Molto spesso, nei parametri dei processori e delle schede video sui siti Web dei negozi online, viene visualizzato un valore chiamato TDP. Può anche essere indicato come "Consumo di energia" o "Dissipazione del calore".

In questo articolo ti diremo cosa significa questo parametro e come può essere utilizzato durante la creazione di un sistema informatico.

Cos'è il TDP?

L'abbreviazione sta per potenza di progettazione termica.

Questo parametro mostra il valore in watt per il quale viene calcolato il sistema di raffreddamento per un dispositivo specifico. In termini più semplici, questa è la quantità approssimativa di energia consumata al massimo carico e, di conseguenza, alla massima dissipazione del calore.

La maggior parte dei processori desktop moderni ha un TDP inferiore a 95 watt. Lo stesso vale per le schede video.

Un esempio di specifica del TDP per un processore in un negozio online

Ma ci sono ancora molti processori Phenom di AMD del 2009, che hanno un TDP di 140 watt!

Esempio 140 processore imbottito

Perché conoscere e specificare il TDP?

Questa opzione è utile per l'assemblaggio e la pianificazione del computer. Poiché maggiore è il TDP del processore e della scheda video, maggiore è la potenza necessaria per l'alimentatore.

È anche importante conoscere la massima dissipazione del calore quando si sceglie un dispositivo di raffreddamento per un processore, poiché anche per loro è indicato TDP (massima dissipazione di potenza).

Dissipazione di potenza specificata nei parametri del dispositivo di raffreddamento della CPU. Idealmente, dovrebbe esserci almeno il TDP del processore su cui verrà installato

conclusioni

TDP è un valore, solitamente indicato in watt, e riflette il consumo energetico teoricamente massimo possibile di un dispositivo e, di conseguenza, la sua massima dissipazione di calore. Aiuta a calcolare correttamente la potenza dell'alimentatore e a scegliere il giusto sistema di raffreddamento.

Apparecchio. Ad esempio, se il sistema di raffreddamento del processore è valutato per un TDP di 30 W, dovrebbe essere in grado di dissipare 30 W di calore in determinate "condizioni normali".

TDP mostra no massimo teorico dissipazione del calore del processore, ma solo i requisiti per le prestazioni del sistema di raffreddamento.

TDP è progettato per determinate condizioni "normali" che a volte possono essere violate. Ad esempio, in caso di guasto della ventola o raffreddamento improprio del case stesso. Allo stesso tempo, i processori moderni danno un segnale per spegnere il computer o entrano nella cosiddetta modalità di limitazione (ing. strozzamento) quando il processore salta alcuni cicli.

Diversi produttori di chip calcolano il TDP in modo diverso, quindi il valore non può essere utilizzato direttamente per confrontare il consumo energetico del processore. Il punto è che processori diversi hanno temperature estreme. Se per alcuni processori la temperatura critica è di 100 ° С, per altri può essere solo di 60 ° С. Per raffreddare il secondo, è necessario un sistema di raffreddamento più efficiente, perché maggiore è la temperatura del radiatore, più attivamente dissipa il calore. In altre parole, con una potenza del processore costante, quando si utilizzano sistemi di raffreddamento di capacità diverse, differirà solo la temperatura risultante del cristallo. Non è mai sicuro affermare che un processore con un TDP di 100 W assorbe più potenza di un processore di un altro produttore con un TDP di 5 W. Un po' strano, ma il TDP è spesso dichiarato per un cristallo che accomuna un'intera famiglia di processori, senza considerare la frequenza di clock del processore, mentre i modelli più giovani di solito consumano meno energia e dissipano meno calore rispetto a quelli più vecchi.

Inoltre, alcuni esperti interpretano questo termine come "pacchetto di progettazione termica" - la progettazione di un dispositivo basata sull'analisi termica della struttura.

Classificazione dei processori Intel

• X - TDP superiore a 75 W
• E - TDP fino a 45 W
• T - TDP fino a 35 W
• P - TDP fino a 25W
• L - TDP fino a 17 W
• U - TDP fino a 10 W
• SP - TDP fino a 25W
• SL - TDP fino a 17W
• SU - TDP fino a 10 W

• modelli non indicizzati - TDP 95 W
• K - TDP 95<Вт для 4-ядерных моделей (индекс “K” отображает наличие у процессора разблокированного множителя)
• S - TDP 65W per modelli a 4 core
• T - TDP 45 W per i modelli a 4 core, 35 W per i modelli a 2 core

Classificazione del processore AMD

• E - TDP fino a 45W
• U - TDP fino a 25W

ACP

Con il rilascio dei processori Opteron 3G con sede a Barcellona, ​​AMD ha introdotto una nuova specifica energetica chiamata ACP ( Potenza CPU media, "Consumo energetico medio") dei nuovi processori sotto carico.

AMD continuerà anche a indicare il livello massimo di consumo energetico - TDP.

Note (modifica)

Letteratura

• Vedere Gestione dell'alimentazione e della temperatura nel processore Intel® Core ™ Duo in Intel® Centrino® Duo Mobile Technology (Volume 10 Issue 02 Pubblicato il 15 maggio 2006 ISSN 1535-864X DOI: 10.1535 / itj.1002.03).)

Fondazione Wikimedia. 2010.

Guarda cos'è "TDP" in altri dizionari:

TDP- può significare: * Telugu Desam Party, un partito politico regionale in India * il progetto Dreamscapes, eccentrico quintetto folk di Washington D.C. area * Depolimerizzazione termica, un processo per convertire la biomassa in petrolio * Thermal Design Power, un ... ... Wikipedia

TDP- steht für: Telugu Desam Party, eine indische Partei Thermal Design Power, die typische Verlustleistung elektronischer Bauteile Thiamindiphosphat, ein Phosphatester des Thiamins Time Diffusion Synchronization Protocol, ein…… Deutsch Wikipedia

TDP- Programma di commercio e sviluppo Breve dizionario di termini e abbreviazioni legali (soprattutto americani) ... Dizionario giuridico

TDP- Thymidinphosphat ... Universal-Lexikon

Tdp- Mit Thermal Design Power (Abkürzung: TDP, gelegentlich auch falsch: Thermal Design Point) wird in der Elektronikindustrie ein typischer Wert für die Verlustleistung eines Prozessors oder anderer elektronischer Bauteile bezeichnet, auf derenia… ... Deutsch

Molto spesso, i periodici tecnici menzionano caratteristiche dei processori come TDP, temperatura del cristallo, massima dissipazione di potenza, ecc. Tuttavia, il grande pubblico non è sufficientemente informato su cosa significa ciascun termine e come interpretarlo, o altri risultati e, di conseguenza, errati conclusioni. L'articolo discute i problemi della dissipazione del calore usando l'esempio dei processori Intel, così come alcune caratteristiche delle CPU di prossima generazione.

Come sai, ogni entità ha due estremi. Per quanto riguarda i microprocessori, si tratta di prestazioni e consumo energetico, e il primo parametro ci è familiare meglio, poiché la maggior parte dell'attenzione è dedicata alla stampa e l'utente medio di PC è molto meno consapevole del secondo. Questa conoscenza è divisa in due parti: empirica e teorica, mentre quest'ultima si riduce più spesso alla conoscenza della misteriosa abbreviazione TDP (Thermal Design Point o Thermal Design Power) e la corrispondente unità di misura - watt. Il termine TDP non ha un equivalente russo stabilito; può essere tradotto come "capacità di progettazione termica" del processore. Il termine TDP è più spesso usato per caratterizzare le prestazioni termiche (termiche) di un microprocessore (il suo "calore": meno è, meglio è) e, a parità di altre condizioni, si preferisce un processore con un TDP basso. Inoltre, questo indicatore ha un altro scopo: l'intimidazione dei consumatori. Dicono che questo processore dissipa "un sacco di watt", quindi il suo utilizzo in casa o in ufficio è impossibile.

Come si vedrà in seguito, tutto è determinato non dalla grandezza di questo potere, ma da quanto efficacemente possiamo dissiparlo. Un utente di PC riceve una valutazione empirica "a orecchio" - il computer è rumoroso (che è più spesso associato al sistema di raffreddamento del processore) o visivamente - attraverso il BIOS o utilizzando il software fornito dal produttore della scheda madre. Sfortunatamente, i revisori di solito non prestano la dovuta attenzione a queste caratteristiche, vale a dire: non solo menzionare i valori di temperatura in determinati punti della scheda, ma la loro corretta interpretazione. Ad esempio, se un utente di PC osserva una temperatura del processore di 100 ° C nelle letture dell'utilità, non c'è bisogno di disperare - infatti, è molto più bassa. A una temperatura così elevata, il processore semplicemente non potrebbe funzionare, poiché in caso di surriscaldamento, che è questo valore, la CPU si fermerà semplicemente. Ciò significa che una tale temperatura non può essere raggiunta nemmeno teoricamente.

In realtà, lo scopo principale del materiale proposto è chiarire cosa si nasconde sotto le caratteristiche menzionate e come dovrebbero essere correttamente comprese e utilizzate. Tutta la discussione seguente si applica esclusivamente ai microprocessori Intel.

Introduzione alla fisica dei processi

Ricordiamo innanzitutto alcuni principi di alimentazione dei microprocessori e le basi della termodinamica per dare un'idea della gamma di problemi risolti dal produttore.

Il microprocessore Intel è alimentato da una sorgente VRD (Voltage Regulator Down), nota a molti come convertitore di tensione. Converte la tensione di 12 V in quella necessaria per alimentare il processore, circa 1,5 V o meno (Vcc - CPU Voltage Core, tensione del core del processore). In questo caso la tensione di alimentazione sul bus 12 V con una corrente di 16 A (192 W) viene convertita, come indicato sull'alimentatore, in una tensione di alimentazione di 1,5 V, ma con una corrente di 100 A (queste figure sono dati esclusivamente per semplificare i calcoli matematici). In una situazione del genere, ovviamente, una parte della potenza viene persa (nel nostro caso, ad esempio, 42 W), poiché il convertitore ha un'efficienza inferiore al 100%. La corrente totale di 100 A viene fornita al processore attraverso diverse centinaia di pin: nella documentazione tecnica, potresti essere sorpreso di scoprire che la maggior parte dei pin della presa LGA775 viene utilizzata per alimentare il processore e la messa a terra.

Il valore di questa parte della potenza è piuttosto alto. Un processore con una frequenza del core di 3 GHz dissipa meno di una CPU con una frequenza di 3,4 GHz, ma entrambi rientrano in un TDP di 95 W! Parleremo del parametro TDP stesso un po 'più avanti, la cosa principale per ora è capire che la potenza massima dissipata dal processore non è la stessa del parametro TDP.

La potenza che esce dal processore viene convertita in calore, che deve essere trasferito in un altro luogo per equalizzare l'equilibrio termico. Se non fosse fornita la possibilità di rimuovere questo calore dal processore, la temperatura della CPU aumenterebbe rapidamente e sarebbe fuori servizio. Pertanto, il calore generato dal processore (il suo cristallo) deve essere sottratto al microcircuito e speso per una cosa assolutamente inutile: riscaldare l'aria nella stanza. Per questo è stata inventata la Fan Heatsink Solution, o sistema di raffreddamento attivo. Il design moderno è mostrato nella figura (la ventola non è mostrata lì). Il calore generato dal cristallo del processore (nella figura - verde scuro) viene rimosso da esso nel seguente ordine: prima passa attraverso il materiale termoconduttore del microcircuito, quindi cade sul coperchio metallico del distributore (lo scopo principale di cui non è protezione meccanica del cristallo, come molti credono, ma anche distribuzione del calore dissipato dal cristallo del microprocessore). Successivamente si passa al cosiddetto materiale termoconduttore, che viene applicato sulla suola del dissipatore e presenta fasi cristalline differenti a seconda della temperatura (quindi non tentare mai di rimuovere il dissipatore dal processore senza prima aver acceso il PC per 10-15 minuti, altrimenti puoi semplicemente estrarre il processore dal socket, soprattutto quando usi il Socket 478). Inoltre, il calore entra nel radiatore e, con l'aiuto di un ventilatore che soffia, esce dalla struttura.

Ricordiamo ancora una volta che il compito principale di questo progetto è rimuovere il calore dal microprocessore e disperderlo nello spazio circostante. Su questo percorso ci attendono alcune difficoltà, e la principale è legata alla garanzia dell'efficienza termica del dispositivo. È una "torta a strati", ognuno dei quali può aiutare e danneggiare. Qualsiasi materiale ha la sua caratteristica di resistenza termica o, nella terminologia di Intel - efficienza termica (nella documentazione per il processore - parametro Ψ). Ciò significa che si surriscalda e, di conseguenza, il calore può tornare al cristallo del processore. La resistenza termica è misurata in ° C / W (più bassa è, meglio è) e mostra che quando una potenza termica di 1 W passa attraverso il materiale, la temperatura del materiale aumenterà di questa quantità. Ad esempio, quando un watt di potenza termica passa attraverso il materiale del radiatore con il parametro Ψ = 0,3 ° C / W, la sua temperatura aumenterà di 0,3 ° C, a 100 W di potenza termica, il riscaldamento sarà già di 30 ° C. Aggiungendo a questo valore una temperatura ambiente di 40°C, si arriva fino a 70°C senza troppa fatica! E questo significa che prima o poi anche il processore si scalderà, che è proprio quello che vogliamo evitare, o quantomeno minimizzare.

L'autore ha cercato di valutare la qualità delle paste termiche comuni sul mercato interno - non regge alle critiche. In tutti i casi, il loro utilizzo ha portato al fatto che la velocità della ventola del dissipatore di calore del processore era di 200-300 rpm superiore a quella del materiale conduttore di calore di Intel. La ragione di ciò è l'alto valore di resistenza termica. Naturalmente, Intel non produce da sola tale materiale per i suoi prodotti "in scatola", ma quando si sceglie un fornitore, viene eseguita un'analisi approfondita in termini di rapporto prezzo / prestazioni. I materiali con le migliori caratteristiche sono costosi, e lo stesso vale per i radiatori. Può essere realizzato interamente in rame e con un'enorme superficie di dispersione, ma risulterà pesante, ingombrante e costoso. È possibile utilizzare una ventola aggiuntiva, il cui flusso d'aria "soffia" il calore dalla superficie del radiatore, economico ma rumoroso. Esistono anche altri metodi esotici, ad esempio raffreddamento ad acqua, installazioni criogeniche. Sono più efficienti, ma è improbabile che entrino nella produzione di massa a causa del loro prezzo elevato e della bassa affidabilità.

Pertanto, Intel utilizza una serie di soluzioni tecniche che alla fine forniscono un equilibrio ottimale. Trovare la soluzione di raffreddamento ottimale è sempre un compromesso tra costo, efficienza e affidabilità. L'indice termico totale di dissipazione del calore è la somma delle resistenze termiche di ciascuno degli elementi della nostra "torta" che si incontrano lungo il percorso di movimento della potenza termica. E ogni elemento può influenzare in modo significativo la caratteristica integrale finale dell'efficienza termica del dissipatore di calore.

Maggiori informazioni su TDP

TDP è un valore utilizzato per calcolare l'efficienza termica di un sistema di raffreddamento. La convinzione diffusa che TDP determini la massima dissipazione di potenza di un processore Intel è fondamentalmente sbagliata.

Come viene utilizzato il TDP? I dati di input per il calcolo dell'efficienza termica del sistema di raffreddamento (e come risultato dello sviluppo del suo design) sono il valore TDP e la temperatura massima di esercizio della cassa del cristallo T max. Viene misurato nel punto T caso (vedi Fig.) - il centro geometrico sulla superficie del coperchio del diffusore di calore (nota: T caso non è la temperatura del cristallo, come si crede erroneamente). Ad esempio, si consideri il valore TDP di 95 W, che viene utilizzato oggi per calcolare i sistemi di raffreddamento in circa il 90% dei processori desktop Intel. Tcasemax per loro è di circa 70 ° C (il valore esatto può essere trovato nel database SSpec all'indirizzo support.intel.com dal codice SL, che è presente sull'etichetta del microcircuito e sulla scatola del processore). La formula per calcolare l'efficienza termica (resistenza termica) sarà simile alla seguente:

T caso max = T ambiente + TDP × Ψ,

dove T ambiente è la temperatura "ambiente",

Ψ = (T caso max - T ambiente) / TDP = (70 - 38) / 95 = 0,34 C / W.

In definitiva, dobbiamo progettare un sistema di raffreddamento con tale efficienza termica. E qui inizia la lotta tra "bene" (efficienza termica) e "male" (economia).

Immaginiamo di aver sviluppato un sistema del genere, ora deve essere testato. Per fare ciò, dovrai danneggiare la superficie del coperchio del diffusore di calore. Al suo interno viene praticata una scanalatura, nella quale viene posata una termocoppia. L'altro è posizionato sulla superficie del motore del ventilatore (in Fig. T ambiente). Con la prima termocoppia misuriamo la temperatura del cristallo e la seconda la temperatura ambiente. Iniziamo a caricare gradualmente il processore e vediamo come funziona il nostro sistema di raffreddamento. Al raggiungimento della soglia di 95 W, la temperatura nel punto di misura non deve superare i 70°C. La potenza specificata può essere dissipata solo da pochi modelli su 90% che stanno "sotto l'ombrellone" di 95 W, il resto non raggiungerà mai questo valore. Ad esempio, nella linea di processori Intel Pentium 6x1, tutti i modelli dissipano fino a 86 W, cioè, ipoteticamente, si può presumere che solo partendo da una frequenza del core di 3,8-4 GHz, questa barriera verrà superata.

Quindi, se durante le nostre misurazioni la temperatura a questo punto supera T caso max = 70 ° C, qui c'è qualcosa che non va. Ad esempio, abbiamo applicato una pasta termica economica alla suola del dissipatore di calore. Sorge la domanda, quanto può la massima dissipazione di un processore Intel con un TDP di 95 watt. In linea di massima, il modello di fascia alta della famiglia è in grado di dissipare un po' di più, ma questo è realizzabile solo eseguendo una speciale utility Intel (non disponibile al grande pubblico), il cui compito è quello di rendere tutte le i transistor sul processore funzionano. Questo è quasi impossibile da ottenere con il software commerciale.

Passiamo ora alla questione se sia possibile utilizzare le letture dei sensori dal BIOS o da software specializzato per valutare l'efficienza del sistema di raffreddamento. Per fare ciò, è necessario capire quale temperatura l'utente vede nelle impostazioni del BIOS o nel software della scheda madre. Il fatto è che ci sono due sensori termici sul cristallo stesso. Ne dimenticheremo temporaneamente uno, il sensore di controllo TCC. Il secondo (in Fig. T diodo) è un diodo termico, in cui l'anodo e il catodo vengono portati a due piazzole di contatto del processore nel pacchetto LGA4 (per lo zoccolo LGA775). Esistono diversi modelli per l'utilizzo di questo sensore. Ad esempio, la scheda contiene un cosiddetto comparatore di corrente e un circuito ADC che converte la differenza tra le correnti del riferimento e un sensore specifico in un valore digitale e informa l'utente di questo valore tramite il BIOS o software specializzato dalla scheda produttore, avendo precedentemente convertito questo valore in temperatura secondo il modello esistente, che potrebbe essere errato. Cioè quando si legge il numero 12, che dovrebbe corrispondere ad una temperatura di 40°C, lo traduciamo in 47°C, o, peggio ancora, abbiamo contato dal sensore invece di 12 il numero 16, che corrisponde a 70° C.

Quindi, vediamo la cosiddetta temperatura del cristallo... che è già stata misurata una volta, ma in un luogo diverso e in un modo diverso. È qui che si nasconde il maggior numero di problemi, eccone alcuni. Innanzitutto, il sensore mostra la temperatura in un punto specifico del cristallo e se a questo punto è di 100 ° C, ciò non significa che l'intero cristallo abbia la stessa temperatura. Il suo valore visualizzato sullo schermo del monitor determina in gran parte il software applicativo utilizzato. Vale a dire: con un carico della CPU del 90% durante la riproduzione di DOOM, sarà di 70 ° C e allo stesso carico del 90% in Photoshop - 55 ° C. Quelli. la temperatura a questo punto dipende da quali blocchi CPU vicini vengono utilizzati più attivamente.

In secondo luogo, il circuito di conversione sulla scheda potrebbe non essere calibrato (il più delle volte la correzione della calibrazione viene eseguita tramite il BIOS) o semplicemente non riuscire e il software specializzato della scheda madre potrebbe essere programmato erroneamente con uno schema di valori errato. Per questi motivi Intel sconsiglia vivamente di utilizzare i valori di questo sensore (nel BIOS o nel software della scheda) per eseguire lavori di validazione termica su PC assemblati. Ad esempio, abbiamo esaminato le prestazioni e le caratteristiche termiche di un processore Intel Pentium Extreme Edition 955 su una scheda madre Intel D975XBX. Dopo aver effettuato un gran numero di misurazioni della temperatura con questo sensore (non consigliato) e aver ottenuto valori più alti, il revisore ha concluso che la massima dissipazione di potenza di questa CPU è di 200 W e non di 130, come sostiene Intel.

I dipendenti di una delle popolari risorse Web in lingua inglese hanno affrontato una situazione simile. Quando hanno visto che il sensore mostrava temperature anomale di 100 ° C o più, si sono rivolti a Intel e, dopo un tentativo fallito di risolvere il problema tramite l'aggiornamento del BIOS (il più delle volte questo elimina le letture anomale), hanno dovuto sostituire la scheda . Inoltre, l'esperienza di overclock di questo processore (con un moltiplicatore sbloccato) suggerisce che con un sistema di raffreddamento standard il Pentium Extreme Edition 955 può essere overcloccato a 4,2 GHz senza modulare la frequenza del core (ne parleremo più avanti). E vale la pena ricordare ancora una volta che 130 W è la caratteristica di design del sistema di raffreddamento, non del processore. In altre parole, questa è stata una conferma della raccomandazione del produttore di non utilizzare questi valori per valutare l'efficienza dei sistemi di raffreddamento.

La domanda sorge spontanea: perché un tale sensore, dove può essere utilizzato? Il suo scopo principale oggi è controllare la velocità della ventola del sistema di raffreddamento per l'LGA775. Lo stesso circuito legge le letture di questo sensore e, tramite il quarto filo della ventola di raffreddamento (collegato alla scheda madre), tramite la modulazione PWM, controlla la velocità della ventola. Questo schema differisce notevolmente da quello utilizzato nel sistema di raffreddamento Socket 478, dove la ventola era controllata da un sensore di temperatura situato sopra il motore, sotto il coperchio della ventola con marchio Intel. Con un tale schema, era necessario tenere conto dell'inerzia del sistema di raffreddamento e quindi la ventola funzionava a una velocità significativamente più alta del necessario, il che significa che il rumore era più alto. La temperatura del processore potrebbe aumentare bruscamente (diodo punto T), ma lo sentiremmo solo dopo molto tempo: il sensore di temperatura, progettato per rispondere immediatamente a tutti i cambiamenti, è al punto T ambiente. Quindi ho dovuto girare la ventola a 2000, non a 1500 giri/min.

Su LGA775, il sistema di controllo della temperatura a diodo T reagisce istantaneamente agli aumenti di temperatura e aumenta la velocità. Come nel caso precedente, il produttore della scheda può sbagliare nella programmazione del sistema di controllo e overcloccare il ventilatore quando non è necessario. Questo problema con sensori non calibrati o programmazione errata verrà eliminato nella prossima generazione della famiglia di chipset Broadwater (i965), in cui il circuito di rilevamento della temperatura e di controllo della velocità della ventola fa parte della logica del sistema. Inoltre, i sensori sul processore Conroe diventeranno digitali (il circuito del sensore digitale è già in esecuzione su Intel Core Duo e si chiama DTS).

Come risultato provvisorio, notiamo quanto segue. Il TDP di un processore viene utilizzato come punto di partenza per il calcolo dell'efficienza termica di un sistema di raffreddamento per questa CPU. L'utilizzo di un sensore di temperatura (diodo T) per il circuito di controllo della velocità della ventola è oggi uno dei meccanismi più progressivi per ridurre il livello di rumore di un PC, almeno per quanto riguarda il sistema di raffreddamento del processore. Tuttavia, le letture di questo sensore non devono essere utilizzate come una stima accurata dell'efficienza termica del sistema di raffreddamento del processore e delle prestazioni termiche del sistema.

Comportamento di surriscaldamento della CPU

Diamo uno sguardo separato a come si comporta un processore Intel quando il sistema di raffreddamento non è in grado di far fronte alla dissipazione del calore. Questo è gestito dal secondo sensore sulla CPU, che è completamente autonomo e non vi è accesso (in figura è T prochot). Tutti i valori di soglia per esso sono "cuciti" in fabbrica in fase di produzione. Ce ne sono due: T prochot e T thermtrip. Quando il sensore raggiunge il primo valore, inizia la modulazione della frequenza del core del processore. Esistono due schemi: TM2 e TM1. La maggior parte delle volte, il produttore della scheda decide quale utilizzare, ma Intel consiglia di utilizzare TM2 quando possibile. In questo caso, il moltiplicatore del processore passa a 12 (2,4 GHz per i nuovi campioni) o 14 (2,8 GHz per quelli vecchi), quindi la tensione del core diminuisce. Quando la temperatura è normalizzata, la CPU ritorna al punto di lavoro nominale nell'ordine inverso. Quando viene modificata la tensione di alimentazione, il processore è disponibile e funzionante, mentre quando viene modificato il moltiplicatore diventa non disponibile per 5 o 10 μs (a seconda del modello).

Secondo lo schema TM1, la frequenza del core è modulata: da 3 ms, il core è inattivo per 1,5 ms e funziona per 1,5 ms. Ha anche la capacità del software di controllare il ciclo di lavoro. Questo schema è utilizzato dalle utenze che riducono il rumore del sistema di raffreddamento. È chiaro che devi pagare per questo con le prestazioni, i miracoli non accadono. Lo scopo di entrambi gli schemi è semplice: se il processore si surriscalda, deve essere rallentato, permettendogli di raffreddarsi, il che è meglio che interrompere immediatamente il lavoro: puoi almeno salvare i file. Non appena il processore si è raffreddato e il sensore lo "rileva", il circuito TCC (Thermal Control Circuitry) viene disabilitato. Ovviamente è stata aggiunta una piccola isteresi per evitare il cambio di modalità costante.

Per TM2 e TM1, la loro inclusione si manifesta sotto forma di un rallentamento nel funzionamento del sistema. Se ciò non risolve la situazione, il sensore accende immediatamente il circuito THERMTRIP, tutti i processori interni vengono arrestati e viene generato un segnale che ordina al convertitore di tensione (VRD) di interrompere l'alimentazione della CPU. Il valore approssimativo della temperatura alla quale si verifica questa situazione è di 90 ° C. Più recentemente, è diventato possibile accendere i circuiti TM1 / TM2 quando il VRD si surriscalda: il processore rallenta e inizia a consumare meno e il VRD può prendersi una pausa. Su Pentium D, al posto della linea di segnale PROCHOT #, viene utilizzato FORCEPR # per attivare il rallentamento del processore quando il convertitore di tensione si surriscalda.

La presenza di un sensore separato per la circuiteria di surriscaldamento introduce un nuovo gruppo di problemi. Possiamo vedere la temperatura T diodo = 100 ° C sul processore, e sul sensore T prochot raggiungerà solo 70 ° C, cioè, secondo le letture del primo sensore, il processore dovrebbe essersi fermato molto tempo fa, ma è funzionante. E ancora, tutto è determinato dal profilo del software, che può influenzare le letture di questi sensori in modi diversi. La cosa più fastidiosa di questo schema di protezione è che è disabilitato per impostazione predefinita e il compito del BIOS della scheda madre è abilitarlo. (La dimenticanza del progettista del BIOS o il suo errore può essere costoso per il proprietario del PC). Gli ultimi processori Conroe utilizzano gli stessi sensori sia per il circuito di controllo della velocità della ventola che per il controllo del surriscaldamento della CPU. Questo dovrebbe eliminare il problema della lettura errata delle letture del sensore. Questo schema è implementato in Intel Core Duo (Yonah) - già menzionato DTS. Il riassunto è semplice: gli sviluppatori del processore fanno di tutto per garantire che anche se si surriscalda, rimanga possibile continuare a lavorare. Anche in caso di surriscaldamento catastrofico, non devi preoccuparti: la CPU stessa e una scheda madre adeguatamente progettata con il BIOS corretto non si lasceranno bruciare.

ulteriormente - meglio

In conclusione, tocchiamo una delle domande più importanti: cosa sta facendo Intel per ridurre la dissipazione di potenza? Ci sono due modi principali. Il primo è disabilitare a livello di microarchitettura quei blocchi del processore che non sono attualmente in uso. Questo schema è utilizzato più attivamente nei microprocessori mobili. Il secondo modo è apportare modifiche a livello del materiale semiconduttore. Uno degli obiettivi principali nell'implementazione della tecnologia di processo a 65 nm era ridurre le correnti di dispersione e questo è stato raggiunto: i loro valori sono diminuiti centinaia di volte. Di conseguenza, ad esempio, abbiamo ricevuto microprocessori dual-core di 900 modelli C-1 stepping, che si inseriscono in un pacchetto termico da 95 W a frequenze fino a 3,4 GHz inclusi.

Naturalmente, la storia sarebbe incompleta senza un tentativo di guardare al prossimo futuro. Nel terzo trimestre di quest'anno è previsto un processore desktop, nome in codice Conroe, che al momento del lancio rappresenterà la quintessenza dell'innovazione Intel nelle prestazioni efficienti dal punto di vista energetico. Dovrebbe essere il 40% più veloce (rispetto a Intel Pentium D 950) in SPECint_rate e una valutazione di gioco ancora più elevata, dissipando solo 65 W di potenza termica, utilizzando un controllo più avanzato della velocità della ventola e il controllo del surriscaldamento.

Il materiale presentato è stato deliberatamente semplificato in diversi punti, tuttavia, speriamo, non abbia perso la sua rilevanza. Per ulteriori informazioni sulle specifiche termiche per i processori Intel, visitare support.intel.com nei seguenti documenti: Thermal and Mechanical Design Guide (TMDG), Thermal Design Guidelines, Processor Datasheet, VRD Design Guide.

È necessario calcolare il sistema di raffreddamento del processore o altro dispositivo a semiconduttore. Ad esempio, se il sistema di raffreddamento del processore è progettato per un dissipatore di calore di 30 W, dovrebbe essere in grado di dissipare il calore di 30 W in condizioni normali.

I requisiti di dissipazione del calore (TDP) mostrano no massimo teorico dissipazione del calore del processore, ma solo i requisiti minimi per le prestazioni del sistema di raffreddamento in condizioni di "carico complesso".

I requisiti di dissipazione del calore si basano su determinate condizioni "normali", che a volte possono essere violate, ad esempio, in caso di guasto della ventola o raffreddamento improprio del case stesso. Allo stesso tempo, i processori moderni danno un segnale per spegnere il computer o entrano nella cosiddetta modalità di limitazione, quando il processore perde parte dei cicli.

Diversi produttori di chip calcolano i requisiti di dissipazione del calore in modo diverso, quindi il valore non può essere utilizzato direttamente per confrontare il consumo energetico del processore. Il punto è che processori diversi hanno limiti di temperatura diversi. Se per alcuni processori la temperatura critica è di 100 ° C, per altri potrebbe essere già di 60 ° C. Per raffreddare il secondo è necessario un sistema di raffreddamento più efficiente, perché maggiore è la temperatura del radiatore, più velocemente dissipa il calore. In altre parole, con una potenza del processore costante, quando si utilizzano sistemi di raffreddamento di capacità diverse, differirà solo la temperatura ottenuta del cristallo. Non è mai sicuro affermare che un processore con requisiti di dissipatore di calore di 100 W assorbe più energia di un processore con requisiti di 5 W di un altro produttore. Non c'è nulla di strano che i requisiti di dissipazione del calore siano spesso indicati per un'intera famiglia di microcircuiti, senza tener conto della frequenza di clock del loro funzionamento, ad esempio per un'intera famiglia di processori, in cui i modelli più giovani di solito consumano meno energia e dissipano meno calore rispetto a quelli più vecchi. In questo caso, viene dichiarato il valore massimo dei requisiti per la dissipazione del calore, in modo che i modelli di microcircuiti più caldi siano garantiti per ricevere il raffreddamento necessario.

Classificazione dei processori Intel

• X - TDP superiore a 95 W
• E - TDP fino a 65W
• T - TDP fino a 35 W
• P - TDP fino a 25W
• L - TDP fino a 17 W
• U - TDP fino a 10 W
• SP - TDP fino a 25W
• SL - TDP fino a 17W
• SU - TDP fino a 10 W

• modelli non indicizzati - TDP 95W
• K - TDP<95 Вт для 4-ядерных моделей (индекс «K» отображает наличие у процессора разблокированного множителя)
• S - TDP 65W per modelli a 4 core
• T - TDP 45 W per i modelli a 4 core, 35 W per i modelli a 2 core

Classificazione del processore AMD

• E - TDP fino a 45 W
• U - TDP fino a 25 W

Potenza CPU media (ACP)

Letteratura

• La sezione "Gestione dell'alimentazione e della temperatura nel processore Intel® Core ™ Duo" dell'articolo

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Molti probabilmente hanno notato un parametro come TDP su processori, schede video. Questo parametro sta per potenza di progettazione termica e in russo si riferisce al requisito di un sistema di raffreddamento. In parole povere, se il TDP del processore è 95 W, il sistema di raffreddamento dovrebbe rimuovere almeno 95 W di energia termica. Nell'articolo analizzeremo nel dettaglio qual è il tdp del processore, a cosa serve, come scoprirlo.

Cos'è il TDP di un processore

Cos'è il TDP di un processore? Come sai, tutte le operazioni sul computer sono eseguite dal processore. Da un tale carico, non si riscalda male e in modo che non si bruci durante il funzionamento, è necessario installare un sistema di raffreddamento, cioè, in parole semplici, un dispositivo di raffreddamento (ventola con un radiatore) che è collegato al processore. I dispositivi di raffreddamento per ogni famiglia di processori sono diversi, quindi prendine uno e installalo non funzionerà. Non solo il supporto potrebbe non adattarsi, ma potrebbe non essere ancora in grado di far fronte al calore generato dal processore, il che causerà il riscaldamento e il guasto del processore. E per capire di che tipo di refrigeratore hai bisogno, lo stesso Parametro TDP ti aiuterò.

Diamo un'occhiata più da vicino a questo parametro usando l'esempio di un processore Intel Core i5-7400.

Come scoprire il tdp del processore

È abbastanza facile scoprire il tdp del processore, cioè la dissipazione del calore durante il suo funzionamento. Questo parametro è scritto in ogni negozio. Siamo andati al primo negozio nella ricerca e andiamo alle caratteristiche. Lì vediamo la sezione "Caratteristiche termiche", dove si trova il parametro TDP di cui abbiamo bisogno.

Dai dati ottenuti, possiamo concludere che il TDP del processore Intel Core i5-7400 è di 65 W. Ora devi scegliere un dispositivo di raffreddamento per questo processore. Se il processore emette 65 watt di energia termica, la dissipazione di potenza del dispositivo di raffreddamento deve essere di almeno 65 watt.

Quando si sceglie un dispositivo di raffreddamento, la prima cosa a cui prestare attenzione è il socket sulla scheda madre. Una presa è dove è inserito il processore. Puoi trovare il socket nello stesso posto del TDP.

Come puoi vedere, il nostro socket è 1151. Ora resta da trovare un dissipatore per socket 1151, con una potenza dissipativa di almeno 65 watt.

Troviamo il più fresco Cooler Master XDream i117, che ha le seguenti caratteristiche:

La presa e la dissipazione di potenza sono adatte, il che significa che puoi prendere un tale dispositivo di raffreddamento per questo processore.

Questo parametro serve anche per la corretta selezione dell'alimentazione. Dopotutto, l'alimentatore viene selezionato sulla base di quei componenti che verranno installati. Maggiore è il valore TDP del processore e della scheda video, più potente dovrebbe essere l'alimentatore.

Sapevi che se il processore inizia a scaldarsi, significa che è ora di pulire l'unità di sistema dalla polvere e sostituire la pasta termica. Se ti stai chiedendo come applicare il grasso termico al tuo processore, ne abbiamo discusso di recente.