Расчетная тепловая мощность
Расчетная тепловая мощность ( TDP ), иногда называемая расчетной температурой , представляет собой максимальное количество тепла , выделяемого компьютерным чипом или компонентом (часто процессором , графическим процессором или системой на кристалле ), которое система охлаждения в компьютере предназначена для рассеивания. при любой нагрузке.
Некоторые источники утверждают, что пиковая мощность микропроцессора обычно в 1,5 раза превышает номинал TDP. [1]
Intel представила новую метрику под названием « мощность проектирования сценария» (SDP) для некоторых процессоров Ivy Bridge серии Y. [2] [3]
Расчет [ править ]
| АШП | TDP |
|---|---|
| 40 Вт | 60 Вт |
| 55 Вт | 79 Вт |
| 75 Вт | 115 Вт |
| 105 Вт | 137 Вт |
Средняя мощность процессора (ACP) — это энергопотребление центральных процессоров , особенно серверных процессоров, при «среднем» ежедневном использовании, как это определено компанией Advanced Micro Devices (AMD) для использования в своей линейке процессоров на базе микроархитектуры K10 ( Opteron 8300) . и процессоры серии 2300 ). Расчетная тепловая мощность (TDP) Intel, используемая для процессоров Pentium и Core 2, измеряет энергопотребление при высокой рабочей нагрузке; численно он несколько выше «среднего» рейтинга ACP того же процессора.
По данным AMD, рейтинг ACP включает энергопотребление при выполнении нескольких тестов, включая TPC-C , SPECcpu2006 , SPECjbb2005 и STREAM Benchmark. [5] (пропускная способность памяти), [6] [7] [8] По словам AMD, это подходящий метод измерения энергопотребления для центров обработки данных и сред с интенсивными серверными нагрузками. AMD заявила, что значения ACP и TDP процессоров будут указаны и не заменяют друг друга. Серверные процессоры Barcelona и более поздних версий имеют два значения мощности.
В некоторых случаях TDP ЦП занижался, что приводило к тому, что некоторые реальные приложения (обычно ресурсоемкие, такие как кодирование видео или игры) вызывали превышение ЦП заданного TDP и приводили к перегрузке системы охлаждения компьютера. В этом случае процессоры либо вызывают сбой системы («термическое отключение»), либо снижают свою скорость. [9] Большинство современных процессоров вызывают термоотключение только в случае катастрофического сбоя охлаждения, например, из-за вышедшего из строя вентилятора или неправильно установленного радиатора.
Например, TDP система охлаждения процессора ноутбука может быть рассчитана на 20 Вт , что означает, что она может рассеивать до 20 Вт тепла, не превышая максимальную температуру перехода для процессора ноутбука. Система охлаждения может сделать это, используя активный метод охлаждения (например, кондукцию в сочетании с принудительной конвекцией), например, радиатор с вентилятором , или любой из двух пассивных методов охлаждения: тепловое излучение или кондукцию . Обычно используется комбинация этих методов.
Поскольку запасы безопасности и определение того, что представляет собой реальное приложение, различаются у разных производителей , значения TDP разных производителей невозможно точно сравнить (процессор с TDP, например, 100 Вт почти наверняка будет потреблять больше энергии при полной нагрузке, чем процессоры с TDP, например, 100 Вт). часть указанного TDP и, весьма вероятно, больше, чем процессоры с более низким TDP от того же производителя, но он может потреблять или не потреблять больше энергии, чем процессор другого производителя с не слишком низким TDP, например 90 Вт). Кроме того, TDP часто указываются для семейств процессоров, причем модели младшего класса обычно потребляют значительно меньше энергии, чем модели старшего класса семейства.
Примерно до 2006 года AMD обозначала максимальное энергопотребление своих процессоров как TDP. Intel изменила эту практику, представив Conroe . семейство процессоров [10] Intel рассчитывает TDP указанного чипа в зависимости от количества энергии, которую вентилятор и радиатор компьютера должны рассеивать, пока чип находится под постоянной нагрузкой. Фактическое энергопотребление может быть выше или (намного) ниже TDP, но эта цифра предназначена для того, чтобы дать рекомендации инженерам, разрабатывающим решения для охлаждения своих продуктов. [11] В частности, измерения Intel также не полностью учитывают Intel Turbo Boost из-за ограничений по времени, в то время как AMD учитывает, потому что AMD Turbo Core всегда пытается добиться максимальной мощности. [12]
Альтернативы [ править ]
Спецификации TDP для некоторых процессоров могут позволять им работать на нескольких различных уровнях мощности, в зависимости от сценария использования, доступной мощности охлаждения и желаемого энергопотребления. Технологии, обеспечивающие такие переменные значения TDP, включают ( Intel настраиваемый TDP cTDP) и мощность проектирования сценариев (SDP), а также AMD TDP ограничение мощности .
Конфигурируемый TDP ( cTDP ), также известный как programmable TDP или TDP power cap , — это режим работы последних поколений мобильных процессоров Intel (по состоянию на январь 2014 г.). [update]) and AMD processors (as of June 2012[update]), что позволяет корректировать значения TDP. Изменяя поведение процессора и уровни его производительности, можно изменить энергопотребление процессора, одновременно изменяя его TDP. Таким образом, процессор может работать с более высоким или более низким уровнем производительности, в зависимости от доступной мощности охлаждения и желаемого энергопотребления. [13] : 69–72 [14] [15]
Процессоры Intel, поддерживающие cTDP, обеспечивают три режима работы: [13] : 71–72
- Номинальный TDP – это номинальная частота процессора и TDP.
- cTDP down – когда требуется более холодный или более тихий режим работы, этот режим определяет более низкий TDP и более низкую гарантированную частоту по сравнению с номинальным режимом.
- cTDP up — если доступно дополнительное охлаждение, этот режим определяет более высокий TDP и более высокую гарантированную частоту по сравнению с номинальным режимом.
Например, некоторые мобильные процессоры Haswell поддерживают режим cTDP up, cTDP down или оба режима. [16] Другой пример: некоторые процессоры AMD Opteron и Kaveri APU могут быть настроены на более низкие значения TDP. [15] Процессор IBM POWER8 реализует аналогичную функцию ограничения энергопотребления посредством встроенного контроллера на кристалле (OCC). [17]
Описание расчетной мощности сценария (SDP) от Intel : «SDP — это дополнительная температурная контрольная точка, предназначенная для представления термически значимого использования устройства в реальных сценариях окружающей среды. Он балансирует требования к производительности и мощности для рабочих нагрузок системы, чтобы представить реальное энергопотребление». [18]
Расчетная мощность сценария ( SDP ) не является дополнительным состоянием питания процессора. В SDP указывается только среднее энергопотребление процессора с использованием определенного набора тестовых программ для моделирования сценариев «реального мира». [2] [19] [20] Например, мобильный процессор Haswell Y-серии (с крайне низким энергопотреблением) демонстрирует разницу между TDP и SDP. [18]
См. также [ править ]
- Выделение тепла в интегральных схемах
- Рабочая температура
- Номинальная мощность
- Интел Турбо Буст
- AMD Турбо Ядро
Ссылки [ править ]
- ^ Джон Л. Хеннесси; Дэвид А. Паттерсон (2012). Компьютерная архитектура: количественный подход (5-е изд.). Эльзевир. п. 22. ISBN 978-0-12-383872-8 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ананд Лал Шимпи (14 января 2013 г.). «Intel снижает энергопотребление ядра до 7 Вт и представляет новый номинал мощности для достижения этой цели: SKU серии Y раскрыты» . anandtech.com . Проверено 11 февраля 2014 г.
- ^ Кротерс, Брук (9 января 2013 г.). «Intel отвечает на сфабрикованные заявления об энергоэффективности» . ces.cnet.com . Проверено 11 февраля 2014 г.
- ^ Джон Фрюэ. «Istanbul EE запускается сегодня». Архивировано 28 июля 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ «Пропускная способность памяти: результаты тестов производительности потоковой передачи» . Вирджиния.edu .
- ^ де Гелас, Йохан (10 сентября 2007 г.). «Четырёхъядерный процессор AMD в Барселоне: защита новой территории» . АнандТех .
- ^ Хюинь, Ань Т.; Кубицки, Кристофер (7 сентября 2007 г.). «AMD представляет архитектуру «Барселоны»» . ДейлиТех . Архивировано из оригинала 27 октября 2007 года.
- ^ DailyTech - Знакомство со средней мощностью процессора , сентябрь 2007 г.
- ^ Станислав Гарматюк (26 марта 2004 г.). «Тестирование теплового регулирования в процессорах Pentium 4 с ядрами Northwood и Prescott» . ixbtlabs.com . Проверено 21 декабря 2013 г.
- ^ Оу, Джордж (17 июля 2006 г.). «Кому верить по энергопотреблению? AMD или Intel?» . ЗДНет . Проверено 11 февраля 2014 г.
- ^ «Технические детали 7-ваттных процессоров Intel Ivy Bridge» . arstechnica.com. 14 января 2013 г. Проверено 14 января 2013 г.
- ^ Технические советы Линуса (16 сентября 2019 г.). «Кто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО работает лучше? AMD (3800X) против Intel (i9-9900K)» . Ютуб .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Процессор Intel Core 4-го поколения на основе технического описания линеек мобильных M-процессоров и H-процессоров, том 1 из 2» (PDF) . Интел . Декабрь 2013 года . Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ Майкл Ларабель (22 января 2014 г.). «Тестирование настраиваемого TDP на процессоре AMD Kaveri» . Фороникс . Проверено 31 августа 2014 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Краткое справочное руководство по процессорам серии AMD Opteron 4200» (PDF) . Передовые микроустройства . Июнь 2012 года . Проверено 31 августа 2014 г.
- ^ «Обзор Sony Vaio Duo 13» . mobiletechreview.com . 22 июля 2013 г. Проверено 11 февраля 2014 г.
- ^ Тодд Роуздал (20 декабря 2014 г.). «Код прошивки OCC теперь с открытым исходным кодом» . openpowerfoundation.org . Проверено 27 декабря 2014 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Процессор Intel Core i7-4610Y (кэш 4 МБ, до 2,90 ГГц)» . Интел . Проверено 11 февраля 2014 г.
- ^ «Технические детали 7-ваттных процессоров Intel Ivy Bridge» . Арс Техника. 14 января 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ «Процессор Intel Core 4-го поколения на основе спецификации мобильных U-процессоров и линеек Y-процессоров, том 1 из 2» (PDF) . Интел . Декабрь 2013 года . Проверено 22 декабря 2013 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Подробности о AMD Bulldozer: Opterons с настраиваемым TDP , AnandTech , 15 июля 2011 г., Йохан Де Гелас и Кристиан Ветто
- Making x86 Run Cool , 15 апреля 2001 г., Пол ДеМоун