Ak ste niekedy boli na trhu s CPU, existuje veľká šanca, že ste možno narazili na malé hodnotenie známe ako TDP. Toto je hodnotenie, ktoré sa často hádže okolo argumentov alebo odporúčaní a je v skutočnosti dosť všeobecne nepochopené. TDP znamená „Thermal Design Power“ a je to špecifikácia, ktorú dnes môžeme nájsť na takmer akomkoľvek procesore. Meria sa vo „wattoch“ a má informovať používateľa o maximálnom množstve tepla, ktoré má procesor vydať v realistickom scenári, ale pri vysokom zaťažení. Dvaja hlavní výrobcovia procesorov, AMD a Intel, toto číslo vo svojich marketingových materiáloch využívajú vo veľkej miere.
AMD Ryzen 5 3600XT má TDP hodnotenie 95W
Pochopenie TDP
Prečo je vlastne toto hodnotenie TDP také ťažké pochopiť? Hlavná časť toho má spoločné so skutočnosťou, že TDP nie je prísne regulovaným hodnotením. Toto hodnotenie používajú spoločnosti Intel a AMD na vyjadrenie množstva tepla, ktoré sa musí riešenie chladenia procesora rozptýliť z procesora, aby sa udržalo pod TJmax. Toto vytvára veľa šedej oblasti v definícii TDP kvôli variáciám zavedeným prostredníctvom algoritmov zosilnenia CPU a rôznorodosti riešení chladenia.
TDP je mätúce aj kvôli skutočnosti, že je inzerované vo Wattoch. Keď uvidíte toto hodnotenie vo wattoch, dá sa ľahko predpokladať, že sa to týka množstva energie, ktorú má procesor odoberať, čo je zavádzajúci koncept. TDP v skutočnosti odkazuje skôr na „tepelný výkon“ ako na „elektrický príkon“, čo vytvára novú mylnú predstavu medzi bežným kupujúcim.
Teplo vs sila
Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, hodnotenie TDP v skutočnosti neodkazuje na maximálne množstvo energie, ktoré môže procesor odťažiť. Nejedná sa vôbec o mieru elektrickej energie. TDP je číslo, ktoré si spoločnosti AMD a Intel „vyberú“ skôr ako vypočítané, a jeho konečným cieľom je zmes užitočných informácií a marketingu.
TDP je číslo, ktoré je vybrané tak, aby výrobcom chladičov umožnilo navrhnúť chladiace riešenie, ktoré bude schopné udržiavať uvedený procesor v normálnych prevádzkových teplotách za všetkých bežných scenárov použitia. Preto je viac zameraný na chladenie procesora ako na výkon, ktorý môže procesor za určitých podmienok čerpať.
Existuje však spojenie medzi hodnotením tepelného výkonu, ktoré je tu možné vidieť, a skutočným výkonom, ktorý môže procesor odoberať. Aj keď samotné číslo TDP nemusí byť priamym indikátorom príkonu, môže byť nepriamo užitočné pri porovnaní príkonu dvoch procesorov používajúcich rovnaký výrobný proces a založených na rovnakej architektúre. Pretože procesor s vyššou hodnotou TDP by pri záťaži produkoval viac tepla, je pravdepodobné, že má tendenciu čerpať viac energie aj z napájacieho zdroja. Môžeme teda povedať, že čísla sú prepojené, ale tvrdiť, že procesor s hodnotením TDP 95 W bude pri záťaži spotrebovať 95 W, je len nepresné.
Watt je Watt
Napriek zjavným rozdielom medzi tepelným výstupom a príkonom elektrickej energie je watt stále watt. Wikipedia definuje watt ako „odvodenú jednotku jednej jouly za sekundu a používa sa na kvantifikáciu rýchlosti prenosu energie“. Táto definícia je obzvlášť užitočná na vysvetlenie použitia jednotky „watt“ v hodnotách TDP.
Výkon odobratý komponentom sa meria vo wattoch, zatiaľ čo tepelný výkon procesora sa tiež meria vo wattoch. Je dôležité mať na pamäti, že nejde o rôzne jednotky, ktoré majú rovnaký názov. Použitie wattu znamená, že rovnaká energia sa mení z tepelnej na elektrickú formu. To znamená, že energia, ktorá je čerpaná procesorom (elektrická energia), bude vždy o niečo vyššia ako energia, ktorá je uvoľňovaná procesorom vo forme tepla (tepelná energia). Rozdiel v energii medzi týmito dvoma veličinami využíva procesor na vykonávanie svojej funkcie.
Ako Intel počíta TDP
Mylné predstavy týkajúce sa hodnotení TDP sa ešte viac rozšírili kvôli skutočnosti, že obaja veľkí výrobcovia procesorov používajú rôzne spôsoby výberu svojho TDP. To znamená, že ich počty, aj keď sú obidve merané vo wattoch, nie sú navzájom porovnateľné. Dôležitým rozdielom je, že Intel používa základné hodiny svojich procesorov na výber TDP. To znamená, že hodnotenie „maximálneho tepelného výkonu“ ich procesorov je platné iba vtedy, keď procesor pracuje na základných hodinách.
To predstavuje v moderných scenároch množstvo výziev. Moderné procesory od spoločnosti Intel zriedka pracujú na základných hodinách. Vďaka rozsiahlym podporným mechanizmom integrovaným do moderných čipov a ešte väčšiemu pretaktovaniu nad hlavou odomknutému funkciami základnej dosky, ako je napríklad vylepšenie viacerých jadier, spadá inzerované hodnotenie TDP hlboko pod skutočný príkon čipu pri bežnom používaní. TDP je pomerne krotký odhad tepelného výkonu procesorov, pokiaľ ide o Intel.
Hodnotenie Intel TDP sa môže rovnať odberu energie, iba ak sa použije limit výkonu PL1 - Obrázok: ExtremeTech
To môže pre koncového používateľa predstavovať výzvu aj z hľadiska výberu komponentov. Nič netušiaci kupujúci by mohol mať sklon kúpiť si menší napájací zdroj alebo slabší chladič procesora, ak je úvaha založená iba na TDP. Aj keď je možné prevádzkovať CPU s chladičom, ktorý je dimenzovaný na presný TDP (95W chladič pre procesor s 95W meničom), procesor určite vystrelí okolo svojho menovitého TDP, akonáhle sa aktivujú akékoľvek mechanizmy preplňovania. To môže predstavovať problémy z hľadiska chladenia. Preto je prístup spoločnosti Intel k hodnoteniu TDP jej procesorov o niečo bláznivejší ako AMD, a preto ponecháva viac priestoru na interpretáciu.
Ako AMD počíta TDP
Spoločnosť AMD nie je v žiadnom prípade dokonalá, pokiaľ ide o proces prideľovania hodnotení TDP jej procesorom. Veľkou výhodou prístupu spoločnosti AMD je však to, že AMD meria tepelný výkon procesora pri maximálnych hodinách zosilnenia, na rozdiel od prístupu spoločnosti Intel, keď sa meria pri základných hodinách. Môže to byť o niečo presnejšia indikácia množstva tepla, ktoré môže procesor vyprodukovať v bežných prípadoch použitia.
Spoločnosť AMD vo svojej prezentácii inzeruje „odber energie“ svojich čipov ako čísla TDP - Obrázok: AMD
Uvádza sa, že interná definícia TDP spoločnosti AMD je: „Thermal Design Power (TDP) je striktne meranie tepelného výkonu ASIC, ktoré definuje chladiace riešenie potrebné na dosiahnutie menovitého výkonu.“ Toto vyhlásenie je vo svojej podstate dosť priame. Spoločnosť AMD načrtáva základné požiadavky na hodnotenie TDP pre ASIC (integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu alebo v tomto kontexte procesory Ryzen). Toto usmernenie spoločnosti AMD ponúka výrobcom chladičov o niečo viac informácií, aby mohli navrhnúť adekvátne riešenie chladenia pre príslušné procesory.
Vo vyhlásení spoločnosti AMD je však jedna mätúca časť. AMD vo svojej definícii TDP odkazuje na „menovitý výkon“ procesora. To v podstate znamená, že hodnotenie TDP je platné iba pre procesory pracujúce medzi ich základnými a zosilňovacími frekvenciami. To vylučuje potenciálnu funkciu automatického pretaktovania Precision Boost 2.0, ktorá využíva tepelnú a výkonovú rezervu na dosiahnutie maximálnych zosilňovacích hodín, ktoré je procesor schopný zasiahnuť, bez porušenia akýchkoľvek výkonových a tepelných limitov.
Prístup spoločnosti AMD obsahuje aj vzorec pre TDP, ktorý môže výrobcom chladičov pomôcť pri adekvátnom navrhovaní ich riešení chladenia.
TDP vzorec
Vzorec uvedený spoločnosťou AMD pre TDP je nasledovný:
TDP (Watts) = (tCase ° C - tAmbient ° C) / (HSF θca)
Spoločnosť GamersNexus vo svojich prehľadoch porušila tento vzorec, pozrime sa, čo to znamená:
- tCase ° C je definovaná takto: „Maximálna teplota pre spojenie die / tepelný rozmetač na dosiahnutie menovitého výkonu“. Uvádza sa, že interná definícia AMD je táto: „Maximálna teplota prípadu. Maximálna teplota meraná na mieste balenia špecifikovanom v príslušnom sprievodcovi tepelným návrhom. “ Tcase max sa používa na návrh tepelného riešenia a na tepelné simulácie.
- tCase znamená „puzdro“, ako v integrovanom rozdeľovači tepla alebo IHS, nie šasi počítača. Týka sa to najmä teploty v mieste, kde sa kremíková matrica stretáva s IHS. Upozorňujeme, že to nie je „to, ako veľmi sa procesor zahrieva“, ale „to, ako veľmi sa môže zahriať procesor, kým Precision Boost 2 nezačne škrtiť.“ Nižšia tCase by vo vzorci priniesla nižšiu TDP.
- Ďalším číslom vo vzorci je tAmbient, čo je subhend odpočítaný od minuendu tCase predtým, ako je výsledok vydelený tepelným odporom. AMD definuje tAmbient ° C ako „maximálnu teplotu na vstupe ventilátora HSF na dosiahnutie menovitého výkonu“.
- HSF označuje chladič a ventilátor, takže chladič CPU je namontovaný na vrchu procesora. To je teplota vzduchu okolo chladiča, či už je to na otvorenej lavici alebo v skrini na PC. Lower tAmbient means higher TDP, but tAmbient is defined by AMD in its TDP formula and is not defined by your own tAmbient. AMD definuje HSF θca (° C / W) ako: Minimálny stupeň ° C na Watt chladiča na dosiahnutie menovitého výkonu.
Špecifikácie AMD pre vzorec sú uvedené v tejto tabuľke spoločnosťou AMD - Image: GamersNexus
Obsahuje vzorec obsah?
Mať konkrétny vzorec pre tento prípad použitia sa môže javiť ako dokonalé riešenie mylných predstáv okolo TDP, ale je to v skutočnosti ďaleko od neho. Najskôr je potrebné poznamenať, že žiadna z hodnôt vo vzorci nie je pevne stanovená. Všetky hodnoty sú premenné, ktoré sa menia s daným procesorom. To znamená, že s číslami je možné manipulovať ľubovoľne, aby sa získala požadovaná hodnota TDP, a s hodnotou TDP je možné manipulovať len kvôli získaniu ľubovoľne definovaných čísel na pravej strane. Preto sa konštatovalo, že hodnoty TDP sú „vybrané“ viac než „vypočítané“ spoločnosťami Intel a AMD.
Pozrime sa však na vzorec, aby sme zistili, čo to vlastne znamená. Určite by za matematickou rovnicou bolo niečo podstatné? Ukázalo sa, že v skutočnosti existuje určité použitie tohto vzorca v procese výroby chladiča pre CPU. Vzorec v podstate pokrýva faktory, ktoré by boli potrebné na dosiahnutie zvoleného cieľa TDP výrobcom CPU. Premenné vo vzorci však pre koncového používateľa nemajú žiadny význam.
Doteraz by sa mohlo zdať, že čísla TDP sú iba propagačným reklamným programom, ktorý si spoločnosti dávajú do krabičiek s CPU, aby uviedli zákazníka do omylu. Nie je to však celkom tak. Faktom je, že AMD a Intel nikdy netvrdili, že TDP má naznačovať príkon CPU. Konkrétne uvádzajú TDP ako indikátor tepelného výkonu a ako vodítko pre chladič potrebný na odvod tepla z CPU. Mylné predstavy o TDP vychádzajú z mnohých faktorov, najmä z použitia „wattov“ na vyjadrenie tepelnej energie, ktoré možno ľahko nepochopiť.
Ako sú čísla TDP užitočné
Možno si myslíte, že čísla TDP zverejňované spoločnosťami AMD a Intel nemajú pre koncového používateľa žiadny význam. Toto tvrdenie môže byť do istej miery pravdivé, ale neznamená to, že čísla TDP sú úplne zbytočné. Tento prístup má dve veľké výhody:
Rôzne procesory v rovnakom TDP
Prvou veľkou výhodou navrhovania hodnotenia TDP pre procesory je, že AMD a Intel môžu pracovať na ďalších premenných vo vzorci TDP a dosiahnuť požadovaný cieľ TDP. Už skôr bolo vysvetlené, že s premennými vo vzorci je možné ľubovoľne manipulovať, aby sa dosiahol požadovaný výsledok. V praxi to nemusí byť taká zlá vec. V skutočnosti to znamená, že výrobca môže zvoliť pre svoju súčiastku primeranú hodnotu TDP a potom doladiť vnútorné súčasti súčasti tak, aby poskytlo požadovaný výsledok. Toto je do istej miery zjednodušené vysvetlenie toho, prečo je tento vzorec tak ľahko manipulovateľný.
Premenné v tomto vzorci sa líšia od CPU k CPU, zatiaľ čo môžeme vidieť viac CPU od AMD aj Intel, ktoré zdieľajú rovnaký TDP. Napríklad Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X a Ryzen 9 3950X majú všetky rovnaký TDP 105 wattov. Každému je okamžite jasné, že Ryzen 9 3950X spotrebúva najviac energie zo všetkých CPU, ktoré zdieľajú tento TDP. Je to preto, že spoločnosť AMD dosiahla tento cieľový TDP manipuláciou a jemným doladením ďalších hodnôt vo vzorci, aby získala najlepší prenos tepla a tepelnú účinnosť pri vyššom príkone.
Navrhovanie riešení chladenia
Druhá veľká výhoda hodnotení TDP je vlastne hlavným dôvodom, prečo boli čísla TDP vybrané na prvom mieste. Pretože TDP je počet zvolený spoločnosťami Intel a AMD na vyjadrenie množstva tepla, ktoré musí byť chladič schopný odvádzať, aby procesor fungoval podľa plánu, táto hodnota v skutočnosti pomáha výrobcom chladičov navrhnúť adekvátne riešenia chladenia pre CPU. To zaisťuje, že CPU, ktoré vydávajú výrobcovia, majú na trhu k dispozícii adekvátne chladiče od výrobcov od tretích aj od tretích strán.
Vežový chladič BeQuiet PureRock Slim má inzerované TDP 120 W - Obrázok: BeQuiet
Keď sa ohlási nový procesor, spoločnosť AMD / Intel odošle podrobným dokumentom návrhárom chladičov, ktorý sa volá „Thermal Design Guide“. Táto príručka obsahuje všetky potrebné informácie o príslušnom čipe, vrátane metódy použitej na „výpočet“ TDP pre daný procesor. Všetky a všetky úpravy, ktoré boli vykonané na vzorci, sú tiež uvedené v príručke, aby sa výrobca chladiča mohol prispôsobiť aj manipuláciám. Výrobcovia potom môžu slobodne navrhnúť svoje vlastné chladiace riešenia, ktoré sa potom podrobia prísnemu testovaniu s príslušnými procesormi. Toto testovanie zaisťuje, že chladič je schopný zabezpečiť, aby čip pracoval na svojej menovitej úrovni výkonu bez porušenia TJmax.
Výrobcovia chladičov na TDP
Výrobcovia týchto chladiacich riešení sú tiež polarizovaní v súvislosti s TDP. Je evidentné, že nikto z nich v skutočnosti neverí číslam, ktoré pre svoje CPU udávajú AMD a Intel. Vzhľadom na úroveň prispôsobenia a manipulácie so vzorcom TDP a rozdiely v príkone a príkonoch v dôsledku posilňovacích techník, výrobcovia chladičov venujú malú pozornosť skutočnému počtu. Výrobcovia majú tendenciu overovať funkčnosť chladičov prostredníctvom vlastného testovania na príslušných procesoroch.
Možno ste si všimli, že chladiče majú inzerované aj hodnotenie TDP. Toto je ďalšie číslo TDP, ktoré nemá veľa podstaty, pokiaľ ide o operácie v reálnom svete. Ak je chladič dimenzovaný na 95 W TDP, nemusí to nutne znamenať, že by bol schopný ochladiť procesor, ktorý má tiež 95 W. Existuje iba príliš veľa premenných, aby sme mohli urobiť konečné definitívne vyhlásenie. Výrobcovia chladičov skutočne testujú a vymýšľajú svoje vlastné hodnotenia TDP pre svoje chladiče, ktoré môžu alebo nemusia zodpovedať hodnotám, ktoré uviedli spoločnosti AMD a Intel.
Tepelné testovanie a správne kontroly by mali byť vašim jediným referenčným bodom pri kúpe chladiča pre váš procesor. Hodnoty TDP procesora aj chladiča môžu iba dobre zmiasť potenciálneho kupujúceho.
Ak nie TDP, tak čo?
Ak máte obavy z príkonu ľubovoľného procesora, ktorý možno zvažujete kúpiť, existuje spôsob, ako to presne zistiť. Namiesto toho, aby ste záviseli na vytvorených číslach TDP, ktoré ponúkajú malé alebo vôbec žiadne skutočné indikátory odberu energie, mali by ste sa pred zakúpením vždy pozrieť na hĺbkové kontroly a tepelný výkon konkrétneho CPU. TDP nehovorí celý obraz. Môže to byť dosť zavádzajúce pre zákazníkov, ktorí len vidia vytlačené „watty“ vedľa čísla a predpokladajú, že ide o maximálny príkon.
Úplné hĺbkové prehľady CPU a ďalších komponentov spravidla zahŕňajú čísla príkonu, ktoré sa merajú ako z 12-pinového konektora CPU ATX, tak aj zo steny. Toto poskytuje veľmi presnú predstavu o príjme CPU v rôznych scenároch. Na rozdiel od čísel TDP sú takto vypočítané čísla spotreby energie pomerne reprezentatívne pre skutočné čísla, ktoré by ste mohli očakávať pri bežnej prevádzke. Tieto hodnoty tiež berú do úvahy posilňovacie algoritmy a akékoľvek vylepšenia OC pripravené na použitie, ktoré sa môžu na určitých procesoroch aktivovať. Posudzovanie príkonu CPU týmto spôsobom je oveľa presnejšie a reprezentatívnejšie pre skutočné výsledky v reálnom svete, ako len odhad príkonu z hodnotení TDP.
Skutočné čísla z kontrol ukazujú, že skutočný odber energie je oveľa vyšší ako inzerované TDP - Obrázok: TomsHardware
Záverečné slová
Záverom je zrejmé, že čísla TDP nie sú reprezentatívne pre príkon CPU v scenároch z reálneho sveta. TDP je hodnotenie, ktoré je flexibilnejšie, ako si väčšina ľudí uvedomuje. Väčšinou je to číslo, ktoré si vyberú spoločnosti AMD a Intel, aby výrobcom chladičov poskytli určitý cieľ, okolo ktorého musia navrhnúť svoje chladiace riešenia. V tomto hodnotení je veľký priestor na interpretáciu, a preto vedie k veľkej miere mylnej predstavy. TDP v žiadnom prípade nie je presným vyjadrením maximálneho príkonu procesora, ako by predpokladala väčšina nič netušiacich kupujúcich.
Hodnotenie má v niektorých prípadoch svoje využitie, ktoré sa však skôr ako v prípade odberu energie týka skôr chladenia procesora. Výrobcovia chladičov tiež nesúhlasia s používaním čísel a vzorcov TDP spoločnosťou Intel aj AMD. Vymyslia svoju vlastnú metodiku a testovanie, aby skontrolovali, či je nimi vyrobené chladiace riešenie vhodné pre určitý CPU. Môže byť tiež nepresné priamo porovnávať čísla TDP jedného procesora s iným procesorom, jednoducho preto, že obaja používajú vo svojom hodnotiacom systéme „watty“. Koncový užívateľ by mal pred rozhodnutím o kúpe vždy vziať do úvahy recenzie.
