La potencia de diseño térmico ( TDP ), a veces llamada punto de diseño térmico , es la cantidad máxima de calor generado por un chip o componente de computadora (a menudo una CPU , GPU o sistema en un chip ) que el sistema de enfriamiento de una computadora está diseñado para disipar. bajo cualquier carga de trabajo.
Normalmente, el TDP no es la mayor cantidad de calor que la CPU podría generar ( potencia máxima ), como al ejecutar un virus de energía , sino la cantidad máxima de calor que generaría al ejecutar " aplicaciones reales ". Esto asegura que la computadora podrá manejar prácticamente todas las aplicaciones sin exceder su envolvente térmica, o requerir un sistema de enfriamiento para la potencia teórica máxima (lo que costaría más pero a favor de un margen adicional para la potencia de procesamiento). [1]
Algunas fuentes afirman que la potencia máxima de un microprocesador suele ser 1,5 veces la clasificación de TDP. [2] Sin embargo, el TDP es una cifra convencional, mientras que su metodología de medición ha sido objeto de controversia. En particular, hasta alrededor de 2006, AMD solía informar el consumo máximo de energía de sus procesadores como TDP, pero Intel cambió esta práctica con la introducción de su familia de procesadores Conroe . [3] En particular, la medición de Intel tampoco tiene en cuenta completamente Intel Turbo Boost debido a los límites de tiempo predeterminados, mientras que AMD lo hace porque AMD Turbo Core siempre intenta presionar para obtener la máxima potencia. [4]
Una controversia similar pero más reciente ha involucrado las mediciones de potencia TDP de algunos procesadores de la serie Ivy Bridge Y, con los que Intel ha introducido una nueva métrica llamada potencia de diseño de escenarios (SDP). [5] [6]
Descripción general
El TDP de una CPU se ha subestimado en algunos casos, lo que ha provocado que ciertas aplicaciones reales (normalmente extenuantes, como la codificación de vídeo o los juegos) provoquen que la CPU supere su TDP especificado y sobrecargue el sistema de refrigeración de la computadora. En este caso, las CPU causan una falla del sistema (un "disparo térmico") o reducen su velocidad. [7] La mayoría de los procesadores modernos causarán un disparo térmico solo en caso de una falla catastrófica de enfriamiento, como un ventilador que ya no funciona o un disipador de calor montado incorrectamente.
Por ejemplo, el sistema de enfriamiento de la CPU de una computadora portátil puede estar diseñado para un TDP de 20 W , lo que significa que puede disipar hasta 20 vatios de calor sin exceder la temperatura máxima de unión de la CPU de la computadora portátil. Un sistema de enfriamiento puede hacer esto usando un método de enfriamiento activo (por ejemplo, conducción junto con convección forzada) como un disipador de calor con un ventilador , o cualquiera de los dos métodos de enfriamiento pasivo: radiación térmica o conducción . Normalmente, se utiliza una combinación de estos métodos.
Dado que los márgenes de seguridad y la definición de lo que constituye una aplicación real varían entre los fabricantes , los valores de TDP entre diferentes fabricantes no se pueden comparar con precisión. Por ejemplo, mientras que un procesador con un TDP de 100 W casi con certeza usará más energía a plena carga que un procesador con un TDP de 10 W del mismo fabricante, puede o no usar más energía que un procesador de un fabricante diferente que tiene un TDP de 90 W. Además, los TDP a menudo se especifican para familias de procesadores, y los modelos de gama baja suelen utilizar significativamente menos energía que los de gama alta de la familia.
TDP variable
Las especificaciones de TDP para algunos procesadores pueden permitirles trabajar con múltiples niveles de energía diferentes, según el escenario de uso, las capacidades de enfriamiento disponibles y el consumo de energía deseado. Las tecnologías que proporcionan dichos TDPs variables incluyen Intel 's TDP configurable (CTDP) y la potencia de diseño de escenarios (SDP), y AMD ' s límite de alimentación TDP .
TDP configurable
TDP configurable ( cTDP ), también conocido como TDP programable o límite de potencia de TDP , es un modo de funcionamiento de generaciones posteriores de procesadores móviles Intel (a partir de enero de 2014[actualizar]) y procesadores AMD (a junio de 2012[actualizar]) que permite ajustes en sus valores de TDP. Al modificar el comportamiento del procesador y sus niveles de rendimiento, el consumo de energía de un procesador se puede cambiar alterando su TDP al mismo tiempo. De esa manera, un procesador puede funcionar a niveles de rendimiento más altos o más bajos, según las capacidades de enfriamiento disponibles y el consumo de energía deseado. [8] : 69–72 [9] [10]
Los procesadores Intel que admiten cTDP ofrecen tres modos de funcionamiento: [8] : 71–72
- TDP nominal : esta es la frecuencia nominal del procesador y el TDP.
- cTDP hacia abajo : cuando se desea un modo de funcionamiento más frío o más silencioso, este modo especifica un TDP más bajo y una frecuencia garantizada más baja en comparación con el modo nominal.
- cTDP up : cuando hay refrigeración adicional disponible, este modo especifica un TDP más alto y una frecuencia garantizada más alta en comparación con el modo nominal.
Por ejemplo, algunos de los procesadores Haswell móviles admiten cTDP hacia arriba, cTDP hacia abajo o ambos modos. [11] Como otro ejemplo, algunos de los procesadores AMD Opteron y las APU Kaveri se pueden configurar para valores de TDP más bajos. [10] El procesador POWER8 de IBM implementa una funcionalidad de limitación de energía similar a través de su controlador integrado en chip (OCC). [12]
Poder de diseño de escenarios
Descripción de Intel de la potencia de diseño de escenarios (SDP) : "SDP es un punto de referencia térmico adicional destinado a representar el uso de dispositivos térmicamente relevantes en escenarios ambientales del mundo real. Equilibra los requisitos de rendimiento y energía en las cargas de trabajo del sistema para representar el uso de energía en el mundo real". [13]
La potencia de diseño de escenarios ( SDP ) no es un estado de potencia adicional de un procesador. El SDP solo establece el consumo de energía promedio de un procesador utilizando una cierta combinación de programas de referencia para simular escenarios del "mundo real". [5] [14] [15] Por ejemplo, la serie Y (potencia extremadamente baja) El procesador Haswell muestra la diferencia entre TDP y SDP. [13]
Ver también
- Potencia media de la CPU
- Generación de calor en circuitos integrados
- Lista de cifras de disipación de energía de la CPU
- Temperatura de funcionamiento
- Potencia nominal
- Intel Turbo Boost
- AMD Turbo Core
Referencias
- ^ "Los detalles técnicos detrás de las CPUs Ivy Bridge de 7 vatios de Intel" . arstechnica.com. 2013-01-14 . Consultado el 14 de enero de 2013 .
En el caso de Intel, el TDP de un chip específico tiene menos que ver con la cantidad de energía que un chip necesita usar (o puede usar) y más con la cantidad de energía que el ventilador y el disipador de calor de la computadora necesitan poder disiparse mientras el chip está bajo carga sostenida. El uso de energía real puede ser mayor o (mucho) menor que el TDP, pero la figura está destinada a brindar orientación a los ingenieros que diseñan soluciones de enfriamiento para sus productos.
- ^ John L. Hennessy; David A. Patterson (2012). Arquitectura informática: un enfoque cuantitativo (5ª ed.). Elsevier. pag. 22. ISBN 978-0-12-383872-8.
- ^ Ou, George (17 de julio de 2006). "¿A quién creer en el consumo de energía? ¿AMD o Intel?" . ZDNet . Consultado el 11 de febrero de 2014 .
- ^ Consejos técnicos de Linus (16 de septiembre de 2019). "¿Quién REALMENTE corre más caliente? AMD (3800X) vs Intel (i9-9900K)" . YouTube .
Eso podría parecer lo mismo, pero gracias al aumento de precisión, las CPU de AMD intentarán funcionar a la velocidad más rápida posible en todo momento de manera similar a una GPU moderna.
- ^ a b Anand Lal Shimpi (14 de enero de 2013). "Intel reduce el núcleo a 7 W, presenta una nueva clasificación de potencia para lograrlo: SKU de la serie Y desmitificados" . anandtech.com . Consultado el 11 de febrero de 2014 .
- ^ Crothers, Brooke (9 de enero de 2013). "Intel responde a las afirmaciones de eficiencia energética cocinadas" . ces.cnet.com . Consultado el 11 de febrero de 2014 .
- ^ Stanislav Garmatyuk (26 de marzo de 2004). "Prueba de regulación térmica en CPU Pentium 4 con núcleos Northwood y Prescott" . ixbtlabs.com . Consultado el 21 de diciembre de 2013 .
- ^ a b "Procesador Intel Core de cuarta generación basado en Mobile M-Processor y H-Processor Lines Hoja de datos, volumen 1 de 2" (PDF) . Intel . Diciembre de 2013 . Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
El TDP configurable (cTDP) y el Modo de bajo consumo (LPM) forman un vector de diseño en el que el comportamiento del procesador y el TDP del paquete se ajustan dinámicamente al rendimiento del sistema y la potencia deseados. [...] Con cTDP, el procesador ahora es capaz de alterar la potencia máxima sostenida con una frecuencia alternativa garantizada. El TDP configurable permite el funcionamiento en situaciones en las que se dispone de refrigeración adicional o situaciones en las que se desea un modo de funcionamiento más frío y silencioso.
- ^ Michael Larabel (22 de enero de 2014). "Probando el TDP configurable en Kaveri de AMD" . Phoronix . Consultado el 31 de agosto de 2014 .
- ^ a b "Guía de referencia rápida del procesador AMD Opteron serie 4200" (PDF) . Microdispositivos avanzados . Junio de 2012 . Consultado el 31 de agosto de 2014 .
- ^ "Revisión de Sony Vaio Duo 13" . mobiletechreview.com . 2013-07-22 . Consultado el 11 de febrero de 2014 .
- ^ Todd Rosedahl (20 de diciembre de 2014). "El código de firmware de OCC ahora es de código abierto" . openpowerfoundation.org . Consultado el 27 de diciembre de 2014 .
- ^ a b "Procesador Intel Core i7-4610Y (caché de 4 M, hasta 2,90 GHz)" . Intel . Consultado el 11 de febrero de 2014 .
- ^ "Los detalles técnicos detrás de las CPUs Ivy Bridge de 7 vatios de Intel" . Ars Technica. 2013-01-14 . Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
Si la CPU necesita trabajar duro durante un período prolongado de tiempo y la computadora portátil se calienta, disminuirá lentamente su velocidad hasta que esté funcionando a su TDP establecido. [...] Hay dos estados de "nivel de potencia" configurables por el OEM que definen qué tan rápida puede ser la CPU en estas situaciones: PL2 le dice al procesador cuánta energía puede usar cuando necesita una pequeña ráfaga de velocidad, y PL1 define la rapidez con la que el procesador puede funcionar bajo carga sostenida. [...] Esto está en el corazón de lo que Intel está haciendo con los procesadores de la serie Y: su TDP máximo se ha reducido cuatro vatios, de 17 a 13. Intel también los está validando para su uso en dos valores PL1 más bajos: 10 vatios y 7 vatios. Aquí es donde entra el marketing que discutimos anteriormente: en lugar de mantener estos valores bajo las sábanas como hasta ahora se ha contentado con hacer, Intel ha tomado ese valor más bajo, lo ha puesto en sus páginas de productos y lo ha llamado SDP.
- ^ "Procesador Intel Core de cuarta generación basado en el procesador U móvil y la hoja de datos de las líneas del procesador Y, volumen 1 de 2" (PDF) . Intel . Diciembre de 2013 . Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
enlaces externos
- Detalles sobre AMD Bulldozer: Opterons to Feature Configurable TDP , AnandTech , 15 de julio de 2011, por Johan De Gelas y Kristian Vättö
- Making x86 Run Cool , 15 de abril de 2001, por Paul DeMone