Тепловыделение процессора tdp что это

TDP – Тепловыделение процессора: что это за параметр и как ее узнать?

Здравствуйте, дорогие читатели моего блога! Сегодня обсудим тепловыделение процессора – что это такое и на что влияет такой параметр, какое бывает максимальное и оптимальное значение, потребляет ли процессор полностью заявленное тепловыделение постоянно. Также рассмотрим несколько ЦП с низким выделением тепла для игр.

Что такое TDP

Thermal Design Power — одна из важных характеристик в описании ЦП. Переводится как расчетная тепловая мощность.

Эта величина указывает средние значения выделения тепла «камнем» при работе.

Может рассчитываться по разным схемам и указывать разные значения: например, когда все ядра полностью загружены, так и в «щадящем» режиме, когда CPU производит несложные вычисления.

Эта величина связана с энергопотреблением, однако не равна ему. Обычно центральный процессор выделяет в виде тепла почти всю энергию, которую потребляет. Соответственно, чем выше энергопотребление, тем выше будет и TDP.

Настройка TDP

Это гибкая величина, которую можно отрегулировать разными способами. Самые распространенные – управление тактовой частотой ЦП и напряжением. Сделать это может через БИОС или с помощью специальных утилит и сам пользователь. Кроме этого, «доработку напильником» выполняет и сам производитель.

Один и тот же CPU может использоваться в разных устройствах: тонком ультрабуке или мощном настольном ПК. Естественно, требования к тепловыделению у них разные: у лептопа этот показатель должен быть сведен к минимуму, так как его возможности теплоотвода ограничены.

Например, у Intel такое широко практикуется с массовыми ЦП i5 9400F, i7 9700K, i3 9100F или i3 8100. Аналогично дела обстоят у AMD, только модели другие. 65 вт — это много для ноутбука, однако вполне приемлемо для десктопного ПК. Соответственно, значение тепловыделения нужно коррелировать программными и аппаратными средствами.Повысить тепловыделение (что зависит от повышения мощности, в первую очередь), можно благодаря внедрению более «жестких» сценариев разгона тактовой частоты и увеличения подаваемого напряжения. Чем больше CPU проработает в таком режиме, тем сильнее он нагреется.

В щадящем же режиме из-за невысокой нагрузки и тепла выделяется меньше. Кстати, аналогично дело обстоит с планшетами и смартфонами: на тех же моделях «камней» производители могут внедрять разные схемы TDP, поэтому производительность девайсов внутри одной линейки будет отличаться.

Это хорошо хотя бы тем, что производитель может адаптировать один и тот же чип под разные задачи, не «изобретая велосипед» повторно. Разработки по настройке TDP обходятся дешевле, чем создание с нуля процесса для производства CPU. А это сказывается на снижении конечной стоимости девайсов для потребителей.

Как узнать TDP процессора? Определить можно по модели, найдя спецификацию на сайте производителя. Узнать же модель используемого ЦП можно с помощью бесплатной утилиты CPU-Z или аналогичной — например, AIDA64 или Sandra.

Несколько процессоров с небольшим тепловыделением

Как и обещал, для примера несколько девайсов, которые выделяют мало тепла:

О том, как нагрузить CPU для проверки температуры, можно почитать здесь. Также советую ознакомиться со статьями «Какие бывают сокеты для ЦП» и «При какой температуре процессора отключается компьютер».

Если вы хотите своевременно получать уведомления о публикации новых материалов, подпишитесь на новостную рассылку. И не забывайте, что делясь постами этого блога в социальных сетях, вы помогаете его продвижению, за что я буду очень признателен. До скорой встречи!

Источник

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.

Источник

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.

Источник

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.

Источник

Что такое TDP процессоров, видеокарт и систем охлаждения

При выборе центрального процессора или кулера для него, в характеристиках можно увидеть такой параметр, как TDP. Многие не обращают на него внимания, но это очень важная характеристика. Зная ее, и понимая что она значит, можно грамотно подобрать систему охлаждения под свой процессор или видеокарту. Если интересно, то читаем далее ⇒

Понятие тепловой расчетной мощности (TDP)

TDP расшифровывается как Thermal Design Power (Тепловая схема питания). Измеряется в ваттах. Технически TDP — это максимальное количество энергии, которое система охлаждения должна рассеивать, чтобы поддерживать работающую микросхему на уровне или ниже ее максимальной температуры.

Например, мы выбрали центральный процессор с TDP 105 Вт. Если процессор идет без кулера, то нам его необходимо докупить. Чтобы это сделать правильно, там надо подобрать такой кулер, в характеристиках которого параметр «рассеиваемая мощность » равен или больше TDP вашего процессора. Лучше брать больше, так как многие производители завышают этот параметр.

Ниже на изображениях, я привел пример не правильного подбора кулера к процессору. Хотя кулер и возможно установить для охлаждения данного процессора, но его мощности будет не достаточно, чтобы обеспечить его работоспособность даже в номинальном режиме, не говоря уж об разгоне.

То же самое можно применить и к видеокарте, если вы меняете на ней систему охлаждения. TDP видеокарт так же указывается в их характеристиках, только несколько заувалировано.

Это может быть типичная мощность или потребляемая мощность. Очень хороший сервис для просмотра характеристик видеокарт и в частности потребляемой ими мощности, находиться тут. Все представлено в табличной форме, наглядно и удобно. В базе около 700 видеоадаптеров.

Некоторые нововведения Intel

Недавно корпорация Интел ввела дополнительный параметр в характеристики своих процессоров Называется он «Настраиваемая величина TDP (в сторону уменьшения)».

Настраиваемая величина TDP (в сторону уменьшения) — режим работы процессора, при котором поведение и производительность изменяются при уменьшении величины TDP, при частоте процессора на неподвижных точках.

Этот режим обычно используется производителями систем для оптимизации мощности и производительности. Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе в режиме настраиваемой величины TDP (в сторону уменьшения) в условиях сложной нагрузки, определяемой Intel.

Для нас, обычных пользователей, это сложный для понимания параметр и абсолютно не нужный на практике. Зачем его указывать в характеристиках своих процессоров мне непонятно. Это только создает неразбериху при определении энергопотребления ЦП.

Заключение

Практическая польза от знания TDP того или иного устройства для обычного пользователя заключается в том, что зная его рассеиваемую тепловую мощность, мы не ошибемся при выборе устройства для его охлаждения.

Это позволит нам сэкономить, не переплачивая за более мощную систему охлаждения, которая будет избыточна. А так же убережет от покупки заведомо маломощной системы, которой будет недостаточно для охлаждения процессора или видеокарты.

TDP разогнанного процессора или видеокарты значительно возрастает. Причем, чем сильнее разгон, тем меньше рост производительности на единицу энергопотребления. Учитывайте это. Плохое охлаждение сокращает срок службы электронного устройства.

Источник