Тепловая расчетная мощность ( TDP ), иногда называемая тепловой расчетной точкой , — это максимальное количество тепла, вырабатываемого компьютерным чипом или компонентом (часто центральным процессором , графическим процессором или системой на кристалле ), которое система охлаждения компьютера должна рассеивать при любой рабочей нагрузке.
Некоторые источники утверждают, что пиковая мощность микропроцессора обычно в 1,5 раза превышает показатель TDP. [1]
Корпорация Intel представила новый показатель, называемый мощностью проектирования сценариев (SDP) для некоторых процессоров серии Ivy Bridge Y. [2] [3]
Средняя мощность ЦП (ACP) — это энергопотребление центральных процессоров , особенно серверных процессоров, при «среднем» ежедневном использовании, как определено Advanced Micro Devices (AMD) для использования в ее линейке процессоров на основе микроархитектуры K10 ( процессоры серий Opteron 8300 и 2300 ). Тепловая расчетная мощность (TDP) Intel, используемая для процессоров Pentium и Core 2, измеряет энергопотребление при высокой рабочей нагрузке; она численно несколько выше, чем «средний» рейтинг ACP того же процессора.
По словам AMD, рейтинг ACP включает энергопотребление при запуске нескольких тестов, включая TPC-C , SPECcpu2006 , SPECjbb2005 и STREAM Benchmark [5] (пропускная способность памяти), [6] [7] [8], который, по словам AMD, является подходящим методом измерения энергопотребления для центров обработки данных и сред с интенсивной серверной нагрузкой. AMD заявила, что значения ACP и TDP процессоров будут указаны и не будут заменять друг друга. Barcelona и более поздние серверные процессоры имеют два показателя энергопотребления.
В некоторых случаях TDP ЦП недооценивался, что приводило к тому, что некоторые реальные приложения (обычно интенсивные, такие как кодирование видео или игры) заставляли ЦП превышать указанный TDP и перегружать систему охлаждения компьютера. В этом случае ЦП либо вызывают сбой системы («термоотключение»), либо снижают свою скорость. [9] Большинство современных процессоров вызывают термоотключение только при катастрофическом отказе охлаждения, таком как неработающий вентилятор или неправильно установленный радиатор.
Например, система охлаждения процессора ноутбука может быть рассчитана на 20 Вт TDP, что означает, что она может рассеивать до 20 Вт тепла, не превышая максимальную температуру перехода для процессора ноутбука. Система охлаждения может делать это, используя активный метод охлаждения (например, теплопроводность в сочетании с принудительной конвекцией), такой как радиатор с вентилятором , или любой из двух пассивных методов охлаждения: тепловое излучение или теплопроводность . Обычно используется комбинация этих методов.
Поскольку запасы прочности и определение того, что представляет собой реальное приложение, различаются у разных производителей, значения TDP между разными производителями нельзя точно сравнивать (процессор с TDP, например, 100 Вт, почти наверняка будет потреблять больше энергии при полной нагрузке, чем процессоры с долей указанного TDP, и, весьма вероятно, больше, чем процессоры с более низким TDP 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, при этом младшие модели обычно потребляют значительно меньше энергии, чем те, что находятся в верхней части семейства.
Примерно до 2006 года AMD сообщала о максимальном энергопотреблении своих процессоров как TDP. Intel изменила эту практику с выпуском семейства процессоров Conroe . [10] Intel рассчитывает TDP определенного чипа в соответствии с количеством энергии, которое 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 указания инженерам, проектирующим решения по охлаждению для своих продуктов. [11] В частности, измерения Intel также не полностью учитывают Intel Turbo Boost из-за ограничений по времени по умолчанию, в то время как AMD учитывает, потому что AMD Turbo Core всегда пытается добиться максимальной мощности. [12]
Спецификации TDP для некоторых процессоров могут позволить им работать при нескольких различных уровнях мощности, в зависимости от сценария использования, доступных мощностей охлаждения и желаемого энергопотребления. Технологии, которые обеспечивают такие переменные TDP, включают настраиваемый TDP ( cTDP) и проектную мощность сценария (SDP) Intel , а также ограничение мощности TDP AMD .
Настраиваемый TDP ( cTDP ), также известный как программируемый TDP или ограничение мощности TDP , — это режим работы более поздних поколений мобильных процессоров Intel (по состоянию на январь 2014 г. [обновлять]) и процессоров AMD (по состоянию на июнь 2012 г. [обновлять]), который позволяет корректировать их значения TDP. Изменяя поведение процессора и уровни его производительности, можно изменить энергопотребление процессора, одновременно изменив его TDP. Таким образом, процессор может работать на более высоких или более низких уровнях производительности в зависимости от доступных мощностей 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 cTDP up, cTDP down или оба режима. [16] В качестве другого примера, некоторые процессоры AMD Opteron и APU Kaveri могут быть настроены на более низкие значения TDP. [15] Процессор IBM POWER8 реализует аналогичную функцию ограничения мощности через встроенный контроллер на кристалле (OCC). [17]
Описание Intel проектной мощности сценария (SDP) : «SDP — это дополнительная температурная контрольная точка, предназначенная для представления температурно-релевантного использования устройства в реальных сценариях окружающей среды. Она уравновешивает требования к производительности и мощности в рабочих нагрузках системы для представления реального энергопотребления». [18]
Мощность проектного сценария ( SDP ) не является дополнительным состоянием питания процессора. SDP только устанавливает среднее энергопотребление процессора, используя определенную смесь бенчмарк-программ для моделирования «реальных» сценариев. [2] [19] [20] Например, мобильный процессор Haswell серии Y (экстремально низкий уровень энергопотребления) показывает разницу между TDP и SDP. [18]
