C'è un tema ricorrente nel consumer computing (molto meno sui server) dove è consuetudine che alcune CPU consumino meno di altre, anche con differenze molto grandi. Il confronto tra Intel ed AMD ecco un must, ma sebbene molti sappiano già dove andranno a finire gli scatti, altri non ne avranno idea. Stiamo parlando di AMD Pacchetto Power Tracking o PPT, caratteristica che stravolge completamente il consumo delle CPU Ryzen e che è conveniente affrontare.
Perché è importante che a CPU consuma più o meno energia? La grande domanda è il milione e dove il rame sta attualmente battendo in tutte le grandi aziende di progettazione di processori, ovviamente anche Intel, AMD e Apple tra gli altri. Perché questa domanda è pertinente? Per molti termini che toccheremo alla leggera come introduzione al parametro che AMD ha introdotto anni fa e che ha confuso molte persone.
Efficienza rispetto alle prestazioni
Molti non ci crederanno, ma attualmente l'efficienza è superiore alle prestazioni dal momento in cui viene concepito il nodo di produzione dei wafer. Raggiungere le prestazioni complessive è molto più facile che riuscire a mantenere un rapporto watt / GHz / IPC più elevato rispetto al nodo precedente, e questo vale anche per le architetture di CPU e quindi per i processori.
Densità di milioni di transistor per mm2 a parte, è importante capire che AMD e Intel cercano di fornire processori con le massime prestazioni ma entro un limite fisso di consumo energetico, che è sempre più specifico. Questo lascia uno stretto margine di manovra in cui il processore deve muoversi con il sistema operativo guardando cosa, quando e come fa qualsiasi processo e il carico che riceve.
Il problema è il triangolo (amore se vuoi essere romantico nell'hardware) tra energia, frequenza e temperatura. Hai bisogno di un equilibrio che ti permetta di scalare le prestazioni senza comprometterle e questo è un compito arduo che deve anche essere semplice per il sistema operativo. È lì che sono nati gli stati P e i salti di frequenza, quindi d'ora in poi ci concentreremo su AMD per capire un po' di più come Pacchetto Power Tracking o PPT funziona.
Perché l'energia è così importante adesso?
Per lo stesso motivo che abbiamo appena spiegato, per l'efficienza, ma diamo un'altra svolta per capire la questione energetica. In passato e sebbene oggi si possa fare anche nei processori, se il processore si surriscaldava era sinonimo di alta tensione o alta frequenza, quindi regolando uno o entrambi i parametri verso il basso potevamo ridurre la temperatura.
Ma questo era un approccio eccessivamente semplicistico, poiché il consumo di prestazioni è molto maggiore, limitando così il consumo energetico totale della CPU. Non sono collegati? Sì, ma non sono la stessa cosa né funziona allo stesso modo. Quando competi per ogni punto in un benchmark o per ogni watt in una CPU per massimizzare equamente le prestazioni, non puoi permetterti di abbassare la frequenza e l'undervolt influisce solo sulla CPU e sulla sua tensione.
La soluzione è limitare direttamente i consumi energetici ed è qui che entra in gioco il nostro protagonista.
Che cos'è Package Power Tracking o PPT su CPU AMD?
La traduzione più o meno letterale del termine sarebbe qualcosa come Tracciare la potenza del pacchetto (del socket). La caratteristica è quasi descritta dal suo stesso nome e non è altro che il fatto che AMD pone un limite alla potenza che una CPU può consumare attraverso il scheda madrerotaie e fasi di potenza.
Qui devi tenere a mente che come buona regola ha dei limiti. Il primo si riferisce a processori con TDP fino a 105 watt o superiore se necessario, il secondo fa lo stesso ma con 65 watt. La funzione è quella di limitare l'erogazione di potenza per i primi fino a watt 142 essendo questa limitazione di watt 88 per i secondi (+ -1% di margine o GAP secondo il sistema di fasi della lastra).
Questo è importante a seconda del processore da analizzare, poiché quelli che si avvicinano completamente ai valori limite potranno scalare maggiormente la loro frequenza a causa della PBO algoritmo, che è automatico, mentre quelli che superano 142 watt e 88 watt rispettivamente vedranno le loro frequenze limitate e toccheranno costantemente quei consumi, ma da lì non potranno salire.
Perché AMD sta limitando le sue CPU con PPT?
Perché mira a offrire un rapporto di temperatura, prestazioni ed efficienza più elevato. Come abbiamo detto, tutto ruota intorno all'efficienza e lasciando liberi i watt consumati o ponendo limiti molto alti o per poco tempo quello che fanno è essere meno efficienti e sparare la temperatura.
Come previsto, se vogliamo possiamo infrangere quel limite PPT e lasciare che la CPU consumi e salga di più MHz, con più voltaggio e guadagni più prestazioni, ma anche la temperatura salirà al di sopra dei 70 ºC che AMD implementa. Pertanto, processori come il Ryzen 9 3950X o il 5950X segnano sempre valori compresi tra 140 e 144 watt in media o al picco (dipende dallo stress e dall'ASIC che hanno) dove in nessun caso supereranno quel valore se non lo è dal lavoro e dalla nostra grazia di rompere il limite suggerito da AMD.
Quindi, una volta superato il limite PPT nel BIOS, le CPU AMD non hanno più limiti e possono aumentare fino a quando il raffreddamento non lo consente? No, ci sono limiti di sicurezza che costringono l'abbassamento per evitare disastri per motivi di sicurezza del processore, ma questo dipenderà dalla temperatura risultante, poiché se usiamo LN2 questo limite è molto alto e possiamo semplicemente portare il silicio al suo limite fisico .
È interessante notare che la Limite AMD PPT non è bloccato, cioè in post della riduzione dell'energia consumata, che è perfetto per mantenere le massime prestazioni riducendo il consumo e la temperatura, poiché i salti nelle CPU SKU sono più progressivi e non così bruschi come un caduta di frequenza e tensione, quindi l'algoritmo PBO può scalare più frequentemente a causa della caduta di temperatura, mantenendo intervalli di prestazioni simili.
Questo è quello che fa il software Ryzen Master con la sua modalità eco, solo quella invece che nel BIOS con un programma e con soli 3 click e senza uscire Windows, ma ovviamente è più consigliabile farlo nell'UEFI, sarà sempre più efficiente in questi termini.
