Представьте себе мир компьютерных процессоров, где скорость, мощность и энергоэффективность играют решающую роль в определении производительности. Именно здесь вступает в игру TDP (Termal Design Power) – немного таинственный и загадочный показатель, который определяет, насколько «горячим» станет ваш процессор при полной нагрузке.
TDP является неотъемлемой частью спецификаций процессоров и оказывает влияние на выбор системы охлаждения, общее энергопотребление и даже на дизайн системы.
В этой захватывающей статье мы раскроем тайны TDP и расскажем вам о том, как этот показатель влияет на производительность вашего процессора. Готовы узнать больше о том, что такое TDP процессора и как он должен влиять на выбор процессора, кулера и материнской платы? Могут ли определенные факторы как-то влиять на TDP процессора?
Я рассмотрю эти и другие вопросы в статье ниже, так что давайте углубимся в детали:
Объяснение TDP процессора (расчетная тепловая мощность)
Что такое TDP CPU
TDP расшифровывается как «Тепловая расчетная мощность».
Производитель процессоров Intel говорит о TDP следующее:
TDP означает расчетную тепловую мощность в ваттах и относится к энергопотреблению при максимальной теоретической нагрузке.
Таким образом, TDP должен соответствовать ожидаемому энергопотреблению, но это тепло также принимается во внимание, потому что любая мощность, потребляемая процессором, будет исчерпана в виде тепла в какой-то момент процесса. В конце концов, перемещение электричества через крохотную схему ЦП создает трение, а это трение генерирует тепло, которое необходимо передавать и перемещать в другое место, чтобы ЦП не перегрелся.
Для того чтобы конструкция радиатора (кулера CPU) была эффективной, производитель должен предоставить приблизительный* TDP процессора. *Подробнее об этом «приближении» чуть позже.
К счастью, современные кулеры созданы для своих процессоров, поэтому вам не нужно беспокоиться о подобных вещах, если они помещаются в слот и вы находитесь в пределах своих возможностей.
Однако, давайте поговорим немного больше о TDP процессора.
На что влияет TDP процессора в системе?
Таким образом, TDP процессора должен соответствовать требованиям к питанию процессора, поскольку он работает «из коробки».
Это касается не только охлаждения: это то, что производитель называет максимальным пределом мощности перед применением частоты Turbo или разгона.
Таким образом, материнская плата и блок питания также должны соответствовать спецификации TDP и, в идеале, значительно превышать его, если вы надеетесь разогнать или повысить производительность ПК.
Как TDP процессора влияет на производительность
Как упоминалось выше, TDP в некоторой степени соответствует требованиям вашего процессора к мощности и охлаждению... прежде чем вы начнете нагружать процессор, особенно разгоном.
Поскольку большинство разгонов ЦП требуют осторожного увеличения напряжения для достижения стабильности, это напрямую увеличит TDP. Однако, если VRM вашей материнской платы и собственное охлаждение процессора готовы к работе… это не должно быть большой проблемой.
Но, мы говорим здесь в общих чертах. Как TDP влияет на производительность при конкретных рабочих нагрузках ?
Давайте немного углубимся, так как существует множество устройств с мощными на бумаге процессорами, но очень строгими ограничениями TDP.
Как TDP процессора влияет на рендеринг и производительность
Здесь я буду больше полагаться на бенчмарки. На протяжении всей истории наблюдалась тенденция, проявляющаяся во всём, что касается ресурсоемких задач в пользу мощного процессора с многопоточностью.
Это имеет смысл, учитывая естественную склонность программ рендеринга использовать столько ресурсов, сколько им разрешено, пока рендеринг не будет завершён, даже если это замедляет остальную часть вашего ПК.
Вот тест от Anandtech, показывающий, как производительность Ryzen 7950X и 13900K масштабируется в Cinebench R23 в зависимости от подаваемой мощности:
TDP сложно сравнивать, но в рамках одного ЦП ограничение мощности снижает его производительность пропорционально тому, на что ЦП был способен по умолчанию. Увеличение допустимого TDP, например, за счёт разгона, повышает его производительность до тех пор, пока другие компоненты, такие как блок питания, оперативная память и материнская плата, находятся в рабочем состоянии, с уменьшающейся отдачей.
В конце концов, более высокие частоты требуют большей мощности, а большая мощность генерирует больше тепла, с которым должен справиться кулер ЦП, а большинство кулеров ЦП (за исключением некоторых пользовательских систем охлаждения LN2 или высококачественных пользовательских решений водяного охлаждения) просто не способны отводить тепло от процессоров, которые потребляют 300+ Вт электроэнергии. (Одна из основных причин, почему у нас пока нет процессоров с тактовой частотой 10 ГГц)
Как TDP процессора влияет на игры
Ещё один способ потратить системные ресурсы вашего ПК – это игры, но точный способ, которым игры будут потреблять ресурсы вашего ПК (и, следовательно, на них будут влиять значения TDP ЦП, скорость одного ядра и т.д.), будет зависеть от конкретной игры, в которую вы играете.
В основном это перетягивание каната между тем, зависит ли игра больше от ресурсов ЦП (таким образом, больше зависит от ограничений TDP ЦП) или ресурсов графического процессора.
Ради этой статьи я собираюсь разделить игры на три категории:
- Игры с интенсивным использованием ЦП. Это часто встречается в играх, работающих на старых игровых движках, особенно таких, как движок Source. Многопользовательские игры также более требовательны к процессору, особенно ММО. На них, скорее всего, повлияет современный процессор с низким TDP.
- Игры с интенсивным использованием графического процессора – игры, которые интенсивно используют графический процессор и имеют умеренные требования к процессору. Это чаще встречается в современных играх, которые лучше используют более широкий спектр архитектур ЦП. Если графический процессор не использует один кристалл с центральным процессором (т.е. APU), на эти игры вряд ли повлияет игра на современном процессоре с низким TDP.
- Системные эталонные игры – которые просто используют ресурсы всей вашей системы или все ресурсы, которые она может использовать. Некоторые старые игры могут со временем остаться в этой категории из-за очень специфических узких мест. Например, оригинальный Crysis был особенно привязан к скорости одноядерного процессора. Сегодня для запуска многих других игр требуются очень мощные процессоры и графические процессоры. Современные игры с трассировкой пути демонстрируют передовые достижения в этом, поскольку трассировка лучей также очень сильно загружает процессор.
Как TDP процессора влияет на общее использование
Что ж, это трудно обобщить, просто потому, что TDP ЦП может сильно различаться в зависимости от архитектуры, поколения ЦП, размера и т.д.
В качестве отправной точки для этого раздела я буду ссылаться на свой собственный опыт использования Steam Deck в качестве псевдо-ноутбука с различными настройками батареи, поскольку вы можете регулировать мощность процессора нажатием кнопки в этой системе.
При использовании Steam Deck в качестве портативной машины для работы и потребления мультимедиа с батареей… я бы сказал, что даже 4 Вт было достаточно для умеренно интенсивного просмотра веб-страниц на маломощном процессоре AMD Zen 2 (серия Ryzen 3000).
Очевидно, что эти «ватты» не обеспечат эквивалентную производительность на каком-либо конкретном устройстве, но дело в том, что TDP процессора вряд ли станет ограничивающим фактором при регулярном использовании.
Поскольку общее использование относится к таким вещам, как просмотр и редактирование текста, которые редко когда-либо используют более одного ядра ЦП, и поскольку в настоящее время популярные ЦП имеют, по крайней мере, 4 или более ядер, их TDP (который определяется для всех их ядер / максимального энергопотребления всего ЦП) никогда не может быть достигнута в рабочих нагрузках с привязкой к одному ядру.
Часто задаваемые вопросы
Как измеряется TDP CPU?
Это зависит от производителя!
Intel измеряет TDP только при «типичной работе» и даже не включают встроенную частоту Turbo в указанное использование TDP, хотя это вряд ли вызовет проблемы с подачей питания или охлаждением.
AMD измеряет и перечисляет TDP в соответствии с «требуемым тепловым сопротивлением» в качестве спецификации, предназначенной для производителей и покупателей кулеров, чтобы они знали, какой кулер им понадобится, чтобы максимально использовать возможности своего процессора.
Даже если процессорный кулер или материнская плата не позволяют процессору работать на полной скорости, не всё потеряно.
Производительность будет потеряна, но пока система не перегревается до точки теплового троттлинга, вы, скорее всего, всё ещё работаете в пределах диапазона TDP вашего кулера.
Дело в том, что «TDP» – это, скорее, рекомендация в рекламе, если только это не параметр, который вы где-то меняете в меню или BIOS.
Как измеряется энергопотребление ПК?
Это немного проще.
В большинстве случаев, энергопотребление ПК просто измеряется как совокупная «мощность» каждой из его частей.
Однако, «рекомендуемая мощность», указанная на страницах некоторых продуктов, также может отличаться от фактической или потребляемой мощности.
Это особенно характерно для графических карт, где рекомендуется использовать высококачественный блок питания, даже если требования к мощности составляют всего, скажем, пару сотен ватт. Конечно, в наши дни высокопроизводительные графические процессоры действительно могут использовать эти 1000-ваттные блоки питания…
Я надеюсь, что эта статья помогла прояснить, что такое TDP процессора и для чего он служит, когда вы видите его в спецификации.
Для некоторых устройств это жёсткий и быстрый предел максимальной мощности, которую вы сможете выжать из своей вычислительной архитектуры.
Для настольного компьютера с разгоняемым процессором это больше похоже на твердое предложение приобрести лучший кулер, особенно когда вы используете разгоняемые чипы, которые даже не поставляются со штатным кулером.
