כיצד דירוגי TDP של מעבד יכולים להטעות

אם אי פעם חיפשתם מעבד, יש סיכוי מוצק שאולי נתקלתם בדירוג קטן המכונה TDP. זה דירוג שלעתים קרובות נזרק בטיעונים או בהמלצות והוא למעשה לא מובן באופן די נרחב. TDP מייצג 'כוח עיצוב תרמי' וזה מפרט שניתן למצוא כמעט בכל מעבד בימינו. הוא נמדד ב'וואטס 'ונועד לספר למשתמש על כמות החום המרבית שהמעבד צפוי להפיק בתרחיש עומס מציאותי אך כבד. שתי יצרניות המעבדים הגדולות, AMD ואינטל, משתמשות במספר זה בהרחבה בכל חומר השיווק שלהן.

ל- AMD Ryzen 5 3600XT יש דירוג TDP של 95W

הבנת TDP

אז למה בדיוק כל כך קשה להבין את דירוג ה- TDP הזה? ובכן, חלק גדול ממנה קשור לעובדה שה- TDP אינו דירוג מוסדר היטב. דירוג זה משמש אינטל ו- AMD בכדי להתייחס לכמות החום שעל פתרון קירור המעבד להתפזר מהמעבד על מנת לשמור עליו תחת TJmax. זה יוצר הרבה שטח אפור בהגדרה של TDP, בגלל הווריאציות שהוצגו באמצעות האלגוריתמים של CPU Boost ומגוון פתרונות הקירור.

TDP מבלבל גם בשל העובדה שהוא מפורסם בוואטס. כשרואים את הדירוג הזה בוואט, אפשר להניח בקלות שהכוונה היא לכמות ההספק שהמעבד נועד לשאוב, וזה מושג מטעה. TDP מתייחס למעשה ל'הספק תרמי 'ולא ל'צריכת חשמל חשמלית' שיוצר תפיסה מוטעית חדשה בקרב הקונה הנפוץ.

חום מול כוח

בניגוד לדעה הרווחת, דירוג ה- TDP אינו מתייחס למעשה לכמות ההספק המרבית שהמעבד יכול לשאוב בעומס. זה בכלל לא מדד לכוח חשמלי. TDP הוא מספר ש'נבחר 'על ידי AMD ואינטל ולא מחושב, ומטרתו הסופית היא תערובת של מידע ושיווק שימושי.

TDP הוא מספר שנבחר כדי לאפשר ליצרני הצידניות לתכנן פתרון קירור שיכול להיות מסוגל לשמור על המעבד האמור בטמפרטורות ההפעלה הרגילות שלו בכל תרחישי המקרה הרגילים. לכן, הוא מכוון יותר לקירור המעבד ולא לכוח שהמעבד יכול לשאוב בתנאים מסוימים.

עם זאת, קיים קשר בין דירוג ההספק התרמי שניתן לראות כאן לבין הכוח הממשי שהמעבד יכול לשאוב. בעוד שמספר ה- TDP עצמו לא יכול להיות האינדיקטור הישיר של משיכת חשמל, הוא יכול בעקיפין להיות שימושי בהשוואה בין כוח המשיכה של שני מעבדים המשתמשים באותו תהליך ייצור ומבוסס על אותה ארכיטקטורה. מכיוון שהמעבד בעל דירוג ה- TDP הגבוה יותר יפיק יותר חום בעומס, רוב הסיכויים שהוא נוטה לשאוב יותר כוח גם מאספקת החשמל. לפיכך אנו יכולים לומר שהמספרים מקושרים, אך האמירה כי מעבד בעל דירוג TDP של 95 וואט יצרכו הספק של 95 וואט בעומס הוא פשוט לא מדויק.

וואט הוא וואט

למרות ההבדלים לכאורה בין תפוקת החשמל התרמית לבין כוח החשמל, וואט הוא עדיין וואט. ויקיפדיה מגדירה את הוואט כ'יחידה נגזרת של ג'אול לשנייה, ומשמשת לכימות קצב העברת האנרגיה '. הגדרה זו שימושית במיוחד להסבר השימוש ביחידה 'וואט' בדירוג TDP.

ההספק הנמשך על ידי הרכיב נמדד בוואט ואילו תפוקת החום של המעבד נמדדת גם בוואט. חשוב לזכור כי לא מדובר ביחידות שונות החולקות את אותו השם. השימוש בוואט מסמל שאותה אנרגיה עוברת המרה מצורה תרמית לחשמל. המשמעות היא שהאנרגיה הנמשכת על ידי המעבד (הכוח החשמלי) תהיה תמיד גבוהה במקצת מהאנרגיה שמשחררת המעבד בצורה של חום (כוח תרמי). ההבדל באנרגיה בין שתי הכמויות הללו משמש את המעבד לביצוע תפקידו.

כיצד אינטל מחשבת TDP

התפיסות המוטעות לגבי דירוג ה- TDP נפוצו עוד יותר בשל העובדה ששני יצרני המעבדים הגדולים משתמשים בדרכים שונות לבחירת ה- TDP שלהם. משמעות הדבר היא שמספרם, למרות ששניהם נמדדים בוואט, אינם דומים זה לזה. ההבחנה החשובה היא שאינטל משתמשת בשעון הבסיס של המעבדים שלה כדי לבחור את ה- TDP שלה. המשמעות היא שדירוג 'תפוקת החום המקסימלית' של המעבדים שלהם תקף רק כאשר המעבד פועל בשעון הבסיס.

זה מציג מגוון אתגרים בתרחישים מודרניים. המעבדים המודרניים של אינטל פועלים לעיתים רחוקות בשעון הבסיס. בשל מנגנוני חיזוק נרחבים המשולבים בשבבים המודרניים, ועוד יותר מכך, מרווח ראש של overclocking הנעול על ידי תכונות לוח האם כמו Multi-Core Enhancement, דירוג ה- TDP המפורסם נופל הרבה מתחת למשוך ההספק בפועל של השבב במהלך שימוש רגיל. ה- TDP הוא הערכה מאולפת למדי של תפוקת החום של המעבדים בכל מה שקשור לאינטל.

דירוג ה- TDP של אינטל יכול להיות שווה לצייר כוח רק אם מוחלת מגבלת הספק PL1 - תמונה: ExtremeTech

זה יכול גם להוות אתגר למשתמש הקצה מבחינת בחירת הרכיבים. קונה חסר חשד עשוי להיות נוטה לקנות PSU קטן יותר או מצנן CPU חלש יותר אם התמורה מבוססת על TDP בלבד. אמנם ניתן להריץ את המעבד עם מצנן שדורג עבור ה- TDP המדויק שלו (מצנן 95W עבור מעבד מדורג 95W), אך המעבד בהחלט יצלח את ה- TDP המדורג שלו ברגע שמופעלים כל מנגנוני הגברת טורבו. זה יכול להוות בעיות מבחינת קירור. לכן, הגישה של אינטל לדירוג ה- TDP של המעבדים שלה היא קצת בוטה יותר מזו של AMD, ולכן משאירה יותר מקום לפרשנויות.

כיצד AMD מחשבת TDP

AMD אינה, בשום פנים ואופן, מושלמת בכל הנוגע לתהליך של הקצאת דירוג TDP למעבדים שלה. הפוך הגדול בגישה של AMD, לעומת זאת, הוא ש- AMD מודדת את תפוקת החום של המעבד בשעון הדחיפה המרבי שלה, בניגוד לגישה של אינטל בה היא נמדדת בשעון הבסיס. זה יכול להיות אינדיקציה מדויקת יותר לכמות החום שהמעבד יכול להפיק במקרים של שימוש רגיל.

AMD מפרסמת את 'כוח המשיכה' של השבבים שלה כמספרי TDP במצגת שלהם - תמונה: AMD

דווח כי ההגדרה הפנימית של AMD ל TDP היא: 'כוח תכנון תרמי (TDP) הוא אך ורק מדידת התפוקה התרמית של ASIC, המגדירה את פתרון הקירור הדרוש להשגת ביצועים מדורגים.' הצהרה זו די פשוטה במהותה. AMD מתארת ​​את הדרישות הבסיסיות של דירוג TDP עבור ASIC (מעגל משולב יישום ספציפי, או מעבדי Ryzen בהקשר זה). הנחיה זו של AMD מציעה מעט יותר מידע ליצרני הצידניות כדי שיוכלו לתכנן פתרון קירור הולם עבור המעבדים המדוברים.

יש חלק מבלבל בהצהרה של AMD. AMD מתייחסת ל'ביצועים המדורגים 'של המעבד בהגדרת TDP. זה בעצם אומר שדירוג ה- TDP תקף רק למעבדים הפועלים בין תדרי הבסיס לתגבור. זה שולל את התכונה הפוטנציאלית לאובר-קלוק אוטומטי של Precision Boost 2.0 המשתמשת במרווח הראש התרמי והספקי בכדי להשיג את שעוני ההעברה המרביים שהמעבד מסוגל לפגוע בהם, מבלי להפר את גבולות ההספק והתרמיות.

הגישה של AMD כוללת גם נוסחה ל- TDP שיכולה לסייע ליצרני קירור לתכנן כראוי את פתרונות הקירור שלהם.

נוסחת TDP

הנוסחה שניתנה על ידי AMD עבור TDP היא כדלקמן:

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

GamersNexus שבר את הנוסחה הזו בדיווח שלהם, בואו נראה מה זה אומר:

• tCase ° C מוגדר כדלקמן: 'טמפרטורה מקסימלית לצומת מפזר / מפזר חום כדי להשיג ביצועים מדורגים'. דווח כי ההגדרה הפנימית של AMD היא זו: 'טמפרטורת מקרה מקסימאלית. הטמפרטורה המקסימלית במדידה במארז החבילה שצוינה במדריך העיצוב התרמי המתאים. ' Tcase max משמש לעיצוב פתרונות תרמיים ובסימולציות תרמיות.
• tCase פירושו 'מארז', כמו במפזר חום משולב או IHS, לא במארז המחשב. במיוחד, זה מתייחס לטמפרטורה בנקודה בה מת הסיליקון עונה על IHS. שים לב שזה לא 'כמה חם המעבד מקבל' אלא 'כמה חם יכול להיות המעבד לפני ש- Precision Boost 2 מתחיל לחנוק בחזרה.' TCase נמוך יותר יקבל TDP נמוך יותר בנוסחה.
• המספר הבא בנוסחה הוא tAmbient, שהוא תת-הטראנד שמופחת מ- Minuend tCase לפני שהתוצאה מחולקת בהתנגדות תרמית. AMD מגדירה את הטמפרטורה הסביבתית כ'טמפרטורה מקסימלית בכניסת מאוורר HSF להשגת ביצועים מדורגים. '
• HSF מתייחס לגוף הקירור והמאוורר, כך שמקרר המעבד מותקן על גבי המעבד. זוהי טמפרטורת האוויר סביב גוף הקירור, בין אם זה על ספסל פתוח או במקרה של מחשב. פירושו של TAmbient נמוך יותר TDP, אך tAmbient מוגדר על ידי AMD בנוסחת ה- TDP שלו ואינו מוגדר על ידי ה- tAmbient שלך. AMD מגדירה את HSF θca (° C / W) כ: מינימום ° C לדירוג וואט של גוף הקירור כדי להשיג ביצועים מדורגים.

המפרט של AMD לנוסחה ניתן בטבלה זו על ידי AMD - תמונה: GamersNexus

האם הנוסחה מחזיקה חומר?

בעל נוסחה ספציפית למקרה שימוש זה עשוי להיראות כמו הפיתרון המושלם לתפיסות מוטעות סביב TDP אך למעשה הוא רחוק מכך. ראשית, יש לציין שאף אחד מהערכים בנוסחה אינו קבוע. כל הערכים הם משתנים המשתנים עם המעבד המדובר. המשמעות היא שניתן לטפל במספרים כרצונם בכדי לקבל את ערך ה- TDP הרצוי, וניתן לתפעל את ערך ה- TDP רק כדי לקבל את המספרים המוגדרים באופן שרירותי בצד ימין. זו הסיבה שנקבע כי ערכי TDP 'נבחרים' יותר מ'מחושבים 'על ידי אינטל ו- AMD.

אבל בואו נסתכל על הנוסחה כדי לראות מה זה בעצם אומר. בוודאי שיהיה משהו מהותי מאחורי משוואה מתמטית? ובכן, מתברר שיש למעשה שימוש כלשהו בנוסחה זו בתהליך ייצור מצנן למעבד. הנוסחה מכסה למעשה את הגורמים הדרושים להשגת יעד ה- TDP שנבחר על ידי יצרן המעבדים. המשתנים בתוך הנוסחה אינם מחזיקים שום חשיבות למשתמש הקצה.

עד עכשיו זה אולי נראה שמספרי TDP הם רק איזה קשקשני קידום שהחברות שמות על קופסאות המעבד שלהן רק כדי להטעות את הצרכן. עם זאת, זה לא לגמרי המקרה. העניין הוא, AMD ואינטל מעולם לא טענו כי ה- TDP נועד להצביע על משיכת החשמל של המעבד. הם מפרטים באופן ספציפי את ה- TDP כאינדיקטור של תפוקת חשמל תרמית, וכמדריך למקרר הנדרש כדי להפיץ את החום מהמעבד. התפיסות המוטעות סביב TDP נובעות מגורמים רבים, בעיקר השימוש ב'וואט 'לייצוג כוח תרמי, שניתן להבין אותו בצורה לא נכונה.

כיצד שימושי מספרי TDP

יתכן שאתה נוטה לחשוב כי למספרי TDP שמוצגים על ידי AMD ואינטל אין שום משמעות למשתמש הקצה. הצהרה זו עשויה להיות נכונה במידה מסוימת, אך אין זה אומר שמספרי ה- TDP חסרי תועלת לחלוטין. לגישה זו ישנם שני יתרונות גדולים:

מעבדים שונים באותו TDP

היתרון הגדול הראשון בתכנון דירוג TDP עבור המעבדים הוא ש- AMD ואינטל יכולות לעבוד על המשתנים האחרים בנוסחת TDP כדי להשיג את יעד ה- TDP הרצוי. הוסבר קודם כי ניתן לתפעל את המשתנים בנוסחה כרצונם כדי להשיג את התוצאה הרצויה. זה לא יכול להיות דבר כל כך רע בפועל. במציאות, המשמעות היא שהיצרן יכול לבחור TDP סביר לרכיב שלהם, ואז לכוונן את פנימיות הרכיב כדי לספק את התוצאה הרצויה. זהו הסבר מעט יותר פשוט מדוע נוסחה זו פתוחה כל כך למניפולציה.

המשתנים בנוסחה זו משתנים ממעבד למעבד, בעוד אנו יכולים לראות מספר מעבדים הן מ- AMD והן מאינטל אשר חולקים את אותו TDP. לדוגמא, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X ו- Ryzen 9 3950X כולם חולקים את אותו TDP של 105 וואט. ברור לכולם באופן מיידי כי ה- Ryzen 9 3950X צורך את כמות הכוח הגדולה ביותר מכל המעבדים החולקים את ה- TDP הזה. הסיבה לכך היא כי AMD השיגה את מטרת ה- TDP הזו על ידי מניפולציה וכוונון עדיף של הערכים האחרים בנוסחה, כדי להשיג את ההעברה התרמית הטובה ביותר ואת היעילות התרמית הטובה ביותר בהספק גבוה יותר.

פתרונות קירור מתכננים

היתרון הגדול השני בדירוגי TDP הוא למעשה הסיבה העיקרית שמספר TDP נבחר מלכתחילה. מכיוון ש- TDP הוא המספר שנבחרו על ידי אינטל ו- AMD המתייחס לכמות החום שעל הקירור להיות מסוגל להפיץ כדי שהמעבד יעבוד כמתוכנן, ערך זה למעשה מסייע ליצרני הצידניות לתכנן פתרונות קירור נאותים עבור המעבדים. זה מבטיח שלמעבדים המוצבים על ידי היצרנים יהיו מצננים מספקים הזמינים בשוק הן מצד יצרני צד ראשון והן מצד יצרני צד שלישי.

למקרר המגדל BeQuiet PureRock Slim יש TDP מפרסם של 120W - תמונה: BeQuiet

כאשר מכריזים על מעבד חדש, AMD / אינטל שולחת מסמך מפורט למעצבים המצננים שנקרא 'המדריך לעיצוב תרמי'. מדריך זה מכיל את כל המידע הדרוש אודות השבב המדובר, כולל השיטה בה משתמשים 'לחשב' את ה- TDP עבור אותו מעבד. כל ההתאמות שבוצעו בנוסחה צוינו גם במדריך כך שיצרן הצידניות יכול להתאים גם למניפולציות. לאחר מכן, היצרנים רשאים להמציא פתרונות קירור משלהם, אשר עוברים בדיקות קפדניות עם המעבדים המדוברים. בדיקה זו מבטיחה כי המצנן מסוגל להבטיח שהשבב פועל ברמת הביצועים המדורג שלו, מבלי להפר את TJmax.

יצרני קירור ב- TDP

יצרני פתרונות הקירור הללו מקוטבים גם בנושא TDP. ניכר שאף אחד מהם לא סומך בפועל על המספרים שמוציאים AMD ואינטל עבור המעבדים שלהם. בשל רמת ההתאמה והמניפולציה לנוסחת ה- TDP, והשינוי בצריכת החשמל והתרמיקה עקב טכניקות הגברה, היצרנים המצננים לא מקפידים על המספר האמיתי. היצרנים נוטים לאמת את עבודת הצידניות באמצעות בדיקות משלהם על המעבדים המדוברים.

אולי שמתם לב שגם למקררים יש דירוג TDP המפורסם. זהו מספר TDP נוסף שאינו מכיל חומר רב בכל הנוגע לפעולות בעולם האמיתי. אם מצנן מדורג ל- 95W TDP, אין זה אומר בהכרח שהוא יצליח לקרר מעבד שמדורג גם הוא 95W. פשוט משחקים כאן יותר מדי משתנים בכדי להצהיר הצהרת שמיכה סופית כזו. יצרני מצננים למעשה בודקים ומתכננים דירוג TDP משלהם עבור מצננים שלהם שעשויים להיות עשויים לעמוד בדירוגים שהנפיקו AMD ואינטל.

בדיקות תרמיות וביקורות נאותות צריכות להיות נקודת הייחוס היחידה שלך בעת רכישת מצנן למעבד שלך. דירוג ה- TDP של המעבד והמקרר עשוי רק להיות טוב בלבלבל את הקונה הפוטנציאלי.

אם לא TDP, אז מה?

אם אתה מודאג לגבי משיכת החשמל של כל מעבד שאתה עשוי לשקול לקנות, יש דרך לברר בדיוק את זה. במקום להסתמך על מספרי TDP המורכבים המציעים אינדיקטורים של ממש כמעט לא ממש של כוח משיכה, תמיד צריך לבחון ביקורות מעמיקות וביצועים תרמיים של מעבד מסוים לפני הקנייה. ה- TDP אינו מספר את כל התמונה. זה יכול להיות מטעה למדי ללקוחות שרק רואים 'וואט' מודפס ליד מספר ומניחים שזה דירוג משיכת ההספק המרבי.

סקירות מעמיקות מלאות של מעבדים ורכיבים אחרים כוללים בדרך כלל את מספרי כוח ההספק שנמדדים הן ממחבר המעבד ATX 12 פינים והן מהקיר. זה נותן מושג מדויק מאוד לגבי צריכת החשמל של המעבד בתרחישים שונים. בשונה ממספרי ה- TDP, מספרי משיכת הכוח המחושבים בדרך זו הם מייצגים למדי את המספרים בפועל שניתן לצפות לראות בפעולה רגילה. ערכים אלה לוקחים בחשבון גם את האלגוריתמים המגבירים את כל שיפורי ה- OC מחוץ לקופסה שעשויים להיות מופעלים במעבדים מסוימים. אם לשפוט את כוח ההספק של מעבד בצורה כזו, זה הרבה יותר מדויק ומייצג תוצאות אמיתיות בעולם האמיתי מאשר רק אומדן משיכת החשמל מדירוג ה- TDP.

מספרי ביקורת אמיתיים מבהירים כי משיכת ההספק בפועל היא הרבה מעבר ל- TDPs המפורסמים - תמונה: TomsHardware

מילים אחרונות

לסיכום, זה די ברור שמספרי ה- TDP אינם מייצגים את כוח המשיכה של מעבד בתרחישים בעולם האמיתי. ה- TDP הוא דירוג גמיש יותר ממה שרוב האנשים מבינים. בעיקר מדובר במספר שנבחר על ידי AMD ואינטל בכדי לתת ליצרני הצידניות יעד מסוים, סביבו עליהם לתכנן את פתרונות הקירור שלהם. בדירוג זה יש הרבה מקום לפרשנות, וכך הוא מוביל לכמות גדולה של תפיסה מוטעית. TDP הוא בשום אופן לא ייצוג מדויק של משיכת ההספק המרבית של מעבד כפי שרוב הקונים התמימים יכולים להניח.

בדירוג השימושים שלו במקרים מסוימים, לעומת זאת, הם עוסקים יותר בקירור המעבד לעומת צריכת חשמל. יצרני מצננים גם אינם מסכימים עם השימוש במספרי TDP ובנוסחאות הן על ידי אינטל והן על ידי AMD. הם מתכננים מתודולוגיה ובדיקות משלהם כדי לבדוק אם פתרון הקירור שייצרו מתאים למעבד מסוים. זה יכול להיות לא מדויק להשוות ישירות את מספרי ה- TDP של מעבד אחד למשנהו, פשוט משום ששניהם משתמשים ב'וואט 'במערכת הדירוג שלהם. על משתמש הקצה תמיד לקחת את הביקורות בחשבון לפני שיקבל החלטת רכישה.