Bagaimana Penilaian TDP Pemproses Boleh Menyesatkan

Sekiranya anda pernah memasarkan CPU, ada kemungkinan besar anda mungkin mendapat sedikit penilaian yang dikenali sebagai TDP. Ini adalah penilaian yang sering dilontarkan dalam hujah atau cadangan dan sebenarnya disalahpahami secara meluas. TDP adalah singkatan dari 'Thermal Design Power' dan ini adalah spesifikasi yang terdapat pada hampir semua pemproses pada masa kini. Ini diukur dalam 'Watt' dan dimaksudkan untuk memberitahu pengguna tentang jumlah maksimum panas yang diharapkan dapat dihasilkan oleh pemproses dalam senario beban yang realistik tetapi berat. Dua pengeluar CPU utama, AMD dan Intel, menggunakan nombor ini secara meluas di seluruh bahan pemasaran mereka.



AMD Ryzen 5 3600XT mempunyai penarafan TDP 95W

Memahami TDP

Oleh itu, mengapa penilaian TDP ini sukar difahami? Nah, sebahagian besarnya ada kaitannya dengan fakta bahawa TDP bukan penilaian yang dikawal ketat. Peringkat ini digunakan oleh Intel dan AMD untuk merujuk kepada jumlah kepanasan yang harus dilupuskan oleh penyelesaian penyejukan CPU dari CPU agar tetap berada di bawah TJmax. Ini mewujudkan banyak kawasan kelabu dalam definisi TDP, kerana variasi yang diperkenalkan melalui CPU Boost Algorithms dan pelbagai penyelesaian penyejukan.



TDP juga membingungkan kerana kenyataannya diiklankan di Watts. Setelah melihat penarafan ini dalam watt, seseorang dapat dengan mudah menganggap bahawa ini merujuk kepada jumlah daya yang ingin diambil oleh pemproses, yang merupakan konsep yang menyesatkan. TDP sebenarnya merujuk kepada 'Output Kuasa Termal' dan bukan 'Cabutan Daya Elektrik' yang menimbulkan salah tanggapan baru di kalangan pembeli biasa.



Haba vs Kuasa

Bertentangan dengan kepercayaan popular, penarafan TDP sebenarnya tidak merujuk kepada jumlah kuasa maksimum yang dapat ditarik oleh pemproses di bawah beban. Ia sama sekali bukan ukuran tenaga elektrik. TDP adalah nombor yang 'dipilih' oleh AMD dan Intel daripada dikira, dan tujuan utamanya adalah gabungan maklumat dan pemasaran yang berguna.



TDP adalah nombor yang dipilih untuk membolehkan pengeluar yang lebih sejuk merancang penyelesaian penyejukan yang dapat menjaga pemproses tersebut dalam suhu operasi normal dalam semua senario kes penggunaan biasa. Oleh itu, ia lebih menjurus kepada penyejukan pemproses daripada kekuatan yang dapat diambil oleh pemproses dalam keadaan tertentu.

Walau bagaimanapun, terdapat hubungan antara penarafan kuasa terma yang dapat dilihat di sini dan kuasa sebenar yang dapat diambil oleh pemproses. Walaupun nombor TDP itu sendiri mungkin bukan penunjuk langsung tarikan daya, ia secara tidak langsung dapat berguna dalam membandingkan tarikan daya dua pemproses menggunakan proses pembuatan yang sama dan berdasarkan seni bina yang sama. Oleh kerana pemproses dengan penarafan TDP yang lebih tinggi akan menghasilkan lebih banyak haba di bawah beban, kemungkinan ia cenderung menarik lebih banyak kuasa dari bekalan kuasa juga. Oleh itu, kita dapat mengatakan bahawa nombor dihubungkan, tetapi mengatakan bahawa pemproses dengan penarafan TDP 95 Watt akan menggunakan kuasa 95 watt di bawah beban adalah tidak tepat.

Watt ialah Watt

Walaupun terdapat perbezaan yang jelas antara output kuasa termal dan tarikan kuasa elektrik, watt masih watt. Wikipedia mendefinisikan watt sebagai 'unit turunan satu joule sesaat, dan digunakan untuk mengukur kadar pemindahan tenaga'. Definisi ini sangat berguna untuk menjelaskan penggunaan unit 'watt' dalam penilaian TDP.



Daya yang ditarik oleh komponen diukur dalam watt, sementara output haba pemproses juga diukur dalam watt. Penting untuk diingat bahawa ini bukan unit berbeza yang mempunyai nama yang sama. Penggunaan watt menandakan bahawa tenaga yang sama ditukarkan dari termal ke bentuk elektrik. Ini bermaksud bahawa tenaga yang ditarik oleh pemproses (kuasa elektrik) akan selalu lebih tinggi daripada tenaga yang dikeluarkan oleh pemproses dalam bentuk haba (tenaga termal). Perbezaan tenaga antara dua kuantiti ini digunakan oleh pemproses untuk menjalankan fungsinya.

Bagaimana Intel mengira TDP

Kesalahpahaman mengenai penarafan TDP semakin berleluasa disebabkan oleh kenyataan bahawa kedua-dua pengeluar CPU besar menggunakan cara yang berbeza untuk memilih TDP mereka. Ini bermaksud bahawa bilangan mereka, walaupun keduanya diukur dalam watt, tidak dapat dibandingkan antara satu sama lain. Pembezaan penting ialah Intel menggunakan jam asas pemprosesnya untuk memilih TDPnya. Ini bermaksud bahawa penilaian 'output haba maksimum' pemproses mereka hanya berlaku ketika CPU beroperasi pada jam dasar.

Ini menghadirkan banyak cabaran dalam senario moden. CPU moden dari Intel jarang beroperasi pada jam asas. Oleh kerana mekanisme penambahbaikan yang terintegrasi ke dalam cip moden, dan lebih-lebih lagi, ruang overclocking yang dibuka oleh ciri motherboard seperti Multi-Core Enhancement, penarafan TDP yang diiklankan jauh di bawah tarikan kuasa sebenar cip semasa penggunaan biasa. TDP adalah perkiraan yang agak jinak terhadap output panas pemproses ketika datang ke Intel.

Peringkat TDP Intel hanya dapat menarik daya sama dengan had kuasa PL1 - Gambar: ExtremeTech

Ini juga boleh memberi cabaran kepada pengguna akhir dari segi pemilihan komponen. Pembeli yang tidak curiga mungkin cenderung untuk membeli PSU yang lebih kecil atau CPU yang lebih lemah jika pertimbangannya berdasarkan TDP sahaja. Walaupun mungkin untuk menjalankan CPU dengan alat pendingin yang dinilai untuk TDP tepatnya (95W lebih sejuk untuk CPU berkadar 95W), CPU pasti akan melepasi TDP yang dinilai sebaik sahaja mekanisme penambah turbo diaktifkan. Ini boleh menimbulkan masalah dari segi penyejukan. Oleh itu, pendekatan Intel terhadap penarafan TDP pemprosesnya sedikit lebih buruk daripada AMD, dan oleh itu meninggalkan lebih banyak ruang untuk tafsiran.

Cara AMD mengira TDP

AMD sama sekali tidak sempurna ketika datang ke proses pemberian penilaian TDP ke CPUnya. Akan tetapi, peningkatan besar terhadap pendekatan AMD adalah bahawa AMD mengukur output panas pemproses pada jam dorongan maksimumnya, berbanding dengan pendekatan Intel di mana ia diukur pada jam asas. Ini boleh menjadi petunjuk yang lebih tepat mengenai jumlah haba yang dapat dikeluarkan oleh CPU dalam kes penggunaan biasa.

AMD mengiklankan 'tarikan kuasa' cipnya sebagai nombor TDP dalam persembahan mereka - Gambar: AMD

Telah dilaporkan bahawa definisi dalaman AMD untuk TDP adalah: 'Daya Reka Bentuk Termal (TDP) adalah pengukuran output termal ASIC, yang menentukan penyelesaian penyejukan yang diperlukan untuk mencapai prestasi yang dinilai.' Kenyataan ini cukup ringkas. AMD menggariskan keperluan asas penilaian TDP untuk ASIC (Litar Bersepadu Khusus Aplikasi, atau CPU Ryzen dalam konteks ini). Garis panduan AMD ini menawarkan sedikit lebih banyak maklumat kepada pengeluar yang lebih sejuk sehingga mereka dapat merancang penyelesaian penyejukan yang mencukupi untuk CPU yang dimaksudkan.

Terdapat satu bahagian yang membingungkan dalam kenyataan AMD. AMD merujuk kepada 'prestasi dinilai' pemproses dalam definisi TDP. Ini pada dasarnya bermaksud bahawa penilaian TDP hanya sah untuk pemproses yang beroperasi di antara frekuensi asas dan peningkatan mereka. Ini mengesampingkan kemungkinan fitur overclocking automatik Precision Boost 2.0 yang menggunakan ruang kepala haba dan kuasa untuk mencapai jam dorongan maksimum yang dapat dipukul oleh pemproses, tanpa melanggar kuasa dan had termal.

Pendekatan AMD juga merangkumi formula untuk TDP yang berpotensi membantu pengeluar yang lebih sejuk untuk merancang penyelesaian penyejukan mereka dengan secukupnya.

Formula TDP

Formula yang diberikan oleh AMD untuk TDP adalah seperti berikut:

TDP (Watt) = (tCase ° C - tAmbient ° C) / (HSF θca)

GamersNexus memecahkan formula ini dalam pelaporan mereka, mari kita lihat apa maksudnya:

  • tCase ° C didefinisikan sebagai berikut: 'Suhu maksimum untuk persimpangan die / heat-spreader untuk mencapai prestasi dinilai'. Telah dilaporkan bahawa definisi dalaman AMD adalah ini: “Suhu kes maksimum. Suhu maksimum apabila diukur di lokasi bungkusan yang ditentukan oleh panduan reka bentuk termal yang sesuai. ' Tcase max digunakan untuk reka bentuk penyelesaian terma dan dalam simulasi terma.
  • tCase bermaksud 'case', seperti pada penyebar haba bersepadu atau IHS, bukan casis komputer. Terutama, ini merujuk kepada suhu pada titik di mana silikon mati memenuhi IHS. Perhatikan bahawa ini bukan 'seberapa panas CPU' tetapi 'seberapa panas CPU dapat sebelum Precision Boost 2 mulai bergerak kembali.' TCase yang lebih rendah akan menghasilkan TDP yang lebih rendah dalam formula.
  • Nombor seterusnya dalam formula adalah tAmbient, yang merupakan subtrahend yang ditolak dari tCase minuend sebelum hasilnya dibahagikan dengan rintangan terma. AMD mendefinisikan tAmbient ° C sebagai 'suhu maksimum di saluran masuk kipas HSF untuk mencapai prestasi yang dinilai.'
  • HSF merujuk pada heatsink dan kipas, jadi pendingin CPU dipasang di atas prosesor. Ini adalah suhu udara di sekitar heatsink, sama ada di bangku terbuka atau di casing PC. TAmbient yang lebih rendah bermaksud TDP yang lebih tinggi, tetapi tAmbient ditentukan oleh AMD dalam formula TDPnya dan tidak ditentukan oleh tAmbient anda sendiri. AMD mendefinisikan HSF θca (° C / W) sebagai: Penarafan minimum ° C per Watt pada pautan heatsink untuk mencapai prestasi yang dinilai.

Spesifikasi AMD untuk formula diberikan dalam jadual ini oleh AMD - Image: GamersNexus

Adakah formula itu mengandungi bahan?

Mempunyai formula khusus untuk kes penggunaan ini mungkin kelihatan seperti penyelesaian sempurna untuk salah tanggapan mengenai TDP tetapi sebenarnya, jauh dari itu. Pertama, perlu diperhatikan bahawa tidak ada nilai dalam formula yang tetap. Semua nilai adalah pemboleh ubah yang berubah dengan pemproses yang dimaksudkan. Ini bermaksud bahawa nombor dapat dimanipulasi sesuka hati untuk mendapatkan nilai TDP yang diinginkan, dan nilai TDP dapat dimanipulasi hanya untuk mendapatkan nombor yang ditentukan secara sewenang-wenang di sebelah kanan. Inilah sebabnya mengapa dinyatakan bahawa nilai TDP lebih 'dipilih' daripada 'dikira' oleh Intel dan AMD.

Tetapi mari kita lihat formula untuk melihat apa sebenarnya maksudnya. Pasti akan ada sesuatu yang besar di sebalik persamaan matematik? Ternyata, sebenarnya ada beberapa penggunaan formula ini dalam proses pembuatan alat pendingin untuk CPU. Rumus pada dasarnya merangkumi faktor-faktor yang diperlukan untuk mencapai sasaran TDP yang dipilih oleh pengeluar CPU. Pemboleh ubah dalam formula tidak begitu penting bagi pengguna akhir.

Sehingga kini, nampaknya nombor TDP hanyalah beberapa promosi yang syarikat-syarikat meletakkan kotak CPU mereka hanya untuk menyesatkan pengguna. Namun, itu tidak sepenuhnya berlaku. Sebenarnya, AMD dan Intel tidak pernah mendakwa bahawa TDP dimaksudkan untuk menunjukkan daya tarikan CPU. Mereka secara khusus menyenaraikan TDP sebagai penunjuk output daya termal, dan sebagai panduan untuk pendingin yang diperlukan untuk menghilangkan haba dari CPU. Kesalahpahaman di sekitar TDP berpunca dari banyak faktor, terutama penggunaan 'watt' untuk mewakili tenaga terma, yang dapat dengan mudah disalahpahami.

Bagaimana nombor TDP berguna

Anda mungkin cenderung berfikir bahawa nombor TDP yang dikeluarkan oleh AMD dan Intel tidak mempunyai makna bagi pengguna akhir. Kenyataan itu mungkin benar sampai tahap tertentu, tetapi itu tidak bermaksud bahawa nombor TDP sama sekali tidak berguna. Terdapat dua kelebihan besar untuk pendekatan ini:

Pemproses yang berbeza pada TDP yang sama

Kelebihan besar pertama dalam menentukan penarafan TDP untuk pemproses adalah bahawa AMD dan Intel dapat mengerjakan pemboleh ubah lain dalam formula TDP untuk mencapai sasaran TDP yang diinginkan. Telah dijelaskan sebelumnya bahawa pemboleh ubah dalam formula dapat dimanipulasi sesuka hati untuk mencapai hasil yang diinginkan. Ini mungkin bukan perkara buruk dalam praktik. Pada hakikatnya, ini bermaksud bahawa pengeluar dapat memilih TDP yang munasabah untuk komponen mereka, dan kemudian menyesuaikan dalaman komponen untuk memberikan hasil yang diinginkan. Ini adalah penjelasan yang agak sederhana mengapa formula itu terbuka untuk manipulasi.

Pemboleh ubah dalam formula itu bervariasi dari CPU ke CPU, sementara kita dapat melihat banyak CPU dari AMD dan Intel yang memiliki TDP yang sama. Sebagai contoh, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X, dan Ryzen 9 3950X semuanya mempunyai TDP yang sama iaitu 105 watt. Sudah jelas bagi semua orang bahawa Ryzen 9 3950X menggunakan kuasa paling banyak daripada semua CPU yang mempunyai TDP ini. Ini kerana AMD telah mencapai sasaran TDP dengan memanipulasi dan menyesuaikan nilai-nilai lain dalam formula, untuk mendapatkan pemindahan haba dan kecekapan terma terbaik pada tarikan daya yang lebih tinggi.

Merangka Penyelesaian Penyejukan

Kelebihan utama kedua dari penilaian TDP sebenarnya adalah sebab utama nombor TDP dipilih di tempat pertama. Oleh kerana TDP adalah angka yang dipilih oleh Intel dan AMD untuk merujuk kepada jumlah panas yang mesti dapat disebarkan oleh pendingin agar CPU dapat berfungsi seperti yang diharapkan, nilai ini sebenarnya membantu pengeluar yang lebih sejuk untuk mencari penyelesaian penyejukan yang mencukupi untuk CPU. Ini memastikan bahawa CPU yang dikeluarkan oleh pengeluar mempunyai pendingin yang cukup tersedia di pasaran dari kedua-dua pengeluar pihak pertama dan pihak ketiga.

Penyejuk menara BeQuiet PureRock Slim mempunyai TDP yang diiklankan 120W - Imej: BeQuiet

Ketika CPU baru diumumkan, AMD / Intel mengirimkan dokumen terperinci kepada pereka yang lebih sejuk yang disebut 'Panduan Reka Bentuk Termal'. Panduan ini mengandungi semua maklumat yang diperlukan mengenai cip yang dimaksud, termasuk kaedah yang digunakan untuk 'mengira' TDP untuk pemproses tersebut. Sebarang dan semua penyesuaian yang telah dibuat pada formula juga dicatat dalam panduan sehingga pengeluar yang lebih sejuk dapat menyesuaikan diri dengan manipulasi juga. Pengilang kemudian bebas untuk membuat penyelesaian penyejukan mereka sendiri, yang kemudian menjalani ujian ketat dengan CPU yang dimaksudkan. Ujian ini memastikan bahawa penyejuk mampu memastikan bahawa cip berjalan pada tahap prestasi dinilai, tanpa melanggar TJmax.

Pengilang sejuk pada TDP

Pengilang penyelesaian penyejukan ini juga terpolarisasi pada topik TDP. Sudah terbukti bahawa tidak ada yang benar-benar mempercayai nombor yang dikeluarkan oleh AMD dan Intel untuk CPU mereka. Oleh kerana tahap penyesuaian dan manipulasi terhadap formula TDP, dan variasi tarikan daya dan termal kerana teknik peningkatan, pengeluar yang lebih sejuk sedikit memperhatikan jumlah sebenarnya. Pengilang cenderung mengesahkan kerja pendingin melalui ujian mereka sendiri pada CPU yang dimaksud.

Anda mungkin menyedari bahawa penyejuk mempunyai peringkat TDP yang diiklankan juga. Ini adalah nombor TDP lain yang tidak mempunyai banyak kandungan ketika datang ke operasi dunia nyata. Sekiranya alat pendingin dinilai untuk 95W TDP, itu tidak bermakna ia dapat menyejukkan pemproses yang juga dinilai pada 95W. Terlalu banyak pemboleh ubah yang dimainkan di sini untuk membuat pernyataan selimut pasti. Pengilang sejuk sebenarnya menguji dan menyusun penilaian TDP mereka sendiri untuk penyejuknya yang mungkin atau mungkin tidak mematuhi penilaian yang telah dikeluarkan oleh AMD dan Intel.

Ujian terma dan ulasan yang tepat harus menjadi satu-satunya titik rujukan anda ketika membeli alat pendingin CPU anda. Penarafan TDP CPU dan yang lebih sejuk mungkin hanya pandai membingungkan bakal pembeli.

Sekiranya tidak TDP, lalu apa?

Sekiranya anda prihatin dengan tarikan kuasa CPU mana pun yang mungkin anda pertimbangkan untuk dibeli, ada cara untuk mengetahui dengan tepat. Daripada bergantung pada nombor TDP buatan yang menawarkan penunjuk daya nyata sedikit-tanpa-dunia, seseorang harus selalu melihat ulasan mendalam dan prestasi termal CPU tertentu sebelum membeli. TDP tidak menunjukkan keseluruhan gambaran. Cukup menyesatkan pelanggan yang hanya melihat 'watt' dicetak di sebelah nombor dan menganggap bahawa itu adalah penarafan daya maksimum.

Ulasan mendalam mengenai CPU dan komponen lain umumnya merangkumi nombor cabutan kuasa yang diukur dari penyambung CPU 12-pin ATX dan juga dari dinding. Ini memberikan idea yang sangat tepat mengenai tarikan daya CPU di bawah senario yang berbeza. Tidak seperti nombor TDP, nombor tarikan kuasa yang dikira dengan cara ini cukup mewakili nombor sebenar yang mungkin anda harapkan dapat dilihat dalam operasi normal. Nilai-nilai ini juga memperhitungkan algoritma penambahbaikan dan semua peningkatan OC luar kotak yang mungkin diaktifkan pada CPU tertentu. Menilai daya tarikan CPU dengan cara ini jauh lebih tepat dan mewakili hasil nyata di dunia nyata daripada hanya menganggarkan tarikan kuasa dari penilaian TDP.

Nombor tinjauan sebenar menjelaskan bahawa tarikan kuasa sebenarnya melebihi TDP yang diiklankan - Image: TomsHardware

Perkataan Akhir

Kesimpulannya, cukup jelas bahawa nombor TDP tidak mewakili daya tarikan CPU dalam senario dunia nyata. TDP adalah penilaian yang lebih fleksibel daripada yang disedari oleh kebanyakan orang. Sebilangan besarnya adalah nombor yang dipilih oleh AMD dan Intel untuk memberikan sasaran tertentu kepada pengeluar yang lebih sejuk, di mana mereka harus merancang penyelesaian penyejukan mereka. Terdapat banyak ruang untuk penafsiran dalam penarafan ini, dan dengan demikian membawa kepada sejumlah besar kesalahpahaman. TDP sama sekali bukan merupakan gambaran yang tepat mengenai tarikan daya maksimum CPU seperti yang diandaikan oleh kebanyakan pembeli yang tidak curiga.

Peringkat tersebut ada kegunaannya dalam beberapa keadaan, bagaimanapun, itu lebih mementingkan penyejukan CPU daripada tarikan daya. Pengilang yang lebih sejuk juga tidak bersetuju dengan penggunaan nombor dan formula TDP oleh Intel dan AMD. Mereka merancang metodologi dan pengujian mereka sendiri untuk memeriksa apakah penyelesaian penyejukan yang mereka hasilkan memadai untuk CPU tertentu. Ini juga tidak tepat untuk membandingkan secara langsung nombor TDP satu CPU dengan CPU yang lain, hanya kerana mereka berdua menggunakan 'watt' dalam sistem penilaian mereka. Pengguna akhir harus selalu mengambil kira ulasan sebelum membuat keputusan pembelian.