Công suất thiết kế nhiệt hoặc TDP: nó là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến mức tiêu thụ?

Một trong những thông số kỹ thuật phổ biến trong card đồ họa và bộ xử lý được gọi là Công suất thiết kế nhiệt hoặc thường bị nhầm lẫn một cách vô thức với mức tiêu thụ điện năng của phần cứng nói trên. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích khái niệm này có nghĩa là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến thiết kế của các thành phần khác nhau được tìm thấy trong máy tính của chúng tôi.

Khi chúng tôi mua một card đồ họa mới, nó không chỉ được bán dưới dạng GPU và VRAM của nó được gắn trên PCB cùng với các thành phần còn lại, nhưng cũng có hệ thống làm mát. Để thiết kế các thành phần khác nhau, các nhà sản xuất cần biết TDP của GPU và VRAM để tạo ra một hệ thống làm mát hiệu quả.

Công suất thiết kế nhiệt hoặc TDP:

Điều tương tự cũng có thể nói đối với các CPU, được tung ra thị trường cùng với một bộ tản nhiệt mới, bằng không khí hoặc bằng cách làm mát bằng chất lỏng, khi có sự thay đổi trong ổ cắm của chúng. Trong trường hợp đó, TDP cũng đóng một vai trò quan trọng. Tuy nhiên, nó không chỉ cần thiết trong hai trường hợp này, nó cũng rất cần thiết cho việc tạo ra các hệ thống để giảm nhiệt độ của RAM bộ nhớ và thậm chí SSD ổ đĩa.

Tuy nhiên, nó thường bị nhầm lẫn với mức tiêu thụ năng lượng của phần cứng, trong khi thực tế mặc dù thực tế là có mối quan hệ gián tiếp giữa hai khái niệm. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải làm rõ một loạt điểm để giải quyết sự nhầm lẫn này.

Nhiệt điện thiết kế là gì?

TDP hoặc Thermal Design Power thường được sử dụng như một từ đồng nghĩa với mức tiêu thụ năng lượng của bộ xử lý, tuy nhiên chúng ta phải tính đến ngày nay cả CPU và GPU đều có các phương pháp giảm tiêu thụ năng lượng tùy thuộc vào khối lượng công việc mà bộ xử lý có. bộ xử lý. Lý do của sự nhầm lẫn là do trong lịch sử của phần cứng, các cơ chế giảm tiêu thụ là tương đối gần đây.

Cámara Termica TDP Thermal Design Power

Vì vậy, câu trả lời cho câu hỏi là: mức tiêu hao dưới mức khối lượng công việc tối đa. Giá trị này liên quan đến việc tạo hệ thống làm mát cho bộ xử lý hoặc cạc đồ họa. Tuy nhiên, cần phải làm rõ rằng Thermal Design Power không phải là một thông số đạt được sau khi bộ vi xử lý đã được hoàn thiện, đó là lý do tại sao từ viết tắt của Thermal Design Power.

Và đó là Công suất thiết kế nhiệt là thứ được quyết định trong giai đoạn thiết kế của bộ xử lý và nó, cùng với kích thước của chip và danh sách các đặc điểm của nó, một trong những điều đầu tiên được quyết định trong thiết kế. Ngoài ra, nó là một tính năng liên quan trực tiếp đến loại cạc đồ họa hoặc CPU đang được thiết kế tại thời điểm đó.

TDP được tính như thế nào?

Công suất thiết kế nhiệt là do nhà sản xuất trực tiếp đưa ra, vì vậy chúng ta không thực sự cần phải lo lắng về điều này. Có thể nói rằng TDP được suy ra một cách đơn giản từ công thức sau:

(tCase (° C) - tAmbient (° C)) / (HSF Θca)

Địa điểm:

  • tCase là sự truyền nhiệt giữa bộ xử lý và gói của nó, vật liệu được sử dụng để tản nhiệt càng tốt.
  • môi trường xung quanh là nhiệt độ môi trường, nhiệt độ dự kiến ​​sẽ được cung cấp bởi hệ thống làm mát. Điều này không có nghĩa là nhiệt độ của môi trường, mà là không gian nhỏ mà phần cứng được đặt.
  • HSF-Θca là nhiệt độ tối thiểu trên mỗi watt trên tản nhiệt. Theo cách mà giá trị này càng cao thì bộ xử lý càng cần tản nhiệt ít hơn.

Tương tự như cách thiết kế bộ vi xử lý mới, cạc đồ họa, bộ nhớ RAM và phần còn lại của các thành phần tìm cách kết hợp hiệu suất cao hơn trên mỗi watt, chúng tôi cũng thấy rằng TDP của các phần tử khác nhau đã tăng lên theo thời gian, đòi hỏi sự phát triển của hệ thống làm mát mới và ngày càng tiên tiến ngang bằng với các bộ vi xử lý mới.

Mối quan hệ giữa Boost và Thermal Design Power

Một trong những điểm đặc biệt mà các CPU và GPU hiện tại có là khả năng đạt tốc độ xung nhịp cao hơn nhiều so với những gì chúng được thiết kế ban đầu. Chúng được gọi là tốc độ Boost hoặc Turbo, chúng đạt được điều này bằng cách sử dụng một kênh điện áp khác. Do đó, khi tải trên bộ xử lý đạt đến những điểm căng thẳng nhất định, để loại bỏ công việc tích lũy, những gì được làm là sử dụng điện áp thứ hai, cao hơn, cho phép chúng ta đạt được tốc độ xung nhịp cao hơn, nhưng điều này cũng sẽ dẫn đến trong một Công suất thiết kế nhiệt cao hơn.

Velocidad Reloj

Mặt khác của điều này là bộ xử lý không thể chịu được mức tiêu thụ như vậy trong một thời gian dài do sự gia tăng nhiệt độ. Đó là lý do tại sao những thay đổi tốc độ đồng hồ đột ngột này được thực hiện trong một khoảng thời gian rất ngắn mà bạn làm cho điện áp thay đổi, tăng tốc độ đồng hồ, giữ một khoảnh khắc ngắn ở đỉnh cao nhất, nhưng thấp hơn và sau đó trở lại điện áp ban đầu.

Đối với tất cả những điều này, chúng ta phải làm rõ một điểm, TDP ngay cả trong thời gian Boost cũng rất quan trọng đối với hệ thống làm mát và do đó, việc thải nhiệt. Vì vậy, khoảng thời gian tăng tốc độ xung nhịp nhỏ đó cũng phải được tính đến khi thiết kế hệ thống nhiệt bao quanh bộ xử lý, card đồ họa và nhiều khi thậm chí là toàn bộ hệ thống như máy tính xách tay hoặc máy tính. bảng điều khiển trò chơi điện tử.

Công suất cơ sở của bộ xử lý Intel là gì?

Câu trả lời cho điều này rất đơn giản, đó là TDP của một Intel CPU khi nó ở chế độ PL1 và do đó, ở tốc độ bình thường. Mặt khác, PL2 đề cập đến mức tiêu thụ trong khoảng thời gian Turbo hoặc Boost. Vì vậy, về mặt kỹ thuật, chúng tôi đang trong quá trình thay đổi thương hiệu, vì vậy khi Intel đề cập đến Công suất cơ bản của bộ xử lý thì nghĩa là nó đang đề cập đến mức tiêu thụ điện năng của bộ xử lý trong điều kiện bình thường. Thay vào đó, cái gọi là Công suất tăng áp tối đa đề cập đến TDP trong khoảng thời gian tốc độ đồng hồ tạm thời tăng lên.

Công suất cơ sở của bộ xử lý Intel Công suất thiết kế nhiệt TDP

Nói cách khác, Processor Base Power không phải là một loại công nghệ mới, cũng không phải là một tính năng phần cứng. Nếu không, nó thực sự là một động thái tiếp thị để liên hệ các khái niệm và công nghệ cơ bản nhất định với các thương hiệu cụ thể nhất định. Lý do là nếu chúng ta nói về Sức mạnh cơ sở của bộ xử lý, nó sẽ luôn được thực hiện dưới góc độ của CPU Intel và khi người dùng tìm kiếm sự kết hợp của các từ đó có nghĩa là gì, họ sẽ dành riêng cho bộ vi xử lý của thương hiệu đó. Vì vậy, tóm lại, Công suất cơ sở của bộ xử lý không hơn gì so với TDP của bộ xử lý và do đó, nhiệt mà nó tỏa ra, nhưng chỉ ở tốc độ đồng hồ thông thường chứ không phải ở tốc độ nhỏ mà chúng ta đã đề cập. giải thích.