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 Y-серии. [2] [3]
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], который, по мнению AMD, является подходящим методом. 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 системы охлаждения, например, из-за вышедшего из строя вентилятора или неправильно установленного радиатора.
Например, система охлаждения процессора ноутбука может быть рассчитана на TDP 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 между разными производителями 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 семейство процессоров Conroe . [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 по умолчанию, тогда как AMD учитывает, потому что AMD Turbo Core всегда пытается добиться максимальной мощности. [12]
Спецификации TDP для некоторых процессоров могут позволять им работать на нескольких разных уровнях мощности, в зависимости от сценария использования, доступной мощности охлаждения и желаемого энергопотребления. Технологии, которые обеспечивают такие переменные значения TDP, включают настраиваемый TDP Intel (cTDP) и мощность проектирования сценариев (SDP), а также ограничение мощности TDP AMD .
Настраиваемый TDP ( cTDP ), также известный как программируемый TDP или ограничение мощности TDP , — это режим работы последних поколений мобильных процессоров Intel (по состоянию на январь 2014 года [обновлять]) и процессоров AMD (по состоянию на июнь 2012 года [обновлять]), который позволяет корректировать их 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.
Например, некоторые мобильные процессоры Haswell поддерживают режим cTDP up, cTDP down или оба режима. [16] Другой пример: некоторые процессоры AMD Opteron и APU Kaveri 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 проектной мощности сценария (SDP) от Intel : «SDP — это дополнительная температурная контрольная точка, предназначенная для представления термически значимого использования устройства в реальных сценариях окружающей среды. Она уравновешивает 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 «реальных» сценариев». [2] [19] [20] Например, мобильные устройства Y-серии (с крайне низким энергопотреблением). Процессоры Haswell показывают разницу между TDP и SDP. [18]