يُطلق على أحد المواصفات الشائعة في بطاقات الرسوم والمعالجات اسم "طاقة التصميم الحراري" ، والتي غالبًا ما يتم الخلط بينها وبين استهلاك الطاقة للأجهزة المذكورة. سنشرح في هذه المقالة ما يعنيه هذا المفهوم وكيف يؤثر على تصميم المكونات المختلفة الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بنا.
عندما نشتري بطاقة رسومات جديدة ، لا يتم بيعها فقط في شكل وحدة معالجة الرسوميات: و VRAM مثبتة على PCB مع بقية المكونات ، ولكن أيضًا مع نظام تبريد. لتصميم المكونات المختلفة ، من الضروري أن يعرف المصنعون TDP الخاص بوحدة معالجة الرسومات و VRAM لإنشاء نظام تبريد فعال.
يمكن قول الشيء نفسه عن وحدات المعالجة المركزية ، التي يتم إطلاقها في السوق مع مجموعة من المشتتات الحرارية الجديدة ، إما عن طريق الهواء أو عن طريق التبريد السائل ، عندما يكون هناك تغيير في مقبسها. في هذه الحالة يلعب TDP أيضًا نقطة مهمة. ومع ذلك ، فهو ليس ضروريًا في هاتين الحالتين فحسب ، بل إنه ضروري أيضًا لإنشاء أنظمة لتقليل درجة حرارة رامات الذاكرة وحتى SSD محركات الأقراص.
ومع ذلك ، غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين استهلاك الطاقة للأجهزة ، في حين أنه في الواقع على الرغم من حقيقة أن هناك علاقة غير مباشرة بين المفهومين. لذلك من الضروري توضيح سلسلة من النقاط لحل هذا الالتباس.
ما هي قوة التصميم الحراري؟
عادةً ما يتم استخدام TDP أو Thermal Design Power كمرادف لاستهلاك الطاقة للمعالج ، ومع ذلك يجب أن نأخذ في الاعتبار اليوم كل من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات لديها طرق لتقليل استهلاك الطاقة اعتمادًا على عبء العمل الذي يمتلكه المعالج. المعالج. يرجع سبب الارتباك إلى حقيقة أن آليات تقليل الاستهلاك في تاريخ الأجهزة حديثة نسبيًا.
لذا فإن الإجابة على السؤال هي: مستوى الاستهلاك تحت الحد الأقصى لمستوى عبء العمل. هذه القيمة مناسبة لإنشاء أنظمة تبريد للمعالج أو بطاقة الرسومات. ومع ذلك ، يجب توضيح أن قوة التصميم الحراري ليست معلمة يتم تحقيقها بعد انتهاء المعالج ، ولهذا السبب يرمز الاختصار لـ Thermal Design Power.
وهي أن قوة التصميم الحراري هي شيء يتم تحديده خلال مرحلة تصميم المعالج وهي ، جنبًا إلى جنب مع حجم الشريحة وقائمة الخصائص التي ستتمتع بها ، من أول الأشياء التي يتم تحديدها أثناء التصميم. بالإضافة إلى ذلك ، فهي ميزة مرتبطة بشكل مباشر بنوع بطاقة الرسومات أو وحدة المعالجة المركزية: الذي يتم تصميمه في ذلك الوقت.
كيف يتم حساب TDP؟
يتم توفير طاقة التصميم الحراري مباشرة من قبل الشركة المصنعة ، لذلك لا داعي للقلق بشأن هذا الأمر. يمكن القول أن TDP مشتق بطريقة مبسطة من الصيغة التالية:
(tCase (° C) - المحيط (° C)) / (HSF Θca)
أين:
- t القضية هو انتقال الحرارة بين المعالج وعبوته ، فكلما كانت المادة المستخدمة لتبديد الحرارة أفضل.
- المحيط هي درجة الحرارة المحيطة ، والتي من المتوقع أن يوفرها نظام التبريد. لا نعني بهذا درجة حرارة البيئة ، بل نعني المساحة الصغيرة التي توجد فيها قطعة الأجهزة.
- HSF-Θca هي الحد الأدنى لدرجة الحرارة لكل واط على المشتت الحراري. وبهذه الطريقة كلما زادت هذه القيمة كلما قل تبديد الحرارة في المعالج.
بنفس الطريقة التي يسعى بها تصميم المعالجات الجديدة وبطاقات الرسوم وذاكرة RAM وبقية المكونات إلى دمج أداء أكبر لكل واط ، نجد أيضًا أن TDP للعناصر المختلفة يتزايد بمرور الوقت ، مما يتطلب تطوير أنظمة تبريد جديدة ومتقدمة بشكل متزايد على قدم المساواة مع المعالجات الجديدة.
العلاقة بين Boost و Thermal Design Power
إحدى الخصائص المميزة التي تتمتع بها وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) الحالية هي القدرة على الوصول إلى سرعات ساعة أعلى بكثير مما صُممت من أجله في الأصل. يطلق عليهم سرعات Boost أو Turbo ، وهم يحققون ذلك باستخدام قناة جهد مختلفة. وبالتالي ، عندما يصل الحمل على المعالج إلى نقاط ضغط معينة ، للتخلص من العمل المتراكم ، فإن ما يتم عمله هو استخدام جهد ثاني أعلى ، مما يسمح لنا بالوصول إلى سرعات أعلى على مدار الساعة ، ولكن هذا سينتج عنه أيضًا بقوة تصميم حرارية أعلى.
المقابل لذلك هو أن المعالج لا يمكنه تحمل مثل هذا الاستهلاك لفترة طويلة بسبب ارتفاع درجة الحرارة. هذا هو السبب في إجراء هذه التغييرات المفاجئة في سرعة الساعة خلال فترة زمنية قصيرة جدًا حيث تقوم بتغيير الجهد ، وترفع سرعة الساعة ، وتحتفظ بلحظة قصيرة في أعلى قمة ، ولكن أقل وتعود لاحقًا إلى الجهد الأصلي.
لكل هذا ، علينا توضيح نقطة واحدة ، فإن TDP حتى خلال فترة Boost مهمة أيضًا لنظام التبريد ، وبالتالي طرد الحرارة. لذلك يجب أيضًا مراعاة تلك الفترة الصغيرة من الزيادة في سرعة الساعة عند تصميم النظام الحراري الذي يحيط بالمعالج وبطاقة الرسومات وحتى عدة مرات حتى نظام كامل مثل الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر. وحدة تحكم ألعاب الفيديو.
ما هي القوة الأساسية لمعالج إنتل؟
الجواب على هذا بسيط للغاية ، إنه TDP الخاص بـ إنتل وحدة المعالجة المركزية عندما تكون في وضع PL1 ، وبالتالي في السرعة العادية. من ناحية أخرى ، يشير PL2 إلى مستوى الاستهلاك خلال فترة Turbo أو Boost. لذلك من الناحية الفنية ، نحن في مناورة لتغيير العلامة التجارية ، لذلك عندما تشير Intel إلى طاقة قاعدة المعالج ، فإن ما يشير إليه هو استهلاك طاقة المعالج في ظل الظروف العادية. بدلاً من ذلك ، يشير ما يسمى بـ Maximum Turbo Power إلى TDP أثناء الفترة التي يتم فيها زيادة سرعة الساعة مؤقتًا.
بعبارة أخرى ، لا تعد طاقة قاعدة المعالج نوعًا من التكنولوجيا الجديدة ، كما أنها ليست ميزة في الأجهزة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهي حقًا مناورة تسويقية لربط بعض المفاهيم الأساسية والتقنيات بعلامات تجارية معينة. والسبب هو أننا إذا تحدثنا عن قوة قاعدة المعالج ، فسيتم ذلك دائمًا من منظور وحدات المعالجة المركزية Intel وعندما يبحث المستخدم عما تعنيه هذه المجموعة من الكلمات ، فسيتم نقله حصريًا إلى معالجات تلك العلامة التجارية. لذا ، باختصار ، لا تعد قوة المعالج الأساسية أكثر من TDP الخاص بالمعالج ، وبالتالي الحرارة التي ينبعث منها ، ولكن فقط عند سرعة الساعة المعتادة وليس عند تسارع السرعة الصغير الذي ذكرناه بالفعل. شرح.
