Če ste kdaj bili na trgu za CPU, obstaja velika verjetnost, da ste morda naleteli na malo oceno, znano kot TDP. To je ocena, ki se pogosto vrže v argumente ali priporočila in je pravzaprav precej široko razumljena. TDP je kratica za 'Thermal Design Power' in je specifikacija, ki jo danes najdemo na skoraj vseh procesorjih. Izmerjen je v 'vatih' in naj bi uporabniku sporočil največjo količino toplote, ki naj bi jo procesor oddajal v realnem, vendar težkem scenariju. Dva največja proizvajalca procesorjev, AMD in Intel, to številko pogosto uporabljata v celotnem marketinškem gradivu.
AMD Ryzen 5 3600XT ima TDP 95W
Razumevanje TDP
Zakaj je torej to oceno TDP tako težko razumeti? No, velik del tega je povezan z dejstvom, da TDP ni strogo regulirana ocena. To oceno Intel in AMD uporabljata za količino toplote, ki jo mora hladilna raztopina procesorja odvajati od CPU, da ostane pod TJmax. To ustvarja veliko sivega območja v definiciji TDP zaradi sprememb, uvedenih z CPU Boost Algorithms in raznolikostjo hladilnih rešitev.
TDP je zmeden tudi zaradi dejstva, da se oglašuje v Wattsu. Ko vidimo to oceno v vatih, lahko zlahka domnevamo, da se to nanaša na količino energije, ki naj bi jo procesor porabil, kar je zavajajoč koncept. TDP se dejansko nanaša na 'toplotno izhodno moč' in ne na 'porabo električne energije', kar med običajnimi kupci ustvarja novo napačno predstavo.
Vročina proti moči
V nasprotju s splošnim prepričanjem se ocena TDP dejansko ne nanaša na največjo moč, ki jo procesor lahko porabi pod obremenitvijo. Sploh niti ni merilo električne moči. TDP je številka, ki jo AMD in Intel namesto izračuna izračunata, njen končni cilj pa je mešanica koristnih informacij in trženja.
TDP je številka, ki je izbrana, da proizvajalcem hladilnikov omogoči, da pripravijo hladilno rešitev, ki lahko v vseh običajnih scenarijih primera ohrani navedeni procesor znotraj normalnih delovnih temperatur. Zato je bolj usmerjen v hlajenje procesorja in ne v moč, ki jo procesor lahko porabi pod določenimi pogoji.
Vendar pa obstaja povezava med oceno toplotne moči, ki jo lahko vidimo tukaj, in dejansko močjo, ki jo procesor lahko črpa. Čeprav številka TDP sama po sebi ni neposreden pokazatelj porabe električne energije, je lahko posredno koristna pri primerjavi porabe energije dveh procesorjev, ki uporabljata isti proizvodni postopek in temeljita na isti arhitekturi. Ker bi procesor z višjo oceno TDP pod obremenitvijo proizvedel več toplote, obstaja verjetnost, da večjo moč črpa tudi iz napajalnika. Tako lahko rečemo, da so številke povezane, vendar je izjava, da bo procesor z oceno TDP 95 vatov pod obremenitvijo porabil 95 vatov energije, le netočna.
Watt je Watt
Kljub očitnim razlikam med toplotno močjo in porabo električne energije je vat še vedno vat. Wikipedia opredeljuje vat kot 'izpeljano enoto enega džula na sekundo in se uporablja za kvantificiranje hitrosti prenosa energije'. Ta opredelitev je še posebej uporabna za razlago uporabe enote 'vat' v ocenah TDP.
Moč, ki jo porabi komponenta, se meri v vatih, medtem ko se toplotna moč procesorja meri tudi v vatih. Pomembno je vedeti, da to niso različne enote, ki imajo isto ime. Uporaba vata pomeni, da se enaka energija pretvori iz toplotne v električno obliko. To pomeni, da bo energija, ki jo vleče procesor (električna moč), vedno nekoliko višja od energije, ki jo procesor sprosti v obliki toplote (toplotna moč). Razliko v energiji med tema dvema količinama procesor uporablja za opravljanje svoje funkcije.
Kako Intel izračuna TDP
Napačne predstave glede ocene TDP so se še bolj razširile zaradi dejstva, da oba velika proizvajalca procesorjev na različne načine izbirata svoj TDP. To pomeni, da njihovo število, čeprav merjeno v vatih, med seboj ni primerljivo. Pomembno razlikovanje je v tem, da Intel za izbiro TDP uporablja osnovno uro svojih procesorjev. To pomeni, da je ocena 'največje toplotne moči' njihovih procesorjev veljavna le, če CPU deluje na osnovni uri.
To predstavlja številne izzive v sodobnih scenarijih. Sodobni Intelovi procesorji redko delujejo ob osnovni uri. Zaradi obsežnih pospeševalnih mehanizmov, vgrajenih v sodobne čipe, in še več, overclocking prostora za glavo, ki ga odklenejo funkcije matične plošče, kot je večjedrno izboljšanje, razpisana ocena TDP pade precej pod dejansko porabo moči čipa med redno uporabo. TDP je precej krotna ocena izhodne toplote procesorjev, ko gre za Intel.
Intelova ocena TDP je lahko enaka porabi energije le, če se uporabi omejitev moči PL1 - Slika: ExtremeTech
To lahko končnemu uporabniku predstavlja izziv tudi pri izbiri komponent. Kupec, ki nič hudega ne sluti, bi bil nagnjen k nakupu manjšega napajalnika ali šibkejšega hladilnika CPU, če upošteva samo TDP. Medtem ko je CPU mogoče zagnati s hladilnikom, ki je ocenjen kot njegov natančni TDP (95 W hladilnik za 95 W CPU), bo CPU zagotovo ustrelil mimo svojega ocenjenega TDP takoj, ko bodo aktivirani kateri koli mehanizmi za povečanje turbo. To lahko predstavlja težave pri hlajenju. Zato je Intelov pristop k ocenam TDP svojih procesorjev nekoliko blatnejši kot AMD-ov in zato pušča več prostora za razlago.
Kako AMD izračuna TDP
AMD nikakor ni popoln, ko gre za postopek dodeljevanja ocen TDP svojim procesorjem. Velika prednost AMD-jevega pristopa pa je ta, da AMD meri toplotno moč procesorja pri njegovi maksimalni ojačevalni uri, v nasprotju z Intelovim pristopom, kjer se meri na osnovni uri. To je lahko nekoliko bolj natančen pokazatelj količine toplote, ki jo lahko CPU odda v redni uporabi.
AMD v svoji predstavitvi oglašuje 'porabo energije' svojih čipov kot številke TDP - Slika: AMD
Poročali so, da AMD-jeva notranja opredelitev TDP pravi: 'Moč toplotne zasnove (TDP) je natančno merjenje toplotne moči ASIC-a, ki opredeljuje hladilno rešitev, potrebno za doseganje nazivne učinkovitosti.' Ta izjava je v bistvu precej enostavna. AMD opisuje osnovne zahteve glede ocene TDP za ASIC (integrirano vezje, specifično za aplikacijo, ali v tem okviru procesorje Ryzen). Ta AMD-ova smernica ponuja nekaj več informacij proizvajalcem hladilnikov, da lahko oblikujejo ustrezno hladilno rešitev za zadevne procesorje.
V izjavi AMD pa je en zmeden del. AMD se v svoji definiciji TDP sklicuje na 'ocenjeno zmogljivost' procesorja. To v bistvu pomeni, da ocena TDP velja le za procesorje, ki delujejo med osnovno frekvenco in frekvenco povečanja. To izključuje potencialno funkcijo samodejnega overclockinga pri Precision Boost 2.0, ki s pomočjo prostora za toploto in moč doseže največje ojačevalne ure, ki jih procesor lahko doseže, ne da bi pri tem kršil omejitve moči in toplote.
AMD-jev pristop vključuje tudi formulo za TDP, ki lahko proizvajalcem hladilnikov pomaga pri ustreznem oblikovanju njihovih hladilnih rešitev.
Formula TDP
Formula, ki jo poda AMD za TDP, je naslednja:
TDP (vati) = (tCase ° C - tAmbient ° C) / (HSF θca)
GamersNexus je v svojih poročilih razčlenil to formulo, poglejmo, kaj to pomeni:
- tCase ° C je opredeljeno na naslednji način: 'Najvišja temperatura za spoj krilo / trosilnik za doseganje nazivne učinkovitosti'. Poročali so, da je AMD-jeva notranja opredelitev naslednja: „Najvišja temperatura ohišja. Najvišja temperatura, izmerjena na mestu embalaže, določena v ustreznem vodniku za toplotno zasnovo. ' Tcase max se uporablja za načrtovanje toplotnih raztopin in pri toplotnih simulacijah.
- tCase pomeni 'ohišje', kot pri vgrajenem razpršilniku toplote ali IHS, ne ohišje računalnika. To se še posebej nanaša na temperaturo na točki, kjer silicijeva matrica ustreza IHS. Upoštevajte, da to ni 'kako vroča se CPU', ampak 'kako vroča se lahko CPU, preden se Precision Boost 2 začne dušiti nazaj.' Nižji tCase bi v formuli rodil nižji TDP.
- Naslednja številka v formuli je tAmbient, kar je odštevanje, odšteto od minuenda tCase, preden se rezultat deli s toplotno upornostjo. AMD definira tAmbient ° C kot 'najvišjo temperaturo na vstopu ventilatorja HSF za doseganje nazivne zmogljivosti.'
- HSF se nanaša na hladilnik in ventilator, zato je CPU hladilnik nameščen na vrhu procesorja. To je temperatura zraka okoli hladilnika, ne glede na to, ali je na odprti klopi ali v ohišju računalnika. Nižja tAmbient pomeni višjo TDP, toda tAmbient je v formuli TDP definirana z AMD in ni določena z vašim tAmbientom. AMD opredeljuje θca HSF (° C / W) kot: Najnižjo stopnjo hladilnika za ° C na vat za doseganje nazivne učinkovitosti.
Specifikacije AMD za formulo so v tej tabeli podane s strani AMD - Slika: GamersNexus
Ali formula vsebuje snov?
Oblikovanje posebne formule za ta primer uporabe se lahko zdi popolna rešitev za napačne predstave o TDP, vendar v resnici še zdaleč ni. Najprej je treba opozoriti, da nobena od vrednosti v formuli ni fiksna. Vse vrednosti so spremenljivke, ki se spreminjajo z zadevnim procesorjem. To pomeni, da je s številkami mogoče poljubno manipulirati, da dobite želeno vrednost TDP, z vrednostjo TDP pa samo zato, da dobite poljubno definirane številke na desni strani. Zato je bilo navedeno, da vrednosti TDP 'izberejo' več kot 'izračunajo' Intel in AMD.
Toda poglejmo si formulo, da vidimo, kaj dejansko pomeni. Zagotovo bi se za matematično enačbo skrivalo kaj bistvenega? No, izkazalo se je, da ta formula v resnici nekaj uporablja pri izdelavi hladilnika za CPU. Formula v bistvu zajema dejavnike, ki bi bili potrebni za doseganje izbranega cilja TDP s strani proizvajalca CPU. Spremenljivke znotraj formule za končnega uporabnika nimajo nobenega pomena.
Do zdaj se je morda zdelo, da so številke TDP le nekakšen promocijski zaplet, ki ga podjetja postavljajo na svoje CPU škatle, da bi zavajala potrošnika. Vendar to ni povsem tako. Dejstvo je namreč, da AMD in Intel nikoli nista trdila, da naj bi TDP predstavljal porabo moči CPU-ja. Posebej navajajo TDP kot indikator izhodne toplotne moči in kot vodilo za hladilnik, potreben za odvajanje toplote iz CPU-ja. Napačne predstave o TDP izvirajo iz številnih dejavnikov, predvsem iz uporabe 'vatov' za predstavljanje toplotne moči, ki jih je mogoče zlahka razumeti.
Kako koristne so številke TDP
Morda ste nagnjeni k temu, da številke TDP, ki jih izdata AMD in Intel, za končnega uporabnika nimajo pomena. Ta izjava je morda do neke mere resnična, vendar ne pomeni, da so številke TDP povsem neuporabne. Ta pristop ima dve veliki prednosti:
Različni procesorji na isti TDP
Prva velika prednost oblikovanja ocene TDP za procesorje je, da lahko AMD in Intel sodelujeta z drugimi spremenljivkami v formuli TDP, da dosežeta želeni cilj TDP. Že prej je bilo pojasnjeno, da je s spremenljivkami v formuli mogoče poljubno manipulirati, da dosežemo želeni rezultat. To v praksi morda ni tako slabo. To v resnici pomeni, da lahko proizvajalec za svojo komponento izbere primeren TDP in nato natančno prilagodi notranjost komponente, da doseže želeni rezultat. To je nekoliko poenostavljena razlaga, zakaj je ta formula tako odprta za manipulacijo.
Spremenljivke v tej formuli se razlikujejo od CPU do CPU, medtem ko lahko vidimo več CPU tako AMD kot Intel, ki si delijo isti TDP. Na primer, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X in Ryzen 9 3950X imajo enak TDP 105 vatov. Vsem je takoj jasno, da Ryzen 9 3950X porabi največ energije med vsemi CPU-ji, ki si delijo ta TDP. To je zato, ker je AMD dosegel ciljni TDP z manipulacijo in natančnim uravnavanjem drugih vrednosti v formuli, da bi dosegel najboljši prenos toplote in toplotno učinkovitost pri večji porabi energije.
Oblikovanje hladilnih rešitev
Druga večja prednost ocen TDP je pravzaprav glavni razlog, da so bile številke TDP izbrane sploh. Ker sta TDP številka, ki sta jo Intel in AMD izbrala za sklicevanje na količino toplote, ki jo mora hladilnik odvajati, da CPU deluje, kot je predvideno, ta vrednost proizvajalcem hladilnikov dejansko pomaga pri oblikovanju ustreznih hladilnih rešitev za CPU. To zagotavlja, da imajo CPU, ki jih proizvajajo proizvajalci, na trgu na voljo ustrezne hladilnike tako lastnih kot tujih proizvajalcev.
BeQuiet PureRock Slim stolpni hladilnik ima oglaševani TDP 120W - Slika: BeQuiet
Ko je objavljen nov CPU, AMD / Intel pošlje podroben dokument oblikovalcem hladilnikov, imenovan »Vodnik za toplotno oblikovanje«. Ta priročnik vsebuje vse potrebne informacije o zadevnem čipu, vključno z metodo, ki se uporablja za 'izračun' TDP za ta procesor. Vse prilagoditve formule so navedene tudi v priročniku, tako da se lahko proizvajalec hladilnika prilagodi tudi manipulacijam. Nato proizvajalci lahko sami oblikujejo svoje hladilne rešitve, ki jih nato strogo preizkusijo z zadevnimi procesorji. To testiranje zagotavlja, da je hladilnik sposoben zagotoviti, da čip deluje na nazivni ravni, ne da bi pri tem kršil TJmax.
Proizvajalci hladilnikov na TDP
Proizvajalci teh hladilnih rešitev so tudi polarizirani na temo TDP. Očitno je, da nobeden od njih dejansko ne zaupa številkam, ki jih AMD in Intel izdata za svoje CPE. Zaradi stopnje prilagajanja in manipulacije s formulo TDP ter nihanja porabe moči in termike zaradi povečevalnih tehnik proizvajalci hladilnikov ne upoštevajo dejanskega števila. Proizvajalci ponavadi potrjujejo delovanje hladilnikov z lastnimi testiranji na zadevnih CPE.
Morda ste opazili, da imajo hladilniki tudi objavljeno oceno TDP. To je še ena številka TDP, ki ne vsebuje veliko vsebine, ko gre za dejanske operacije. Če je hladilnik ocenjen na 95 W TDP, to ne pomeni nujno, da bi lahko ohladil procesor, ki je prav tako ocenjen na 95 W. Tu je v igri preveč spremenljivk, da bi lahko dokončno podali takšno popolno izjavo. Proizvajalci hladilnikov dejansko preizkušajo in oblikujejo lastne ocene TDP za svoje hladilnike, ki morda ustrezajo ocenam AMD in Intel, ali pa tudi ne.
Termično testiranje in ustrezni pregledi naj bodo vaša edina referenčna točka pri nakupu hladilnika za vaš CPU. Ocene TDP tako CPU-ja kot hladilnika morda le dobro zmedejo potencialnega kupca.
Če ne TDP, kaj potem?
Če vas skrbi poraba energije katerega koli CPU-ja, ki bi ga morda nameravali kupiti, obstaja način, da natančno to ugotovite. Namesto da bi bili odvisni od izmišljenih številk TDP, ki ponujajo malo ali nič resničnih kazalnikov porabe energije, je treba pred nakupom vedno pogledati poglobljene preglede in termične lastnosti določenega procesorja. TDP ne pove celotne slike. Lahko je zavajajoče za kupce, ki samo vidijo 'vate', natisnjene ob številki, in domnevajo, da gre za največjo moč črpanja.
Celoviti poglobljeni pregledi CPU-jev in drugih komponent na splošno vključujejo številke porabe energije, ki se merijo tako iz 12-polnega priključka CPU ATX kot tudi iz stene. To daje zelo natančno predstavo o porabi moči CPU v različnih scenarijih. Za razliko od številk TDP so tako izračunane številke porabe električne energije dokaj reprezentativne za dejanske številke, ki bi jih lahko pričakovali pri običajnem delovanju. Te vrednosti upoštevajo tudi algoritme za pospeševanje in vse izpopolnjene izboljšave OC, ki bi se lahko aktivirale na določenih CPU. Tako ocenjevanje porabe energije procesorja je veliko bolj natančno in reprezentativno za dejanske rezultate v resničnem svetu kot samo ocenjevanje porabe energije iz ocen TDP.
Številke dejanskih pregledov jasno kažejo, da je dejanska poraba moči precej večja od oglaševanih TDP-jev - Slika: TomsHardware
Končne besede
Na koncu je povsem očitno, da številke TDP v resničnih scenarijih niso reprezentativne za porabo moči procesorja. TDP je ocena, ki je bolj prilagodljiva, kot se večina ljudi zaveda. Večinoma gre za številko, ki jo AMD in Intel izbereta, da proizvajalcem hladilnikov dajo določeno tarčo, okoli katere morajo oblikovati svoje hladilne rešitve. V tej oceni je veliko prostora za razlago, kar vodi do velike napake. TDP nikakor ni natančen prikaz največje porabe moči CPU, kot bi lahko domnevali večina nič hudega slutečih kupcev.
Ocena se v nekaterih primerih uporablja, vendar se bolj kot hlajenje CPU ukvarja s hlajenjem CPU. Proizvajalci hladilnikov se prav tako ne strinjajo z uporabo številk in formul TDP tako pri Intelu kot pri AMD. Oblikujejo lastno metodologijo in testiranje, da preverijo, ali hladilna raztopina, ki so jo izdelali, ustreza določenemu CPU. Prav tako je lahko netočno, če neposredno primerjate številke TDP enega CPU z drugim, preprosto zato, ker oba v svojem ocenjevalnem sistemu uporabljata 'vate'. Končni uporabnik mora mnenja vedno upoštevati, preden se odloči za nakup.
