열설계전력

Thermal design power
이 문서는 마이크로프로세서의 열설계 엔벨로프에 관한 것입니다.일반적인 개념은 전력 정격을 참조하십시오.

열설계전력(TDP)은 컴퓨터 칩 또는 컴포넌트(종종 칩 상의 CPU, GPU 또는 시스템)에서 발생하는 최대 열량을 말하며, 컴퓨터 내의 냉각시스템은 어떠한 워크로드에서도 방산되도록 설계되어 있습니다.

일부 소스에서는 마이크로프로세서의 피크 전력 정격이 보통 TDP [1]정격의 1.5배라고 기술하고 있습니다.

인텔은 일부 Ivy Bridge Y 시리즈 [2][3]프로세서에 시나리오 디자인 파워(SDP)라고 불리는 새로운 메트릭을 도입했습니다.

계산

참고 항목: CPU 전력 소모
ACP와[4] TDP의 비교
ACP TDP
40 W 60 W
55 W 79 W
75 W 115 W
105 W 137 W

평균 CPU 소비전력(ACP)은 K10 마이크로아키텍처(Opteron 8300 및 2300 시리즈 프로세서)를 기반으로 하는 프로세서 라인에서 사용하기 위해 Advanced Micro Devices(AMD)에 의해 정의된 "평균" 일일 사용률 미만의 중앙 처리 장치, 특히 서버 프로세서의 소비전력입니다.인텔의 서멀 디자인 파워(TDP)는 Pentium 및 Core 2 프로세서에 사용되며 높은 워크로드에서의 소비전력을 측정합니다.이는 같은 프로세서의 "평균" ACP 정격보다 다소 높은 수치입니다.

AMD에 따르면 ACP 정격에는 TPC-C, SPECcpu2006, SPECjbb2005 및 STREAM[5] Benchmark(메모리 대역폭)[6] 등의 여러 벤치마크를 실행할 때의 소비전력이 포함됩니다.이 벤치마크에서는 AMD는 데이터센터 및 서버 부하가 높은 워크로드 환경에서 소비전력을 측정하는 적절한 방법이라고 합니다.AMD는 프로세서의 ACP 값과 TDP 값은 모두 기재되며 서로 대체되지 않는다고 말했습니다.Barcelona 및 그 이후의 서버 프로세서의 전력 수치는 다음과 같습니다.

CPU의 TDP가 과소평가되어 특정 실제 애플리케이션(비디오 인코딩이나 게임 등 통상 부하가 높은 애플리케이션)이 CPU가 지정된 TDP를 초과하여 컴퓨터의 냉각 시스템에 과부하가 걸리는 경우가 있습니다.이 경우 CPU는 시스템 장애(서멀 트립)를 일으키거나 속도를 [9]낮춥니다.대부분의 최신 프로세서는 팬이 작동하지 않거나 히트 싱크가 잘못 장착되는 등 심각한 냉각 장애가 발생한 경우에만 서멀 트립을 일으킵니다.

예를 들어, 노트북의 CPU 냉각 시스템은 20 W TDP용으로 설계되어 있습니다.즉, 노트북의 CPU의 최대 접점 온도를 넘지 않고 최대 20 와트의 열을 방출할 수 있습니다.냉각 시스템은 팬을 갖춘 히트 싱크 등 액티브한 냉각 방법(강제 대류를 수반하는 전도)을 사용하여 이를 수행할 수 있습니다.두 가지 수동 냉각 방법 중 ny: 열 복사 또는 전도.통상, 이러한 방법의 편성이 사용됩니다.

안전 여유도 및 실제 애플리케이션을 구성하는 것의 정의는 제조업체마다 다르기 때문에 서로 다른 제조업체 간의 TDP 값을 정확하게 비교할 수 없습니다(예를 들어 TDP가 100W인 프로세서는 해당 TDP의 일부인 프로세서보다 최대 부하에서 더 많은 전력을 소비하며 아마도 pr보다 더 많은 전력을 소비합니다).같은 제조원의 TDP가 낮은 프로세서이지만 90W 등 TDP가 지나치게 낮지 않은 다른 제조원의 프로세서보다 더 많은 전력을 소비할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있습니다.또한 TDP는 프로세서 패밀리에 대해 지정되는 경우가 많은데, 일반적으로 로우엔드 모델은 패밀리 하이엔드 모델보다 소비 전력이 현저히 낮습니다.

2006년경까지 AMD는 프로세서의 최대 소비 전력을 TDP로 보고했습니다.인텔은 Conroe 프로세서 [10]패밀리의 도입으로 이 관행을 변경했습니다.인텔은 칩에 부하가 걸린 상태에서 컴퓨터의 팬과 히트 싱크가 소산할 수 있는 전력량에 따라 특정 칩의 TDP를 계산합니다.실제 전력 사용량은 TDP보다 높거나 낮지만 이 수치는 제품에 [11]대한 냉각 솔루션을 설계하는 엔지니어에게 지침을 제공하기 위한 것입니다.특히 인텔의 측정에서는 디폴트 시간 제한 때문에 인텔 터보 부스트를 완전히 고려하지 않지만 AMD는 AMD 터보 코어가 항상 최대 출력을 [12]추구하기 때문에 고려합니다.

대체 수단

일부 프로세서의 TDP 사양에서는 사용 시나리오, 사용 가능한 냉각 용량 및 원하는 전력 소비량에 따라 여러 개의 다른 전력 레벨에서 동작할 수 있습니다.이러한 가변 TDP를 제공하는 테크놀로지에는 인텔의 구성 가능한 TDP(cTDP)와 시나리오 설계 전력(SDP), AMD의 TDP 전력 상한 등이 있습니다.

설정 가능한 TDP(cTDP)는 프로그램 가능한 TDP 또는 TDP 전력 상한이라고도 하며, TDP 값을 조정할 수 있는 차세대 인텔 모바일 프로세서(2014년 1월 기준) 및 AMD 프로세서(2012년 6월 기준)의 동작 모드입니다.프로세서의 동작과 퍼포먼스 레벨을 변경함으로써 프로세서의 소비전력을 동시에 변경할 수 있습니다.이렇게 하면 프로세서는 사용 가능한 냉각 용량과 원하는 소비 [13]: 69–72 [14][15]전력에 따라 더 높은 또는 더 낮은 수준의 성능으로 작동할 수 있습니다.

cTDP를 지원하는 인텔 프로세서는 다음 3가지 동작 모드를 제공합니다.[13]: 71–72

  • 공칭 TDP – 프로세서의 정격 주파수와 TDP입니다.
  • cTDP down – 쿨 모드 또는 저소음 모드가 필요한 경우 이 모드는 공칭 모드와 비교하여 낮은 TDP 및 낮은 보증 주파수를 지정합니다.
  • cTDP up – 추가 냉각을 사용할 수 있는 경우 이 모드는 공칭 모드보다 높은 TDP 및 높은 보증 주파수를 지정합니다.

예를 들어 일부 모바일 Haswell 프로세서는 cTDP up, cTDP down 또는 둘 [16]다 모드를 지원합니다.또 다른 예로 AMD Opteron 프로세서 및 Kaveri APU 중 일부를 낮은 TDP [15]값으로 구성할 수 있습니다.IBM의 POWER8 프로세서는 내장된 [17]OCC(On-Chip Controller)를 통해 유사한 전력 제한 기능을 구현합니다.

인텔의 시나리오 설계 전력(SDP) 설명: 「SDP는, 실제의 환경 시나리오에서의 열 관련 디바이스의 사용 상황을 나타내는 추가의 서멀 레퍼런스 포인트입니다.시스템 워크로드 간에 성능 및 전력 요건의 균형을 유지하여 실제 전력 사용량을 나타냅니다."[18]

시나리오 설계 전력(SDP)은 프로세서의 추가 전원 상태가 아닙니다.SDP는 "실제"[2][19][20] 시나리오를 시뮬레이션하기 위해 특정 벤치마크 프로그램을 조합하여 사용하는 프로세서의 평균 소비 전력만을 나타냅니다.예를 들어 Y시리즈(극저전력) 모바일 Haswell 프로세서는 TDP와 SDP의 [18]차이를 보여줍니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ John L. Hennessy; David A. Patterson (2012). Computer Architecture: A Quantitative Approach (5th ed.). Elsevier. p. 22. ISBN 978-0-12-383872-8.
  2. ^ a b Anand Lal Shimpi (2013-01-14). "Intel Brings Core Down to 7W, Introduces a New Power Rating to Get There: Y-Series SKUs Demystified". anandtech.com. Retrieved 2014-02-11.
  3. ^ Crothers, Brooke (2013-01-09). "Intel responds to cooked power efficiency claims". ces.cnet.com. Retrieved 2014-02-11.
  4. ^ 존 프뤼에."이스탄불 EE 오늘 출시" 2011-07-28 Wayback Machine 아카이브 완료
  5. ^ "Memory bandwidth: Stream benchmark performance results". virginia.edu.
  6. ^ de Gelas, Johan (10 September 2007). "AMD's Quad-Core Barcelona: Defending New Territory". AnandTech.
  7. ^ Huynh, Anh T.; Kubicki, Kristopher (7 September 2007). "AMD Unveils "Barcelona" Architecture". DailyTech. Archived from the original on 27 October 2010.
  8. ^ Daily Tech - 평균 CPU 전력 소개, 2007년 9월
  9. ^ Stanislav Garmatyuk (2004-03-26). "Testing Thermal Throttling in Pentium 4 CPUs with Northwood and Prescott cores". ixbtlabs.com. Retrieved 2013-12-21.
  10. ^ Ou, George (2006-07-17). "Who to believe on power consumption? AMD or Intel?". ZDNet. Retrieved 2014-02-11.
  11. ^ "The technical details behind Intel's 7 Watt Ivy Bridge CPUs". arstechnica.com. 2013-01-14. Retrieved 2013-01-14.
  12. ^ Linus Tech Tips (Sep 16, 2019). "Who REALLY Runs Hotter? AMD (3800X) vs Intel (i9-9900K)". YouTube.
  13. ^ a b "4th Generation Intel Core processor based on Mobile M-Processor and H-Processor Lines Datasheet, Volume 1 of 2" (PDF). Intel. December 2013. Retrieved 2013-12-22.
  14. ^ Michael Larabel (2014-01-22). "Testing Out The Configurable TDP On AMD's Kaveri". Phoronix. Retrieved 2014-08-31.
  15. ^ a b "AMD Opteron 4200 Series Processor Quick Reference Guide" (PDF). Advanced Micro Devices. June 2012. Retrieved 2014-08-31.
  16. ^ "Sony Vaio Duo 13 Review". mobiletechreview.com. 2013-07-22. Retrieved 2014-02-11.
  17. ^ Todd Rosedahl (2014-12-20). "OCC Firmware Code is Now Open Source". openpowerfoundation.org. Retrieved 2014-12-27.
  18. ^ a b "Intel Core i7-4610Y Processor (4M Cache, up to 2.90 GHz)". Intel. Retrieved 2014-02-11.
  19. ^ "The technical details behind Intel's 7 Watt Ivy Bridge CPUs". Ars Technica. 2013-01-14. Retrieved 2013-12-22.
  20. ^ "4th Generation Intel Core processor based on Mobile U-Processor and Y-Processor Lines Datasheet, Volume 1 of 2" (PDF). Intel. December 2013. Retrieved 2013-12-22.

외부 링크