Linus Tech Tips (16 сентября 2019). «Кто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО работает быстрее? AMD (3800X) против Intel (i9-9900K)» . YouTube . может показаться, что это одно и то же, но благодаря повышению точности процессоры AMD будут всегда пытаться работать с максимально возможной скоростью, как на современных графических процессорах.
  5. ^ a b Ананд Лал Шимпи (14 января 2013 г.). «Intel снижает мощность ядра до 7 Вт, вводит новый рейтинг мощности, чтобы достичь этого: SKU серии Y лишены мистики» . anandtech.com . Проверено 11 февраля 2014 .
  6. ^ Crothers, Brooke (2013-01-09). «Intel отвечает на готовые заявления об энергоэффективности» . ces.cnet.com . Проверено 11 февраля 2014 .
  7. ^ Станислав Гарматюк (2004-03-26). «Тестирование терморегулирования в процессорах Pentium 4 с ядрами Northwood и Prescott» . ixbtlabs.com . Проверено 21 декабря 2013 .
  8. ^ «Усовершенствованная технология Intel SpeedStep для процессора Intel Pentium M (Белая книга)» (PDF) . Корпорация Intel . Март 2004. Архивировано из оригинального (PDF) 12 августа 2015 года . Проверено 21 декабря 2013 .
  9. ^ a b «Процессор Intel Core 4-го поколения на основе технического описания Mobile M-Processor и H-Processor Lines, Том 1 из 2» (PDF) . Intel . Декабрь 2013 . Проверено 22 декабря 2013 . Настраиваемый TDP (cTDP) и режим низкого энергопотребления (LPM) образуют вектор проектирования, в котором поведение процессора и TDP пакета динамически регулируются в соответствии с желаемой производительностью системы и диапазоном мощности. [...] Благодаря cTDP процессор теперь способен изменять максимальную устойчивую мощность с альтернативной гарантированной частотой. Настраиваемый TDP позволяет работать в ситуациях, когда доступно дополнительное охлаждение, или в ситуациях, когда требуется более холодный и тихий режим работы.
  10. ^ а б Майкл Ларабель (2014-01-22). «Тестирование настраиваемого TDP на AMD Kaveri» . Фороникс . Проверено 31 августа 2014 .
  11. ^ a b «Краткое руководство по процессорам AMD Opteron серии 4200» (PDF) . Усовершенствованные микроустройства . Июнь 2012 . Проверено 31 августа 2014 .
  12. ^ "Обзор Sony Vaio Duo 13" . mobiletechreview.com . 2013-07-22 . Проверено 11 февраля 2014 .
  13. ^ Майкл Ларабель (2014-08-13). «Испытание настраиваемого TDP 45 Вт с AMD A10-7800 / A6-7400K» . Фороникс . Проверено 31 августа 2014 .
  14. ^ Тодд Rosedahl (2014-12-20). «Код прошивки OCC теперь с открытым исходным кодом» . openpowerfoundation.org . Проверено 27 декабря 2014 .
  15. ^ a b «Процессор Intel Core i7-4610Y (4 МБ кэш-памяти, до 2,90 ГГц)» . Intel . Проверено 11 февраля 2014 .
  16. ^ "Технические детали процессоров Intel Ivy Bridge мощностью 7 Вт" . Ars Technica. 2013-01-14 . Проверено 22 декабря 2013 .Если процессору необходимо много работать в течение длительного периода времени и ноутбук нагревается, он будет медленно снижать скорость до тех пор, пока не будет работать с заявленным TDP. [...] Существует два настраиваемых OEM-производителя "уровня мощности", которые определяют, насколько быстрым может быть ЦП в этих ситуациях: PL2 сообщает процессору, сколько мощности ему разрешено использовать, когда ему требуется короткий всплеск скорости, и PL1 определяет, насколько быстро процессор может работать при постоянной нагрузке. [...] В этом суть того, что Intel делает с процессорами серии Y: их максимальный TDP был снижен на четыре ватта, с 17 до 13. Intel также проверяет их для использования при двух более низких значениях PL1: 10 Вт и 7 Вт. Именно здесь на помощь приходит маркетинг, о котором мы говорили ранее - вместо того, чтобы скрывать эти ценности, как это было до сих пор,Intel взяла это самое низкое значение, разместила его на страницах своих продуктов и назвала SDP.
  17. ^ «Процессор Intel Core 4-го поколения на основе технического описания Mobile U-Processor и Y-Processor Lines, Том 1 из 2» (PDF) . Intel . Декабрь 2013 . Проверено 22 декабря 2013 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Подробная информация об AMD Bulldozer: Opterons с настраиваемым TDP , AnandTech , 15 июля 2011 г., Йохан Де Гелас и Кристиан Вяттё
  • Заставляем x86 работать круто , 15 апреля 2001 г., Пол ДеМоне