AMD Package Power Tracking ou PPT: Isso afeta o consumo de CPU?

AMD Package Power Tracking ou PPT

Há um tema recorrente na computação de consumo (muito menos em servidores) onde é comum que algumas CPUs consumam menos do que outras, também com diferenças muito grandes. A comparação entre Intel e AMD aqui é obrigatório, mas embora muitos já saibam para onde irão os tiros, outros não terão ideia. Estamos falando sobre AMD Rastreamento de energia de pacote ou PPT, um recurso que distorce completamente o consumo das CPUs Ryzen e com o qual é conveniente lidar.

Por que é importante que um CPU consome mais ou menos energia? A grande questão é o milhão e onde o cobre está batendo atualmente em todas as grandes empresas de design de processadores, é claro também Intel, AMD e Apple entre outros. Por que esta questão é relevante? Para muitos termos que vamos tocar levemente como uma introdução ao parâmetro que a AMD introduziu anos atrás e que tem confundido muitas pessoas.

Eficiência sobre desempenho

Eficiência de CPU AMD

Muitos não vão acreditar, mas atualmente a eficiência está à frente do desempenho desde o momento em que o nó de fabricação de wafer foi concebido. Alcançar o desempenho geral é muito mais fácil do que gerenciar para manter um relação watt / GHz / IPC mais alta do que o nó anterior, e isso é algo que também se aplica a arquiteturas de CPU e, portanto, processadores.

Densidades de milhões de transistores por mm2 distantes, é importante entender que a AMD e a Intel buscam fornecer processadores com desempenho máximo, mas dentro de um limite fixo de consumo de energia, que é cada vez mais específico. Isso deixa uma margem estreita de manobra onde o processador tem que se mover com o sistema operacional, observando o que, quando e como qualquer processo faz, bem como a carga que recebe.

O problema é o triângulo (ame se você quiser ser romântico no hardware) entre energia, frequência e temperatura. Você precisa de um equilíbrio que permita dimensionar o desempenho sem comprometê-los, e essa é uma tarefa assustadora que também deve ser simples para o sistema operacional. É aí que os estados P e os saltos de frequência nasceram, então, de agora em diante, vamos nos concentrar na AMD para entender um pouco mais como Package Power Tracking ou PPT funciona.

Por que a energia é tão importante agora?

Zen-3-Eficiência

Pelo mesmo motivo que acabamos de explicar, para eficiência, mas vamos dar outra guinada para entender a questão da energia. No passado e embora hoje também possa ser feito em processadores, se o processador superaquecesse era sinônimo de alta tensão ou alta frequência, então ajustando um ou ambos os parâmetros para baixo poderíamos reduzir a temperatura.

Mas esta foi uma abordagem excessivamente simplista, uma vez que a perda de desempenho é muito maior, limitando assim o consumo total de energia da CPU. Eles não estão ligados? Sim, mas não são iguais nem funcionam da mesma forma. Quando você está competindo por cada ponto em um benchmark ou por cada watt em uma CPU para maximizar igualmente o desempenho, você não pode se dar ao luxo de diminuir a frequência e a subtensão afeta apenas a CPU e sua voltagem.

A solução é limitar diretamente o consumo de energia e é aí que entra o nosso protagonista.

O que é Package Power Tracking ou PPT na CPU AMD?

AMD-PBO

A tradução mais ou menos literal do termo seria algo como Rastreando o poder do pacote (do soquete). O recurso é quase descrito por seu próprio nome e nada mais é do que o fato de que a AMD coloca um limite na energia que uma CPU pode consumir através do motherboardtrilhos e fases de alimentação.

Aqui você deve ter em mente que, como regra geral, ela tem limites. O primeiro deles se refere a processadores com TDP de até 105 watts ou superior se necessário, o segundo faz o mesmo, mas com 65 watts. A função é limitar o fornecimento de energia para os primeiros em até watts 142 sendo esta limitação de watts 88 para as segundas (+ -1% de margem ou GAP de acordo com o sistema de fases da placa).

Isso é importante dependendo do processador a ser analisado, uma vez que aqueles que estão realmente próximos dos valores limites na íntegra poderão escalar mais sua frequência devido ao PBO algoritmo, que é automático, enquanto aqueles que excedem 142 watts e 88 watts respectivamente verão suas frequências limitadas e tocarão esses consumos constantemente, mas não poderão subir a partir daí.

Por que a AMD está limitando suas CPUs com PPT?

AMD Ryzen 5000XT PPT

Porque tem como objetivo oferecer um maior índice de temperatura, desempenho e eficiência. Como já dissemos, tudo gira em torno da eficiência e deixando livres os watts consumidos ou estabelecendo limites muito altos ou por pouco tempo o que eles fazem é ser menos eficiente e disparar a temperatura.

Como esperado, se quisermos podemos quebrar esse limite do PPT e deixar o processador consumir e subir mais MHz, com mais tensão e ganhar mais desempenho, mas a temperatura também subirá acima dos 70 ºC que a AMD implementa. Portanto, processadores como o Ryzen 9 3950X ou o 5950X sempre marcam valores entre 140 e 144 watts em média ou no pico (depende do estresse e do ASIC que eles têm) onde em nenhum caso eles excederão esse valor se não for pelo trabalho e nossa graça para quebrar o limite sugerido pela AMD.

Então, uma vez que o limite do PPT é quebrado no BIOS, as CPUs da AMD não têm mais limites e podem subir até que o resfriamento o permita? Não, existem limites de segurança que obrigam o abaixamento para evitar desastres em prol da segurança do processador, mas isso vai depender da temperatura resultante, pois se usarmos LN2 esse limite é muito alto e podemos simplesmente levar o silício ao seu limite físico .

Curiosamente, o Limite de AMD PPT não fica travado, ou seja, em função da redução da energia consumida, o que é perfeito para manter o melhor desempenho reduzindo o consumo e a temperatura, já que os saltos nas CPUs do SKU são mais progressivos e não tão abruptos quanto um queda na frequência e tensão, então o algoritmo PBO pode escalar com mais frequência devido à queda na temperatura, mantendo faixas de desempenho semelhantes.

Isso é o que o software Ryzen Master faz com seu modo eco, só que em vez de BIOS com um programa e com apenas 3 cliques e sem sair Windows, mas claro que é mais aconselhável fazer no UEFI, sempre será mais eficiente nesses termos.