Yksi näytönohjainten ja prosessorien yleisimmistä spesifikaatioista on nimeltään Thermal Design Power tai, joka usein sekoitetaan tiedostamatta mainitun laitteiston virrankulutukseen. Tässä artikkelissa selitämme, mitä tämä käsite tarkoittaa ja miten se vaikuttaa tietokoneemme eri komponenttien suunnitteluun.
Kun ostamme uuden näytönohjaimen, sitä ei myydä vain a GPU ja sen VRAM asennettuna piirilevylle yhdessä muiden komponenttien kanssa, mutta myös jäähdytysjärjestelmällä. Eri komponenttien suunnittelua varten valmistajien on tiedettävä GPU:n ja VRAM:n TDP tehokkaan jäähdytysjärjestelmän luomiseksi.
Samaa voidaan sanoa prosessoreista, jotka tuodaan markkinoille yhdessä uusien jäähdytyslevyjen kanssa joko ilma- tai nestejäähdytyksellä, kun niiden kantaa vaihtuu. Tällöin myös TDP:llä on tärkeä seikka. Se ei kuitenkaan ole olennaista vain näissä kahdessa tapauksessa, se on myös välttämätöntä järjestelmien luomiseksi lämpötilan alentamiseksi RAM muisti ja jopa SSD asemat.
Se kuitenkin sekoitetaan usein laitteiston energiankulutukseen, vaikka itse asiassa huolimatta siitä, että näiden kahden käsitteen välillä on epäsuora yhteys. Tästä syystä on ratkaisevan tärkeää selventää useita kohtia tämän sekaannuksen ratkaisemiseksi.
Mikä on lämpösuunnitteluvoima?
TDP:tä tai Thermal Design Poweria käytetään yleensä synonyyminä prosessorin energiankulutukselle, mutta meidän on kuitenkin otettava huomioon, että nykyään sekä prosessoreilla että GPU:illa on menetelmiä vähentää energiankulutusta prosessorin työmäärän mukaan. prosessori. Syy hämmennykseen johtuu siitä, että laitteiston historiassa kulutuksen vähentämismekanismit ovat suhteellisen uusia.
Joten vastaus kysymykseen on tämä: kulutustaso maksimityökuormitustason alapuolella. Tämä arvo on merkityksellinen prosessorin tai näytönohjaimen jäähdytysjärjestelmien luomisessa. On kuitenkin syytä selventää, että Thermal Design Power ei ole parametri, joka saavutetaan sen jälkeen, kun prosessori on valmis, siksi lyhenne tarkoittaa Thermal Design Poweria.
Ja se on, että Thermal Design Power päätetään prosessorin suunnitteluvaiheessa ja se on yhdessä sirun koon ja sen ominaisuuksien luettelon kanssa yksi ensimmäisistä asioista, jotka päätetään prosessorin suunnitteluvaiheessa. muotoilu. Lisäksi se on ominaisuus, joka liittyy suoraan näytönohjaimen tyyppiin tai prosessori jota suunnitellaan tuolloin.
Miten TDP lasketaan?
Thermal Design Power on suoraan valmistajan antama, joten meidän ei todellakaan tarvitse huolehtia tästä. Voidaan sanoa, että TDP johdetaan yksinkertaistetulla tavalla seuraavasta kaavasta:
(tCase (°C) – tAmbient (°C)) / (HSF Θca)
Missä:
- tCase on lämmönsiirto prosessorin ja sen pakkauksen välillä, mitä paremmin materiaalia käytetään lämmön hajauttamiseen.
- tAmbient on ympäristön lämpötila, jonka jäähdytysjärjestelmän odotetaan tuottavan. Tällä emme tarkoita ympäristön lämpötilaa, vaan pientä tilaa, jossa laite sijaitsee.
- HSF-Θca on jäähdytyslevyn vähimmäislämpötila wattia kohden. Sillä tavalla, että mitä suurempi tämä arvo on, sitä vähemmän lämpöä tarvitaan prosessorissa.
Samalla tavalla kuin uusien prosessorien, näytönohjainten, RAM-muistien ja muiden komponenttien suunnittelussa pyritään lisäämään tehokkuutta wattia kohden, havaitsemme myös, että eri elementtien TDP on kasvanut ajan myötä, mikä vaatii uusia ja yhä kehittyneempiä jäähdytysjärjestelmiä uusien prosessorien tasolle.
Boostin ja Thermal Design Powerin välinen suhde
Yksi nykyisten CPU:iden ja GPU:iden erityispiirteistä on kyky saavuttaa paljon suurempia kellotaajuuksia kuin mihin ne on alun perin suunniteltu. Niitä kutsutaan Boost- tai Turbo-nopeuksiksi, ne saavuttavat tämän käyttämällä eri jännitekanavaa. Joten kun prosessorin kuormitus saavuttaa tietyt jännityspisteet, kertyneestä työstä päästämiseksi eroon käytetään toista, korkeampaa jännitettä, jonka avulla voimme saavuttaa korkeammat kellotaajuudet, mutta tämä johtaa myös korkeammalla lämpösuunnitteluteholla.
Vastakohta tälle on, että prosessori ei kestä tällaista kulutusta pitkään aikaan lämpötilan nousun vuoksi. Siksi nämä äkilliset kellonopeuden muutokset tehdään hyvin lyhyessä ajassa, jolloin muutat jännitettä, nostat kellonopeutta, pidät hetken korkeimmalla huipulla, mutta lasket ja palaat myöhemmin alkuperäiseen jännitteeseen.
Tähän kaikkeen on selvennettävä yksi seikka, TDP myös Boost-jakson aikana on tärkeä myös jäähdytysjärjestelmälle ja siten lämmönpoistolle. Niinpä tuo pienikin kellotaajuuden nousujakso on otettava huomioon myös prosessorin, näytönohjaimen ja monesti jopa koko järjestelmän, kuten kannettavan tai tietokoneen, ympärillä olevaa lämpöjärjestelmää suunniteltaessa. videopelikonsoli.
Mikä on Intel-suorittimen perusteho?
Vastaus tähän on hyvin yksinkertainen, se on ann TDP Intel CPU, kun se on PL1-tilassa ja siten normaalinopeudella. PL2 puolestaan viittaa kulutustasoon Turbo- tai Boost-jakson aikana. Teknisesti olemme siis brändäysprosessissa, joten kun Intel viittaa prosessorin perustehoon, se tarkoittaa prosessorin virrankulutusta normaaleissa olosuhteissa. Sen sijaan ns. Maksimiturboteho viittaa TDP:hen aikana, jolloin kellotaajuutta tilapäisesti nostetaan.
Toisin sanoen Processor Base Power ei ole mikään uusi tekniikka, eikä se ole laitteisto-ominaisuus. Jos ei, se on todellakin markkinointikeino liittää tiettyjä peruskonsepteja ja tekniikoita tiettyihin tuotemerkkeihin. Syynä on, että jos puhumme prosessorin perustehosta, se tehdään aina Intel-suorittimien näkökulmasta ja kun käyttäjä etsii, mitä tämä sanayhdistelmä tarkoittaa, se vie hänet yksinomaan kyseisen tuotemerkin prosessoreihin. Lyhyesti sanottuna prosessorin perusteho ei ole mitään muuta kuin prosessorin TDP ja siten sen lähettämä lämpö, mutta vain sen tavallisella kellotaajuudella eikä jo mainitsemillamme pienillä nopeuskiihtyvillä. selitti.
