Tpd процессора что это
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 процессора и можно ли изменить параметр
В характеристиках комплектующих устройств могут встречаться различные параметры, нередко непонятные пользователю. Так, выбирая процессор, видеокарту или систему охлаждения, можно заметить такую величину как TDP, относящуюся к тепловым характеристикам и выраженную в ваттах. Рассмотрим, что отражает этот параметр, зачем он может понадобиться владельцу компьютера и как его определить, а также можно ли повлиять на его значение.
Что означает TDP
Не все пользователи, которые замечали в характеристиках процессора строчку с аббревиатурой TDP, знают конкретно, что это значит. Расшифровка параметра звучит как Thermal Design Power, что в переводе означает «расчётная тепловая мощность».
Величина указывает на максимальное количество тепла, которое выделяется чипом в процессе работы (подразумевают средние показатели нагрузки), это же тепло должно отводиться системой охлаждения. Так, параметр говорит о конструктивных требованиях по теплоотводу и может послужить для определения нужных спецификаций, например, при подборе подходящего кулера.
Величина выражена в ваттах, что привносит путаницу в значениях и становится причиной того, что TDP приравнивают к энергопотреблению. Хотя связь данных понятий и прослеживается, производителем при указании TDP подразумевался немного другой посыл, поскольку значение имеет отношение не к электрическим, а тепловым ваттам. Таким образом, в случае с TDP речь не идёт об электрической мощности, параметр является абстрактным и используется Intel и AMD для обозначения сведений о тепловыделении процессоров, видеокарт. С учётом характеристики рекомендуется подбирать и охлаждение для исправной работы устройства.
Трактовка параметра производителями
При этом разные производители могут по-разному вести расчёты и интерпретировать TDP (значение высчитывают по формулам в процессе работы устройства при определённых нагрузках и условиях), что также следует учитывать. Так, заявленный TDP не может отображать энергопотребление и производительность, а величину не используют для сравнения данных параметров, в частности, если речь об устройствах разных архитектур и производителей.
Для современных процессоров Intel под этим понятием подразумевается тепло в ваттах, которое выделяет CPU при длительном функционировании на базовой частоте. Но есть ещё и режим Turbo Boost, а при достижении более высоких частот повышается и TDP, то есть даже при незначительной разнице между базовой и Turbo, система охлаждения, которая рассчитана на номинальный TDP, может не справиться со своей задачей. Так, выделяемое по факту тепло и потребляемая мощность могут вырасти выше указанного параметра TDP, что говорит о том, что у продуктов Intel это значение будет ниже максимально потребляемой и рассеиваемой мощности.
Совсем другая картина у AMD. Здесь заявленные характеристики TDP CPU и GPU уже ближе к реальным показателям максимально выделяемой и расходуемой мощности при функционировании в штатном режиме.
Что касается NVIDIA, то производитель приравнивает потребляемую и рассеиваемую мощность, определяя параметр TDP как наибольшую мощность, расходуемую системой при функционировании, и максимальный показатель тепла, которое и требуется отвести системе охлаждения.
Для чего нужно знать TDP процессора
При самостоятельной сборке компьютера или апгрейде, равно как и разгоне системы, к процессу следует подходить со всей ответственностью и учитывать множество факторов, чтобы в итоге все компоненты были совместимы между собой и работали слаженно. Сведения о расчётной тепловой мощности процессора полезны владельцу компьютера и могут использоваться:
Энергопотребление и производительность процессоров при одинаковом показателе TDP может отличаться. Чаще всего требования по теплоотводу заявлены не для конкретной модели, а для целого семейства процессоров, при том, что рассеивать тепло охлаждающей системе в случае с младшими моделями нужно будет меньше. Указанные частоты на заявленный в характеристиках параметр не влияют, есть множество вариантов устройств с разной частотой, но одинаковым TDP. При этом зависимость потребляемой мощности от частоты нелинейная, увеличение тактовых частот выше определённого порога потребует и повышения напряжения питания. С разгоном же тепловыделение становится выше, чем в штатном режиме, и параметр TDP теряет актуальность, тогда как система охлаждения должна быть ещё мощнее.
Определение TDP процессора
Хотя TDP и абстрактная величина, не определяющая реальное тепловыделение процессора, она при этом служит ориентиром при выборе системы охлаждения или блока питания. В основных характеристиках к устройству параметр не прописан производителем, а потому многие задаются вопросом, как узнать TDP.
Есть несколько способов выяснить эту информацию:
Можно ли изменить TDP
Благодаря гибкой настройке параметра производители могут адаптировать один и тот же чип для различных устройств под разные задачи, обеспечивая стабильную работу процессора в определённых условиях, отсюда и разница в производительности, часто ощутимая. На практике ограничения TDP делает одинаковые чипы разными. Это может быть как тонкий ультрабук, так и настольный ПК, и, конечно, требования к тепловыделению у них разные – например, 65 Вт для ноутбука будет много, а для компьютера считается приемлемым.
В случае с CPU или GPU ноутбуков снижение показателя улучшает автономность работы и уменьшает нагрев, при том, что производительность будет ниже, так как частоты сбрасываются под длительной нагрузкой, хотя в случае ресурсоёмких, но быстрых задач разницы в быстродействии практически не будет. Такое решение обычно связано с остальной комплектацией девайса, когда установленная система охлаждения не способна эффективно охладить устройство с заданными характеристиками. То есть, например, процессор имеет TDP 15 Вт, при этом максимальный показатель этого же чипа может достигать 25 Вт, и в случае использования такой конфигурации с тем же процессором, он будет более производительным. В первом же случае, если сравнивать два устройства, можно рассчитывать на большую автономность устройства (при одинаковой ёмкости аккумулятора) и низкий нагрев.
Регулировка величины TDP осуществляется различными способами, и повысить или понизить данный параметр может не только производитель, но и сам пользователь. Чаще всего регулируют величину программными средствами путём манипуляций с тактовой частотой процессора и напряжением, что выполняется через настройки BIOS или посредством специальных утилит. Так, можно снизить нагрев (а заодно и потребляемый объём мощности, и производительность), если уменьшить TDP, при этом контролируя стабильность работы устройства, чтобы процедура была безопасной.
Некоторые материнские платы предлагают возможность вручную изменить лимит TDP, что не лишает процессор применения технологии автоматического разгона, а только сокращает пределы, в которых он будет выполняться. В настройках BIOS для этого потребуется найти параметр cTDP, чаще всего он располагается во вкладке Advanced (расположение опции может отличаться в зависимости от материнки). Напротив параметра меняется значение, например, при 95 Вт можно выставить 65 Вт, а при значении в 65 Вт присваивают 45 Вт или 35 Вт, после чего нужно сохранить изменения и выйти из БИОС.
Альтернативный вариант – уменьшение частоты системной шины, обычно в BIOS данный параметр назван CPU Clock или CPU Frequency. Номинальное значение просто нужно уменьшить до нужной величины.
Проверяется изменение показателей температуры процессора или энергопотребления путём тестирования посредством специального софта.
Tpd процессора что это
TDP (англ. thermal design power [1] ), иногда (англ. thermal design point ) — величина, показывающая, на отвод какой тепловой мощности должна быть рассчитана система охлаждения процессора или другого полупроводникового прибора. К примеру, если система охлаждения процессора рассчитана на TDP 30 Вт, она должна быть в состоянии отвести 30 Вт тепла при некоторых заданных «нормальных условиях».
TDP показывает не максимальное теоретическое тепловыделение процессора, а лишь требования к производительности системы охлаждения.
TDP рассчитан на определённые «нормальные» условия, которые иногда могут быть нарушены. Например в случае поломки вентилятора или неверного охлаждения самого корпуса. Современные процессоры при этом или дают сигнал выключения компьютера, или переходят в так называемый режим троттлинга (англ. throttling ), когда процессор пропускает часть циклов.
Разные производители микросхем рассчитывают TDP по-разному, поэтому величина не может напрямую использоваться для сравнения энергопотребления процессоров. Всё дело в том, что различные процессоры имеют предельную температуру. Если для одних процессоров критической является температура в 100°С, то для других она может быть лишь 60°С. Для охлаждения второго потребуется более производительная система охлаждения, потому что чем выше температура радиатора, тем активнее он рассеивает тепло. Другими словами при неизменной мощности процессора, при использовании систем охлаждения различной производительности будет различаться лишь получаемая температура кристалла. Никогда нельзя с уверенностью утверждать, что процессор с TDP 100 Вт потребляет больше энергии, чем процессор другого производителя с TDP 5 Вт. Немного странно, но TDP часто заявляется для кристалла, который объединяет целое семейство процессоров, без учета тактовой частоты работы процессора, при этом младшие модели обычно потребляют меньше энергии и рассеивают меньше тепла, чем старшие.
Также некоторые специалисты расшифровывают этот термин как «thermal design package» («термопакет») — проектирование устройства на основе температурного анализа конструкции.
Содержание
Классификация у процессоров Intel
С выходом процессоров Opteron 3G на ядре Barcelona компания AMD ввела новую энергетическую характеристику под названием ACP (Average CPU Power, «средний уровень энергопотребления») новых процессоров при нагрузке.
AMD также продолжит указывать и максимальный уровень энергопотребления — TDP.
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.
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!