высокое tdp что это
Что означает TDP? Как вы должны интерпретировать этот термин?
Вы, возможно, сталкивались с термином TDP при покупке компьютерного процессора, нового ноутбука или даже новой материнской платы. Если вы читали обзоры в Интернете, вы, вероятно, видели, как некоторые авторы упоминают значения TDP как хорошие или плохие. Думаете ли вы, что TDP — это то, сколько электроэнергии требуется процессору или подобной аппаратной части на основе чипа? Если вы хотите узнать, что такое TDP и для чего его следует использовать, прочитайте эту статью.
Что означает TDP?
Углубляясь в суть проблемы, TDP — это сокращение от Thermal Design Power. Если вы купили компьютерный процессор (CPU) или видеокарту (GPU), возможно, вы слышали об этом термине. Большинство производителей компьютеров и компьютерных комплектующих рекламируют TDP для своей продукции. Однако, хотя многие люди ставят знак равенства между TDP и энергопотреблением, это не совсем так. К сожалению, это происходит потому, что значение TDP выражается в ваттах, которые большинство людей связывают с измерением электрической мощности. В действительности, TDP относится к тепловым ваттам, а не к электрическим ваттам, и это не показатель электрической мощности, а спецификация для системы охлаждения.
Например, когда производитель сообщает вам, что конкретный процессор имеет TDP 65 Вт, он фактически относится к системе охлаждения, которая необходима для поддержания его в прохладном состоянии. Другими словами, процессору с TDP 65 Вт необходим кулер, который может эффективно рассеивать 65 Вт тепла.
TDP сообщает вам, сколько тепла должно отводиться кулеру на чипе при обычной рабочей нагрузке. Он не сообщает вам, сколько тепла отводится микросхемой, такой как компьютерный процессор или набор микросхем графической карты, при работе с полной нагрузкой. Например, когда вы запускаете сложную игру или бенчмарк, все ставки выключены. В таких случаях вам необходимо иметь охлаждающее решение, которое может обрабатывать даже больше тепла, чем процессор TDP, графический процессор, система на кристалле и т.д.
Что касается энергопотребления процессора, вы можете использовать TDP, чтобы получить представление о том, сколько электроэнергии он потребляет. Зная, что TDP относится к теплу, а не к энергии, вы можете спросить себя, почему мы так говорим. Когда чип, такой как ЦП, имеет высокий показатель TDP, это означает, что он выделяет много тепла. Тепло является побочным продуктом электричества, и это означает, что вы можете посмотреть на рассеянное тепло процессора (его TDP), чтобы оценить, сколько энергии требуется этому процессору.
Поэтому, если ваш процессор или видеокарта имеет высокий TDP, он также может потреблять много энергии. Вообще говоря, реальная потребляемая мощность чипа обычно выше, чем его номинальная TDP. Например, 65-ваттный процессор TDP может потреблять 90 ватт электроэнергии.
Кроме того, в целом, вы должны с осторожностью относиться к значению TDP при покупке компьютерных комплектующих, таких как компьютерные процессоры. Это потому, что вам также нужен адекватный кулер для процессора. С другой стороны, при покупке видеокарт или ноутбуков, например, TDP не так важен, поскольку такие продукты уже имеют адекватные встроенные решения для охлаждения, установленные на них их производителями.
В заключение, если вы владеете или намереваетесь купить такое оборудование, как процессор, вам следует проверить его рейтинг TDP, чтобы узнать, какой кулер вам нужен. Чем выше TDP, тем лучше система охлаждения вам нужна. Кроме того, даже если вы можете использовать его только в качестве приблизительной оценки, более высокий TDP означает более высокое энергопотребление.
Для каких аппаратных компонентов применяется TDP?
TDP — это измерение, которое применяется к чипам, которые используют электричество для работы. Это означает, что вы увидите подробности о TDP при взгляде на компьютеры, компьютерные компоненты и другие подобные устройства, использующие чипы.
TDP представляет собой важную спецификацию для таких вещей, как компьютерные процессоры, видеокарты, наборы микросхем (включая наборы микросхем материнских плат) и SoC ( системы на чипе, в том числе на смартфонах).
Высокий TDP хорошо или плохо?
Это законный вопрос, но ответ на него не так ясен, как хотелось бы. Высокий TDP не является ни хорошим, ни плохим. Почему мы говорим это? Чтобы понять, давайте посмотрим, что означает высокий TDP для процессора компьютера:
Чип с высоким TDP означает, что этот процессор выделяет много тепла. Вы можете подумать, что больше тепла означает, что это плохо. Мало того, что он нуждается в лучшем охлаждении, но это также, вероятно, означает, что процессор потребляет больше электроэнергии. Еще раз, вы можете подумать, что больше власти это тоже плохо. Однако больше тепла и больше энергии, потребляемой от стены, также может означать, что чип быстрее и предлагает более высокую производительность, чем другие процессоры с более низким рейтингом TDP.
Высокий TDP, вероятно, не должен мешать вам покупать процессор, если вам нужна грубая скорость. С другой стороны, если вас больше интересует энергоэффективность и вы не возражаете против снижения производительности, ищите более низкое значение TDP.
У вас есть другие вопросы относительно TDP?
Теперь у вас должно быть более четкое понимание того, что означает TDP и почему это важно. Теперь вы знаете, что это не мера электрической мощности, а мера тепловых и охлаждающих решений, которые требуются чипам, таким как процессоры, для работы в нормальных условиях. У вас есть другие вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если вы это сделаете, не стесняйтесь писать нам, в комментариях ниже.
TDP — Thermal Design Power
Те, кто знаком с принципом Ландауэра, в курсе, что при проведении необратимых вычислений обязательно выделяется тепло, не меньшее чем k*T*ln2, а разбирающиеся в электронике подтвердят, что на самом деле эта величина на порядки больше в связи с наличием сквозного тока при переключении КМОП пары, паразитных токов утечки и сопротивления металлических межсоединений. Что же касается рядовых пользователей, то они просто привыкли к тому, что процессоры при работе греются и выделяют тепло.
Итак, знакомьтесь — TDP. Как видно из заголовка, TDP расшифровывается как «Thermal Design Power». Эта величина показывает максимальное количество тепла, которое должна рассеивать система охлаждения чипа.
Производители принимают ее равной максимальной мощности, которую потребляет чип. Потребляемую мощность проще измерить, и в конце концов вся она (за исключением пренебрежимо-малого электромагнитного излучения) будет рассеяна в виде тепла.
История Desktop-процессоров в разрезе TDP
Небольшой экскурс в историю систем охлаждения
Уже в эпоху первого процессора Pentium, компьютеры стали использовать активное охлаждение, которое представляло собой смешных размеров радиатор и такой же «пропеллер».
на фото Intel Pentium 200 MMX со снятым вентилятором
Можно было обойтись и пассивным охлаждением, используя чуть более развитой радиатор, но в те времена не слишком заботились о бесшумности. Конечно, одним кулером процессора дело не ограничивалось, винчестеры и блоки питания давали существенный вклад в общий шум системы.
Системы охлаждения плавно развивались параллельно с ростом тепловыделения процессоров и наконец…
В эпоху процессоров Pentium 4 получили свое развитие монструозные кулеры и альтернативные способы охлаждения: жидкостные, криогенные, нитрогенные. Для интересующихся историей, приведу ссылку на статью «Кулеры миллениума» за авторством товарища LIKE OFF от 2001 года.
В наше время низкий шум для ПК имеет большое значение, многие энтузиасты стараются собрать компьютер максимально бесшумным, в идеале с полностью пассивным охлаждением.
Это вполне посильная задача. В таких случаях чаще всего используют процессор с TDP не более 40W. Можно выбрать модель с большим TDP и понизить ее частоту и напряжение на ядре. (Мощность пропорциональна частоте и квадрату напряжения питания).
В результате может получиться что-то подобное:
При TDP больше 50W обойтись без активного охлаждения уже сложно. Даже если процессорное охлаждение пассивно, нужна хорошая циркуляция воздуха внутри корпуса.
Поведение процессора при перегреве
У тех, чье знакомство с компьютерами началось достаточно давно, наверняка осталось в памяти легендарное видео от команды Tom’s Hardware. (Приводить ссылку на него я не могу по идеологическим соображениям). Эти ребята выяснили, что случится с процессором, если он во время работы лишится системы охлаждения. Ситуация на самом деле вполне возможная: кулер может отвалиться при транспортировке, или в системе охлаждения может сломаться вентилятор. Ну и наконец, наиболее часто встречающаяся проблема, когда термоинтерфейс между процессором и системой охлаждения со временем теряет свои теплопроводящие свойства.
Что произойдет, когда температура процессора превысит предельную? Очевидно, ничего хорошего, но некоторая самозащита у процессора все-таки есть. Начиная с Pentium 4, при достижении температуры порядка 90°C включится так называемый throttling: процессор начнет пропускать такты, замедляя свою работу и снижая тепловыделение. Конечно, оставшись без охлаждения, процессор не сможет обеспечить даже мало-мальски приемлемой производительности.
Мобильные вычисления.
Для ноутбуков главный аспект TDP — это потребляемая мощность, ведь она оказывает непосредственный влияние на время автономной работы. TDP процессоров Atom, чаще всего применяемых в нетбуках, находится в диапазоне 2-10W, а большинства процессоров для ноутбуков — 15-40W.
По моим оценкам, основанным на сетевых изысканиях, 15″ ноутбук с дискретной графикой и процессором с TDP 35W в целом потребляет около 80W. Можно оценить вклад процессора в общее энергопотребление ноутбука как 30-40%. Конечно, это верно только при максимальной нагрузке на процессор. Большую часть времени процессор отдыхает, в дело вступают технологии энергосбережения, и его доля в общем энергопотреблении уменьшается.
Отметим, что несмотря на малое TDP мобильных процессоров, эффективное охлаждение внутри тесного корпуса реализовать подчас проблематично, поэтому перегрев у ноутбуков встречается даже чаще, чем у десктопов.
Что такое TDP у процессора и видеокарты?
Содержание
Содержание
Возможно, при выборе процессора, видеокарты или системы охлаждения вы видели буквы TDP в характеристиках устройства. Сегодня попробуем разобраться что же скрывается за этой аббревиатурой, какое отношение она имеет к температуре и энергопотреблению.
Абревиатура TDP (Thermal Design Power) обозначает конструктивные требования по теплоотводу или просто требования по теплоотводу для системы охлаждения. Если проще, TDP служит ориентиром для выбора системы охлаждения и отображает количество тепла, выделяемое устройством во время среднестатистической нагрузки. Значение TDP выражается в ватах, и вот тут зачастую возникает путаница между TDP и энергопотреблением.
Многие принимают TDP за энергопотребление. И нельзя сказать, что это в корне неверно, так как у TDP и энергопотребления есть взаимосвязь, но значение TDP, указанное производителем, несет несколько иной смысл. Значение TDP относится к тепловым ваттам, а не к электрическим. TDP не показатель электрической мощности, а всего лишь спецификация для системы охлаждения.
Разберем подробнее, что же означает TDP
TDP — это значение, которое используют в очень широком смысле Intel и AMD для обозначения информации о тепловыделении своих продуктов. По большому счету, TDP — это просто рекомендация по выбору системы охлаждения, чтобы процессор нормально функционировал.
TDP — это не какой-то конкретный показатель, как энергопотребление, это больше абстрактное значение, посчитанное производителями по собственной формуле во время работы процессора в определенных условиях и нагрузках. Какие это были условия и какая нагрузка, никто, конечно, не уточняет, но эти тестирования проводятся явно не с максимальной нагрузкой.
Именно поэтому при покупке процессора с заявленным TDP 95 Вт и системы охлаждения с заявленным производителем TDP 95 Вт не значит, что процессор не будет подвержен перегреву при ваших условиях эксплуатации.
Так как процессор при работе почти 100% потребляемой энергии переводит в тепловую энергию, можно сказать, что энергопотребление и тепловыделение — это равные значения.
Заявленный TDP не отображает энергопотребление и производительность
Разные производители рассчитывают требования по отводу тепла для своих устройств по-разному, поэтому величина не может напрямую использоваться для сравнения энергопотребления процессоров, особенно в контексте разных архитектур и разных производителей.
Например, процессор потребляет 100 Вт с максимальной рабочей температурой до 95°С, у другого процессора такое же потребление, но его максимальная рабочая температура составляет всего 75 °С. Очевидно, что для процессора 2 потребуется более мощная система охлаждения, соответственно, производитель укажет более высокий TDP, при этом уровень энергопотребления будет одинаковым.
Зачастую требования по теплоотводу заявляются даже для целого семейства процессоров.
Например, Intel для Core i9 10900K, Core i7 10700K и Core i5 10600K для всех трех моделей указывает TDP 125 Вт, в то время как рассеивать тепла системе охлаждения с младшими моделями придется значительно меньше.
Так же существенно отличается между собой энергопотребление и производительность этих процессоров.
Помимо этого, процессоры Intel Core i9 10900K с заявленным TDP 125 Вт могут легко потреблять во время работы 200, а то и все 250 Вт.
Все дело в том, что в штатную работу процессоров начинают вмешиваться производители материнских плат, намеренно увеличивая производительность выше номинальной, чтобы их продукт смотрелся лучше на фоне продуктов конкурентов.
Компания AMD так же указывает одно значение TDP для продуктов с разным уровнем производительности.
Например, Ryzen 3700X имеет TDP 65 Вт, в то время как младшая модель Ryzen 3600 имеет точно такое же TDP, а модель 3600X и вовсе 95 Вт.
Энергопотрбеление процессоров AMD так же сильно далеко от максимального значения TDP указанного производителем, при работе процессор Ryzen 2700X без каких-либо манипуляций с Bios может легко потреблять 160–170 Вт энергии при Max TDP 105 Вт.
И только при отключении в Bios «Precision Boost Overdrive» энергопотребление начинает соответствовать значению TDP, но это уже не работа по умолчанию.
TDP и разгон
Во время разгона компонентов, будь то процессор или видеокарта, увеличивается их энергопотребление и, следовательно, увеличивается требование к системе охлаждения (TDP). Рост энергопотребления во время разгона может достигать 30, а то и 50% от базовых значений, соответственно и требования по охлаждению вырастут пропорционально.
Но и тут все не так просто. Если говорить про разгон в контексте энергопотребления, то ручная установка напряжения и частоты может понизить энергопотребление процессора во время работы и соответственно снизит требования по охлаждению.
Например, процессор Ryzen 2700X в стоке потребляет 140 Вт и работает на частоте 4000 МГц при прохождении бенчмарка Cinebench R20. Во время ручного разгона процессор так же работает на частоте 4000 МГц, но потребляет всего 115 Вт. Результат производительности в обоих случаях идентичный.
AMD Ryzen 7 2700X Default
AMD Ryzen 7 2700X Overclocking
TDP у видеокарты
Для обычных пользователей TDP видеокарты не имеет такого большого значения, как TDP для процессоров. Все видеокарты уже комплектуются системами охлаждения от производителя, где проверяются на эффективность отвода тепла при максимальных и длительных нагрузках с конкретной видеокартой. Безусловно, можно заменить систему охлаждения на более производительную, но в этом случае вы скорее всего лишитесь гарантии, плюс дополнительно потратитесь на систему охлаждения. Лучше изначально выбирать видеокарту с более производительной системой охлаждения, это не только обеспечит лучшее охлаждение, но может и повысить производительность.
Выводы
При выборе системы охлаждения для процессора нужно отталкиваться от значения TDP, указанного производителем устройства, однако покупать охлаждение лучше всего с запасом минимум 50% от заявленного TDP. А если вы решите заняться разгоном, то к выбору системы охлаждения нужно подойти еще тщательнее.
TDP — достаточно важный параметр, но сейчас это больше маркетинговый термин, из-за чего каждая из компаний старается указать наименьше значение для своего изделия. А с учетом того, что в работу процессора вмешиваются производители материнских плат, это значение утратило свое первоначальное обозначение.
TDP заявлен один, энергопотребление — совершенно другое, а брать систему охлаждения нужно с запасом на 50% от заявленного TDP.
Все это только вводит покупателя в заблуждение нежели помогает с выбором охлаждения. Было бы куда проще если бы указывался максимальный TDP или энергопотребление для изделия, нежели какое-то абстрактное значение.
Новые тепловые характеристики чипов Intel. Почему отказались от привычного TDP?
Содержание
Содержание
В начале ноября вышли процессоры 12-го поколения от Intel. Архитектура Alder Lake привнесла множество инноваций. Главной из них стало появление энергоэффективных ядер. Вместе с тем американская корпорация решила отказаться от параметра типичного тепловыделения (TDP). Intel начала указывать в спецификациях чипов новые аббревиатуры PBP и MTP. Давайте разберемся, что они значат.
Что такое TDP
Небольшой ликбез для тех, кто вообще не понимает, о чем речь.
TDP (Thermal Design Power, в переводе «расчетное тепловыделение») — это количество тепла, выделяемое процессором при работе на базовой частоте, которое рассеивается системой охлаждения в окружающую среду. Подробности можно прочитать в специализированном материале.
Многие считают TDP эквивалентом потребляемой мощности процессора. Однако с точки зрения физики это не совсем корректно. Основная часть энергии, которую потребляет ЦП, преобразуется в тепло. Лишь малая ее часть превращается в электромагнитное излучение — настолько малая, что ей можно пренебречь.
Чем теплопакет отличается от реального энергопотребления
Тонкость заключается в том, что при работе процессора в режиме Turbo Boost тепловыделение выходит далеко за пределы обозначенного TDP. Например, для флагмана прошлого поколения Core i9-11900K реальная потребляемая мощность может доходить до 300 Вт и выше. При этом производитель заявил всего 125 Вт.
Производители процессоров указывают объем тепловыделения только для базовой частоты ядер — этим грешат и Intel, и AMD. Но если задать в BIOS материнской платы ограничение в те же 125 Вт, производительность компьютера упадет катастрофически. Турбо-частоты и вовсе не будут достигаться.
Почему TDP больше неактуален
Величина TDP сейчас — скорее маркетинговая цифра, не имеющая ничего общего с реальностью. Несколько лет назад инженеры Intel ввели параметры лимита энергопотребления (Power Limit). Это позволило хотя бы немного привести теорию с практикой.
PL1 сделали равным TDP, то есть потреблению при базовой частоте. PL2 показывает максимальный предел потребления в течение промежутка времени Tau. Это значит, что i9-10900K может потреблять до 250 Вт в течение максимум 56 секунд турбобуста.
С выходом процессоров 12-го поколения Alder Lake компания решила убрать эти «костыли» и ввести полностью новые величины.
Что такое PBP и MTP
В спецификациях теперь указывают сразу два параметра. PBP (Processor Base Power) — это максимальное тепловыделение на базовой частоте, то есть аналог TDP и PL1. MTP (Maximum Turbo Power) обозначает «честное» выделение тепла, которое процессор может достигать в режиме буста.
Отличие состоит в том, что параметр MTP не равен PL2 — временных ограничений теперь нет вообще. Пока это справедливо лишь для старших моделей Alder Lake: Core i9-12900K, i7-12700K и i5-12600K. Вполне возможно, что для младших ЦП эти ограничения все-таки появятся.
Фактически Intel просто «узаконила» цифры, которые мы уже знали, сделав эту информацию доступной для неопытных пользователей. Новичкам теперь проще ориентироваться при подборе системы охлаждения для нового ЦП. Будут реже возникать ошибки. Покупатель теперь навряд ли купит для i7-12700K простенький кулер с парой-тройкой теплотрубок. Он легко поймет, что такая система не способна охладить горячий нрав процессора. По старому параметру TDP в 125 Вт покупка бы «подходила». Но ориентируясь на новый MTP, пользователь сделает выбор в пользу более мощной системы охлаждения.
В любом случае рекомендуется приобретать систему охлаждения с запасом. Также стоит слегка ограничивать Power Limit в настройках материнской платы.
Подробнее о выборе кулера для процессора читайте здесь.