Что такое tdp, или почему одинаковые процессоры бывают разными

Виды охлаждения

Для ПК существует два основных вида охлаждения: жидкостное и воздушное.При использовании первого система охлаждения имеет такой вид: непосредственно к процессору прилегает полая внутри металлическая пластина, через которую с помощью насоса прогоняется жидкость.Вода имеет большую чем воздух теплопроводность, поэтому гораздо лучше отводит от процессора тепло.

После получения тепловой энергии жидкость отводится в специальный радиатор, где и охлаждается.Причем доводить ее можно до температуры гораздо ниже температуры окружающей среды, повышая тем самым эффективность системы.Главный недостаток жидкостного охлаждения — сложность и, как следствие, дороговизна.

Воздушная система охлаждения представляет собой совокупность радиатора и вентилятора, именуемую в народе просто «кулером».

1  

Холодный расчет

А теперь попробуем посчитать, кулер с какими характеристиками нужен на твой CPU.Не погружая тебя в тонкости решения уравнения теплопроводности с неоднородными начальными условиями для стержня конечных размеров, необходимая производительность вентилятора (уже в CFM) выражается так:

P1/(990·1.2·P0·R·0.00047), гдеP1=S·5.7E-8·(t1^4) — количество рассеиваемого тепла телом с температурой T и площадью поверхности S (закон Стефана-Больцмана), 5.7E-8 — постоянная Стефана-Больцмана,t1=t2+P0·R,t2 — температура воздуха (для ATX-корпусов — 300-305 градусов Кельвина),P0 — тепловыделение процессора,R — тепловое сопротивление радиатораS — площадь поверхности радиатора,Без привлечения криволинейных интегралов площадь поверхности экструзионного радиатора приблизительно может быть вычислена так.S=W·(45+(H-5)·(n+2)·2+(W-n-2)), гдеW — ширина, H — высота (радиатора!), n — количество ребер (на радиаторах размером 80х80 их, обычно, 25).

Все данные подставляются в системе Си — м, Вт, кг, Дж, градус Кельвина (градус Цельсия +273), а ответ получаем в CFM.

Радиатор же подбирается исходя из вышеприведенной формулы теплового сопротивления R=(T-t)/P, поэтому температура процессора не фигурирует в формуле — она учтена в тепловом сопротивлении.

Маркировка процессоров

Для того чтобы рационально охлаждать кристалл, хорошо бы знать, до какой температуры ему не следует нагреваться.Кроме экспериментального метода определения этой температуры и метода чтения технических характеристик есть еще один способ — чтение маркировки.Найти ее можно непосредственно на процессоре.А можно и с помощью специально предназначенной утилиты.

Информацию о максимально допустимой температуре Athlon’ов ХР (Thoroughbred, Thoroughbred-B и Palomino), МР, а также Duron’ов содержит третий справа символ их OPN-номера; Athlon’ов SlotA — пятый (считая последний отдельно стоящий).Интерпретируются эти символы следующим образом: S=95, T=90, V=85, Y=75, R=70, X=65, Q=60 градусов Цельсия.

К первой группе относятся процессоры, маркировка которых начинается с AXD, A, D; второй — AMD-A, AMD-K7, etc.

Процессоры Intel максимальной температуры в своей маркировке, к сожалению, не содержат.

Есть еще одно «Но»: некоторые недобросовестные продавцы перепиливают маркировку CPU с целью продать их подороже.Естественно, гарантию сохранности оригинальных данных о максимальной температуре процессора они не дают.Посему не советую тебе особо доверять надписи на камне, купленном у Васи с радиорынка.Пользуйся софтварным методом определения маркировки.

Поведение CPU при перегреве

Отдельно рассмотрим, как ведет себя процессор Intel, когда система охлаждения не справляется с отводом тепла. Этим заведует второй датчик на CPU, который полностью автономен и доступа к нему нет (на рис. это T prochot). Все пороговые значения для него «зашиваются» на фабрике на этапе изготовления. Их два — T prochot и T thermtrip . При достижении датчиком первого значения начинается модуляция частоты ядра процессора. Существуют две схемы — TM2 и TM1. Чаще всего производитель платы сам решает, какую из них использовать, но Intel рекомендует по возможности применять TM2. В этом случае у процессора меняется коэффициент умножения до 12 (2,4 GHz у новых образцов) или 14 (2,8 GHz у старых), а затем снижается напряжение питания ядра. При нормализации температуры CPU возвращается в номинальную рабочую точку в обратном порядке. При изменении напряжения питания процессор доступен и работает, тогда как при изменении коэффициента умножения он становится недоступным на 5 или 10 мкс (в зависимости от модели).

По схеме TM1 выполняется модуляция частоты ядра — из 3 мс ядро простаивает 1,5 мс и работает 1,5 мс

У нее есть еще программная возможность управления скважностью. Данной схемой пользуются утилиты, которые снижают шум системы охлаждения

Понятно, что за это приходится платить производительностью, чудес не бывает. Назначение обеих схем простое: если процессор перегрелся, его необходимо притормозить, дав возможность остыть, что лучше, чем сразу останавливать работу — можно будет хотя бы сохранить файлы. Как только процессор остыл и датчик это «почувствовал», схема TCC (Thermal Control Circuitry) отключается. Конечно, добавлен небольшой гистерезис, дабы избежать постоянных переключений режимов.

Для ТМ2 и ТМ1 их включение проявляется в виде замедления работы системы. Если это не исправило положения, датчик немедленно включает схему THERMTRIP, все внутренние блоки процессора останавливаются и формируется сигнал, отдающий команду преобразователю напряжения (VRD) прекратить подачу питания на CPU. Приблизительное значение температуры, при которой возникает данная ситуация, — 90 °С. Совсем недавно появилась возможность включать схемы TM1/TM2 при перегреве VRD: процессор тормозится и начинает меньше потреблять, и VRD может «передохнуть». На Pentium D вместо сигнальной линии PROCHOT# используется FORCEPR# для активации замедления процессора при перегреве преобразователя напряжения.

Наличие отдельного датчика для схемы борьбы с перегревом порождает новую группу проблем. Мы можем видеть на процессоре температуру T diode = 100 °C, а на датчике T prochot она достигнет лишь 70 °С, т. е. по показаниям первого датчика процессор должен был уже давно остановиться, а он функционирует. И снова все определяется профилем ПО, который по-разному может влиять на показания этих датчиков. Самое неприятное в этой схеме защиты то, что по умолчанию она заблокирована, и задача BIOS материнской платы — включить ее. (забывчивость проектировщика BIOS или его ошибка может дорого обойтись владельцу ПК). В новейших процессорах Conroe одни и те же датчики используются как для схемы управления частотой вращения вентилятора, так и для управления СPU при перегреве. Это должно устранить проблему разночтения показаний датчиков. Данная схема реализована в Intel Core Duo (Yonah) — уже упоминавшийся DTS. Резюме простое: разработчики процессора делают все, чтобы даже при его перегреве сохранялась возможность продолжать работу. Даже в случае катастрофического перегрева можно не волноваться — сам CPU и правильно спроектированная материнская плата с корректной BIOS не позволят себя сжечь.

TDP видеокарты и процессора, что это такое, как понимать?

Всем привет Значит поговорим мы сегодня о таком, как TDP, я постараюсь рассказать так, чтобы вам было все сразу понятно, грузить непонятными словами не буду. В принципе что TDP процессора, что видеокарты, означает примерно одно и тоже, а именно это насколько греется устройство и сколько потребляет мощности. Но эти показатели неточные, а просто примерные, теоретические так бы сказать.

То есть если вот например мне скажут, что видеокарта потребляет 200 Ватт в пиковой нагрузке, то в большинстве случаев это именно игровая видеокарта, она прилично греется, и на ней стоит приличная система охлаждения. То есть значение TDP дает примерно понять насколько серьезная видюха или проц. Чем больше этот показатель, тем серьезнее и мощнее устройство.

Однако с видюхами немного иначе, ну я в плане значений. Видюхи могут потреблять и 300 Ватт при пиковой загрузке, хотя, думаю что сейчас есть и помощнее видюхи. А вот процессоры могут потреблять, ну максимум 140 Ватт. Это самые производительные модели для домашнего компа, выше, просто нет смысла. Да и не то чтобы смысла нет, те процессоры созданы вообще не для игр, а для еще более сильных нагрузок, ну вот например серверные задачи. Но это все относится к процессорам Intel, у AMD топовые и самые мощные процессоры для дома могут потреблять и 200 Ватт. Ну может чуточку больше. Но процы на 300 Ватт от AMD вроде бы пока нет. Но все это я имею ввиду БЕЗ разгона, с ним же значение TDP разумеется возрастет!

Так что когда вы покупаете процессор или уже купили и думаете нормально ли он охлаждается, то смотрите на его TDP. Вот у меня процессор Intel Pentium G3220, тут TDP равно 53 Ватт. Это совсем немного, такой процессор не требует какого-то особого охлаждения, а если поставить большой радиатор, то может вообще работать без вентилятор. Да и мощные процессоры Intel, тоже не имеют особо высокий TDP. Ну вот например на сокете 1150 Intel Core i7 имеет TDP в 84 Ватт. Это не так много, как было у старых процессоров Intel, там доходило и до 130 Ватт (например модель Pentium D965).

С видеокартами примерно также, только как я уже писал, топовые вюдюхи потребляют больше, чем топовые процессоры. Но напомню, что все это касается пиковой нагрузки. Хотя обычно вюдюху стараются нагрузить полностью, ну чтобы картинка была хорошая, то топовый процессор часто не на всю мощь работает, ну потому что его и так хватает. Особенно если топовый процессор идет на 2011-3 сокете, там очень мощные процы, все таки новая платформа, у которой ставка сделана на многоядерность

Теперь о том, как узнать TDP. Тут ничего сложного нет, TDP процессора лучше всего узнавать или через интернет, ну там ввести модель и все такое, или же при помощи программы CPU-Z. Это бесплатная прога и скачать ее в интернете несложно. Вот что она показывает про мой проц:

Вот видите там есть такое как MAX TDP, ну вот там и можно узнать какое у вас значение TDP. Помимо этого можно узнать и модель и количество ядер (Cores), количество потоков (Threads). В общем полезная прога, это факт

А вот о том как узнать TDP видеокарты, то тут мне пришлось немного попыхтеть. Я то таким вопросом никогда не интересовался и оказался немного в затруднительном положении. Дело в том, что программы, которая показывает TDP видеокарты, попросту нет. Хотя я думал что утилита TechPowerUp GPU-Z такую инфу показывает, но увы.

Даже когда я воспользовался старым трюком по поводу узнавания TDP, то ничего не вышло. Чтобы узнать TDP проца, то я раньше просто вбивал в поиск модель проца и слово TDP, ну и в результатах легко находил ответ. Однако с видюхой такое не прошло. Но зато другое получилось. Вам нужно в поисковик вбить модель видюхи и слово характеристики, и вот тогда вам будут показаны сайты с характеристиками вашей видюхи, среди которых часто есть и значение TDP.

Вот я вбил в Гугл такую фразу:

Asus PCI-Ex GeForce GTX 750 Ti Strix характеристики

И в результатах был такой сайт как Никс ру:

Это известный сайт по железкам, там ну очень много ценной инфы есть! И на нем есть характеристики почти всех устройств! То есть если вы по своей модели в результатах Гугла видите этот сайт, то переходите, там инфа точная и ее много. Ну я и перешел, в итоге очень быстро узнал TDP (потребление энергии):

Это самый лучший вариант чтобы узнать такую инфу. Но очень странно, что нет такой проги, которая показывает TDP видеокарты. Ну или есть, но я ее увы, найти не смог…

На этом все ребята, надеюсь что все тут понятно написал вам. Удачи вам и хорошего настроения

Зачем охлаждать процессор?

Кроме того, что при повышении температуры процессора на 10 градусов его срок годности уменьшается вдвое, теряется приблизительно 1.5% производительности CPU.Но даже вдвое уменьшенный срок службы камня превышает срок его «актуальности» (ты его поменяешь раньше, чем он выйдет из строя), а 1.5% от 2 ГГц — это всего-то 30 МГц.

А о весомости этого аргумента можешь спросить любого счастливого обладателя раннего Athlon’а или Duron’а.Да и эксперименты Тома Пабста с «естественным» охлаждением новых процессоров ты, возможно, видел в Интернете.

Так почему же высокая температура столь отрицательно действует на CPU ?

Это связано в первую очередь с тем, что в процессе жизнедеятельности в камне происходит помимо чисто электрических явлений еще и несметное количество электрохимических реакций, протекание которых во многом зависит от температуры.Некоторым реакциям высокая температура идет на пользу, но в большинстве случаев ее влияние негативно.Так что охлаждение необходимо!

Предназначение TDP видеоадаптера

Конструктивные требования производителя по теплоотводу указывают нам на то, какое количество тепла способна выделить видеокарта при каком-нибудь виде нагрузки. От производителя к производителю этот показатель может разниться.

Кто-то замеряет тепловыделение во время выполнения достаточно тяжёлых и специфичных задач, например, рендеринга долгого видеоролика со множеством спецэффектов, а какой-то производитель может просто указать значение тепла, выделяемого устройством во время просмотра FullHD-видео, сёрфинга в сети или при обработке прочих тривиальных, офисных задач.

При этом производитель никогда не будет указывать значение TDP видеоадаптера, который он даёт во время тяжёлого синтетического теста, допустим, от 3DMark, созданного специально для того, чтобы «выжимать» всю энергию и производительность из компьютерного железа. Аналогично, не будут указаны показатели во время процесса майнинга криптовалюты, но только в том случае если производитель нереференсного решения не выпустил данный продукт специально под нужды майнеров, ведь логично указывать тепловыделение во время типичных и рассчитанных для такого видеоадаптера нагрузок.

Для чего нужно знать TDP видеокарты

Если вы не заинтересованы в поломке вашего видеоадаптера от перегрева, необходимо подыскивать себе девайс с приемлемым уровнем и типом охлаждения. Вот тут-то незнание о TDP может стать фатальным, ведь именно этот параметр помогает определить необходимый графическому чипу способ охлаждения.

Подробнее: Рабочие температуры и перегрев видеокарт

Количество выделяемого видеоадаптером тепла производители указывают в ваттах

Обязательно необходимо обратить внимание на установленное в неё охлаждение — это один из решающих факторов продолжительности и бесперебойности работы вашего устройства

Графическим адаптерам с низким потреблением энергии и, соответственно, малым выделением тепла, подойдёт одно лишь пассивное охлаждение в виде радиаторов и/или медных, а также металлических трубок. Решениям помощнее, вдобавок к пассивному отводу тепла, потребуется ещё и активное охлаждение. Чаще всего оно предоставляется в виде кулеров с разными возможными размерами вентилятора. Чем длиннее вентилятор и чем выше показатель совершаемых оборотов в минуту, тем больше тепла он способен рассеять, но это может сказываться на громкости его работы.

Для топовых графических решений в разгоне может потребоваться ещё и водяное охлаждение, но это крайне недешёвое удовольствие. Обычно такими вещами занимаются только оверклокеры — люди, специально разгоняющие до предела видеокарты и процессоры, чтобы запечатлеть этот результат в истории оверклокинга и протестировать оборудование в экстремальных условиях. Тепловыделение в таких случаях может стать колоссальным и потребуется прибегнуть даже к жидкому азоту для охлаждения своих разгонных стендов.

Вентилятор

Воздух обладает очень плохой теплопроводностью, поэтому тепло, излучаемое радиатором, греет очень небольшое его количество, находящееся в непосредственной близости от поверхности радиатора.

А это значительно снижает эффективность радиатора (T растет вместе с t: T=PR+t).

Именно поэтому необходимо организовать принудительную циркуляцию воздуха и конструировать радиаторы с расчетом на то, что вентилятор будет оперативно нагнетать холодный воздух и отводить нагретый.

Значит вентилятор тем эффективней, чем быстрей он нагнетает воздух, то есть чем больший объем он переносит за единицу времени.

Называется эта характеристика производительностью и измеряется, как правило, в забугорных CFM — cubic feet per minute (кубических футах в минуту).1 CFM=28 316 кубических сантиметров в минуту или 0.00047 кубометров в секунду.Производительность зависит от площади лопастей, их формы и скорости вращения измеряемой в RPM (rotations per minute — оборотах в минуту).

Еще одна технически важная характеристика вентилятора — используемый в нем подшипник. Здесь возможно три варианта:

1. Подшипник скольжения (sleeve bearing). Его конек — дешевизна.Дальше одни недостатки: дребезжание, малый срок службы, повышенное тепловыделение, неспособность функционировать при высоких температурах.

2. Два подшипника качения (two ball bearing).Здесь все наоборот: надежный, тихий, жаростойкий, но дорогой.

3. Комбинированный: один подшипник скольжения, один качения (one ball или one ball one sleeve).Этот компромиссный вариант является самым распространенным, поскольку представляет собой среднее арифметическое первых двух по всем перечисленным преимуществам и недостаткам.

Обычно производители кулеров предлагают три вариации одной и той же модели: на трех вариантах подшипников.

Для особо нежных и чувствительных личностей производители вентиляторов приводят еще одну характеристику — уровень производимого шума.Как правило, его значения лежат в диапазоне 20-50 дБ.Тихими считаются вентиляторы, шумящие менее чем на 30 дБ.

Дальше — лучше

В заключение затронем один из самых главных вопросов: что делает Intel для снижения показателя рассеиваемой мощности? Существуют два основных пути. Первый — на уровне микроархитектуры отключать те блоки процессора, которые в данный момент не используются. Эта схема наиболее активно применяется в мобильных микропроцессорах. Второй путь — вносить изменения на уровне полупроводниковых материалов. Одной из основных целей при внедрении техпроцесса 65 нм было уменьшение токов утечки, и этого удалось достигнуть — их значения снизились в сотни раз. В итоге, к примеру, мы получили двухъядерные микропроцессоры 900-х моделей степинга C-1, «умещающиеся» в термальный пакет 95 Вт на частотах до 3,4 GHz включительно.

Естественно, рассказ был бы неполным без попытки заглянуть в ближайшее будущее. В III квартале этого года ожидается десктопный процессор с кодовым названием Conroe, который на момент выхода явится квинтэссенцией инноваций Intel в области энергоэффективной производительности. Ожидается 40%-ное повышение быстродействия (по сравнению с Intel Pentium D 950) по тесту SPECint_rate и еще более высокий рейтинг в играх, при этом рассеивающий всего 65 Вт тепловой мощности, использующий более совершенную схему управления частотой вращения вентилятора и контроля перегрева.

Представленный материал в ряде мест был намеренно упрощен, однако, надеемся, не потерял при этом актуальности. Подробную информацию по тепловым характеристикам процессоров Intel можно найти на сайте support.intel.com в следующих документах: Thermal аnd Mechanical Design Guide (TMDG), Thermal Design Guidelines, Processor Datasheet, VRD Design Guide.

Что значит TDP в процессорах

Значение TDP в маркировке процессоров

TDP (thermal design power) – данный термин говорит о том, на какую мощность должна быть рассчитана система охлаждения процессора. Например, если показатель  TDP равен 10 Вт, то это говорит о том, что система охлаждения процессора должна быть рассчитана  отводить минимум 10 Вт тепловой энергии в стандартных рабочих условиях.

Очень важно понимать, что показатель TDP не показывает величину теплового энергии, выделяемой при работе процессора, а говорит о требованиях к системе охлаждения процессора. Показатель TDP рассчитывается при соблюдении нескольких условий, одно из них – определенные условия окружающей среды (температура, влажность, среда)

При несоответствии этим условиям, система охлаждения процессора может не справляться с повышенным количеством тепловой энергии, возникающей при работе процессора. В такой ситуации, современные процессоры способны подавать предупреждающие команды, либо переключаться на работу в менее производительном режиме

Показатель TDP рассчитывается при соблюдении нескольких условий, одно из них – определенные условия окружающей среды (температура, влажность, среда). При несоответствии этим условиям, система охлаждения процессора может не справляться с повышенным количеством тепловой энергии, возникающей при работе процессора. В такой ситуации, современные процессоры способны подавать предупреждающие команды, либо переключаться на работу в менее производительном режиме.