İşlemci TDP Derecelendirmeleri Nasıl Yanıltıcı Olabilir

Daha önce bir CPU için pazarda bulunduysanız, TDP olarak bilinen küçük bir derecelendirme ile karşılaşmış olma ihtimaliniz çok yüksektir. Bu, genellikle tartışmalarda veya tavsiyelerde atılan bir derecelendirmedir ve aslında oldukça yanlış anlaşılır. TDP, "Termal Tasarım Gücü" anlamına gelir ve günümüzde hemen hemen her işlemcide bulunabilen bir özelliktir. "Watt" olarak ölçülür ve kullanıcıya işlemcinin gerçekçi ancak ağır yük senaryosunda üretmesi beklenen maksimum ısı miktarını bildirmesi amaçlanır. İki büyük CPU üreticisi, AMD ve Intel, pazarlama materyallerinde bu sayıyı yoğun bir şekilde kullanıyor.

TDP'yi Anlamak

Öyleyse neden bu TDP derecelendirmesini anlamak bu kadar zor? Eh, bunun büyük bir kısmı, TDP'nin sıkı bir şekilde düzenlenmiş bir derecelendirme olmadığı gerçeğiyle ilgili. Bu derecelendirme Intel ve AMD tarafından, CPU soğutma çözümünün TJmax'ın altında kalması için CPU'dan yayması gereken ısı miktarını belirtmek için kullanılır. Bu, CPU Boost Algoritmaları ve çeşitli soğutma çözümleri aracılığıyla sunulan varyasyonlar nedeniyle TDP tanımında çok fazla gri alan yaratır.

TDP, Watt olarak ilan edilmesi nedeniyle kafa karıştırıcıdır. Bu derecelendirmeyi watt cinsinden gördükten sonra, bunun işlemcinin çekmesi gereken güç miktarını ifade ettiği kolayca varsayılabilir, bu yanıltıcı bir kavramdır. TDP, yaygın alıcılar arasında yeni bir yanlış anlama yaratan “Elektrik Enerjisi Çekimi” yerine aslında “Isıl Güç Çıkışı” nı ifade etmektedir.

Isıya Karşı Güç

Yaygın inancın aksine, TDP derecelendirmesi aslında işlemcinin yük altında çekebileceği maksimum güç miktarını ifade etmez. Hatta bir elektrik gücü ölçüsü bile değil. TDP, hesaplanmak yerine AMD ve Intel tarafından "seçilen" bir sayıdır ve nihai hedefi, yararlı bilgiler ve pazarlamanın bir karışımıdır.

TDP, soğutucu üreticilerinin, söz konusu işlemciyi tüm normal kullanım durumu senaryolarında normal çalışma sıcaklıklarında tutabilen bir soğutma çözümü tasarlamasına izin vermek için seçilen bir sayıdır. Bu nedenle, işlemcinin belirli koşullar altında çekebileceği güçten ziyade işlemcinin soğutulmasına yöneliktir.

Bununla birlikte, burada görülebilen termal güç oranı ile işlemcinin çekebileceği gerçek güç arasında bir bağlantı vardır. TDP numarasının kendisi güç çekişinin doğrudan göstergesi olmasa da, aynı üretim sürecini kullanan ve aynı mimariye dayanan iki işlemcinin güç çekişini karşılaştırmak için dolaylı olarak yararlı olabilir. Daha yüksek TDP derecesine sahip işlemci yük altında daha fazla ısı üreteceğinden, güç kaynağından da daha fazla güç çekme eğiliminde olma ihtimali yüksektir. Bu nedenle, sayıların bağlantılı olduğunu söyleyebiliriz, ancak 95 Watt'lık bir TDP derecesine sahip bir işlemcinin yük altında 95 watt güç tüketeceğini söylemek yanlıştır.

Watt bir Watttır

Termal güç çıkışı ile elektrik gücü çekimi arasındaki belirgin farklılıklara rağmen, bir watt yine de bir watt'tır. Wikipedia watt'ı “saniyede bir joule'lük türetilmiş birim” olarak tanımlar ve enerji transfer oranını ölçmek için kullanılır. Bu tanım, özellikle TDP derecelendirmelerinde "watt" biriminin kullanımını açıklamak için yararlıdır.

Bileşen tarafından çekilen güç watt cinsinden ölçülürken, işlemcinin ısı çıkışı da watt cinsinden ölçülür. Bunların aynı adı paylaşan farklı birimler olmadığını unutmamak önemlidir. Watt kullanımı, aynı enerjinin termalden elektriksel forma dönüştürüldüğünü gösterir. Bu, işlemci tarafından çekilen enerjinin (elektrik gücü) her zaman işlemci tarafından ısı (termal güç) şeklinde salınan enerjiden biraz daha yüksek olacağı anlamına gelir. Bu iki miktar arasındaki enerji farkı, işlemci tarafından işlevini yerine getirmek için kullanılır.

Intel, TDP'yi nasıl hesaplar?

Her iki büyük CPU üreticisinin de TDP'lerini seçmek için farklı yollar kullanması nedeniyle TDP derecelendirmelerine ilişkin yanlış anlamalar daha da yaygın hale geldi. Bu, her ikisi de watt cinsinden ölçülen sayılarının birbirleriyle karşılaştırılamayacağı anlamına gelir. Önemli fark, Intel'in TDP'sini seçmek için işlemcilerinin temel saatini kullanmasıdır. Bu, işlemcilerinin "maksimum ısı çıkışı" derecesinin yalnızca CPU temel saatte çalışırken geçerli olduğu anlamına gelir.

Bu, modern senaryolarda çok sayıda zorluk sunar. Intel'in modern CPU'ları nadiren temel saatte çalışır. Modern yongalara entegre edilmiş kapsamlı artırma mekanizmaları ve daha da fazlası, Çok Çekirdekli Geliştirme gibi anakart özelliklerinin açtığı hız aşırtma boşluğu nedeniyle, reklamı yapılan TDP derecesi, yonganın normal kullanım sırasında gerçek güç çekişinin oldukça altına düşüyor. TDP, Intel söz konusu olduğunda işlemcilerin ısı çıkışının oldukça uysal bir tahminidir.

Bu aynı zamanda bileşenlerin seçimi açısından son kullanıcı için bir zorluk oluşturabilir. Şüphelenmeyen bir alıcı, eğer değerlendirme yalnızca TDP'ye dayanıyorsa, daha küçük bir PSU veya daha zayıf bir CPU soğutucusu satın alma eğiliminde olabilir. CPU'yu tam TDP'si için derecelendirilmiş bir soğutucu ile çalıştırmak mümkün olsa da (95W dereceli bir CPU için 95W soğutucu), CPU, herhangi bir turbo güçlendirme mekanizması etkinleştirilir etkinleştirilmez kesinlikle derecelendirilmiş TDP'sini geçecektir. Bu, soğutma açısından sorun yaratabilir. Bu nedenle, Intel’in işlemcilerinin TDP derecelendirmelerine yaklaşımı AMD’den biraz daha çamurlu ve bu nedenle yorumlamaya daha fazla yer bırakıyor.

AMD TDP'yi nasıl hesaplar?

AMD, CPU'larına TDP derecelendirmeleri atama işlemi söz konusu olduğunda hiçbir şekilde mükemmel değildir. Bununla birlikte, AMD’nin yaklaşımının en büyük avantajı, Intel’in temel saatte ölçülen yaklaşımının aksine, AMD'nin işlemcinin ısı çıkışını maksimum artırma saatinde ölçmesidir. Bu, CPU'nun normal kullanım durumlarında çıkardığı ısı miktarının biraz daha doğru bir göstergesi olabilir.

AMD’nin dahili TDP tanımının şu olduğu bildirildi: "Termal Tasarım Gücü (TDP) kesinlikle bir ASIC’in termal çıktısının ölçümüdür ve nominal performansı elde etmek için gerekli soğutma çözümünü tanımlar." Bu ifade, özünde oldukça basittir. AMD, bir ASIC (Uygulamaya Özel Tümleşik Devre veya bu bağlamda Ryzen CPU'lar) için bir TDP derecelendirmesinin temel gereksinimlerini ana hatlarıyla açıklıyor. AMD'nin bu kılavuzu, soğutucu üreticilerine söz konusu CPU'lar için yeterli bir soğutma çözümü tasarlayabilmeleri için biraz daha fazla bilgi sunuyor.

Yine de AMD'nin açıklamasında kafa karıştırıcı bir kısım var. AMD, TDP tanımında işlemcinin "derecelendirilmiş performansına" atıfta bulunur. Bu, temel olarak, TDP derecelendirmesinin yalnızca temel ve yükseltme frekansları arasında çalışan işlemciler için geçerli olduğu anlamına gelir. Bu, işlemcinin herhangi bir güç ve termal sınırı ihlal etmeden ulaşabileceği maksimum hızlanma saatlerini elde etmek için termal ve güç boşluk payı kullanan Precision Boost 2.0'ın potansiyel otomatik hız aşırtma özelliğini ortadan kaldırır.

AMD’nin yaklaşımı, soğutucu üreticilerin kendi soğutma çözümlerini yeterince tasarlamalarına potansiyel olarak yardımcı olabilecek bir TDP formülünü de içerir.

TDP Formülü

AMD'nin TDP için verdiği formül aşağıdaki gibidir:

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

GamersNexus raporlarında bu formülü bozdu, bakalım ne anlama geliyor:

• tCase ° C şu şekilde tanımlanır: "Anma performansına ulaşmak için kalıp / ısı yayıcı bağlantısı için maksimum sıcaklık". AMD’nin dahili tanımının şu olduğu bildirildi: "Maksimum kasa sıcaklığı. Uygun termal tasarım kılavuzunda belirtilen ambalaj konumunda ölçüldüğünde maksimum sıcaklık. " Tcase max, termal çözüm tasarımı ve termal simülasyonlarda kullanılır.
• tCase, bilgisayarın kasası değil, entegre ısı dağıtıcıda veya IHS'de olduğu gibi "kasa" anlamına gelir. Bu, özellikle silikon kalıbın IHS ile buluştuğu noktadaki sıcaklığı ifade eder. Bunun "CPU ne kadar ısındığını" değil, "Precision Boost 2 yavaşlamaya başlamadan önce CPU ne kadar ısınabileceğini" unutmayın. Daha düşük tCase, formülde daha düşük TDP elde eder.
• Formüldeki bir sonraki sayı tAmbient'tir; bu, sonuç ısıl dirence bölünmeden önce minuend tCase'den çıkarılan çıkarımdır. AMD, tAmbient ° C'yi "HSF fan girişindeki nominal performansa ulaşmak için maksimum sıcaklık" olarak tanımlar.
• HSF, soğutucu ve fanı ifade eder, bu nedenle CPU soğutucusu işlemcinin üstüne monte edilir. Bu, ister açık bir bankta isterse bir PC kasasında olsun, ısı emicinin etrafındaki havanın sıcaklığıdır. Daha düşük tAmbient, daha yüksek TDP anlamına gelir, ancak tAmbient, AMD tarafından TDP formülünde tanımlanır ve kendi tAmbient'iniz tarafından tanımlanmaz. AMD, HSF θca'yı (° C / W) şu şekilde tanımlar: Nominal performansa ulaşmak için soğutucunun Watt başına minimum ° C derecesi.

Formül madde içeriyor mu?

Bu kullanım senaryosu için belirli bir formüle sahip olmak, TDP ile ilgili yanlış anlamalara mükemmel bir çözüm gibi görünebilir, ancak aslında ondan uzaktır. Öncelikle, formüldeki değerlerin hiçbirinin sabit olmadığına dikkat edilmelidir. Tüm değerler, söz konusu işlemciye göre değişen değişkenlerdir. Bu, sayıların istenen TDP değerini elde etmek için isteğe göre manipüle edilebileceği ve TDP değerinin yalnızca sağ tarafta keyfi olarak tanımlanmış sayıları elde etmek için manipüle edilebileceği anlamına gelir. Bu nedenle TDP değerlerinin Intel ve AMD tarafından "hesaplanandan" daha fazla "seçildiği" belirtildi.

Ama gerçekte ne anlama geldiğini görmek için formüle bakalım. Elbette matematiksel bir denklemin arkasında önemli bir şey olurdu? Aslında, CPU için bir soğutucu üretme sürecinde bu formülün bazı kullanımlarının olduğu ortaya çıktı. Formül, temel olarak CPU üreticisi tarafından seçilen TDP hedefine ulaşmak için gerekli olan faktörleri kapsar. Formül içerisindeki değişkenler son kullanıcı için herhangi bir önem taşımamaktadır.

Şimdiye kadar, TDP rakamları, şirketlerin sadece tüketiciyi yanıltmak için CPU kutularına koydukları bir promosyon lafı gibi görünebilir. Ancak, durum tamamen böyle değildir. İşin aslı, AMD ve Intel hiçbir zaman TDP'nin CPU'nun güç çekişini göstermek için tasarlandığını iddia etmedi. TDP'yi termal güç çıkışının bir göstergesi ve CPU'dan ısıyı dağıtmak için gereken soğutucu için bir kılavuz olarak özellikle listeliyorlar. TDP ile ilgili yanlış kanılar birçok faktörden kaynaklanmaktadır, en önemlisi, kolayca yanlış anlaşılabilecek olan termal gücü temsil etmek için "watt" kullanımı.

TDP numaraları nasıl faydalıdır?

AMD ve Intel tarafından verilen TDP numaralarının son kullanıcı için bir anlamı olmadığını düşünmeye meyilli olabilirsiniz. Bu ifade bir dereceye kadar doğru olabilir, ancak TDP rakamlarının tamamen yararsız olduğu anlamına gelmez. Bu yaklaşımın iki büyük avantajı vardır:

Aynı TDP'de farklı işlemciler

İşlemciler için bir TDP derecelendirmesi tasarlamanın ilk büyük avantajı, AMD ve Intel'in istenen TDP hedefine ulaşmak için TDP formülündeki diğer değişkenler üzerinde çalışabilmesidir. Formüldeki değişkenlerin istenen sonucu elde etmek için istenildiği zaman manipüle edilebileceği daha önce açıklanmıştı. Pratikte bu o kadar da kötü bir şey olmayabilir. Gerçekte bu, üreticinin bileşenleri için makul bir TDP seçebileceği ve ardından istenen sonucu elde etmek için bileşenin iç kısımlarında ince ayar yapabileceği anlamına gelir. Bu, formülün neden manipülasyona bu kadar açık olduğunun biraz fazla basitleştirilmiş bir açıklamasıdır.

Bu formüldeki değişkenler CPU'dan CPU'ya değişiklik gösterirken, aynı TDP'yi paylaşan hem AMD hem de Intel'den birden fazla CPU görebiliriz. Örneğin, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X ve Ryzen 9 3950X, 105 watt'lık aynı TDP'yi paylaşıyor. Ryzen 9 3950X'in bu TDP'yi paylaşan tüm CPU'lardan en fazla miktarda gücü tükettiği herkes için hemen anlaşılıyor. Bunun nedeni, AMD'nin daha yüksek bir güç çekiminde en iyi termal transfer ve termal verimliliği elde etmek için formüldeki diğer değerleri manipüle ederek ve ince ayar yaparak bu hedef TDP'ye ulaşmış olmasıdır.

Soğutma Çözümleri Geliştirme

TDP derecelendirmelerinin ikinci büyük avantajı, aslında TDP sayılarının ilk sırada seçilmesinin ana nedenidir. TDP, Intel ve AMD tarafından, CPU'nun amaçlandığı gibi çalışması için soğutucunun dağıtabilmesi gereken ısı miktarını belirtmek için seçilen sayı olduğundan, bu değer aslında soğutucu üreticilerinin CPU'lar için yeterli soğutma çözümleri geliştirmesine yardımcı olur. Bu, üreticiler tarafından piyasaya sürülen CPU'ların piyasada hem birinci taraf hem de üçüncü taraf üreticilerden temin edilebilen yeterli soğutuculara sahip olmasını sağlar.

Yeni bir CPU duyurulduğunda, AMD / Intel daha soğuk tasarımcılara "Termal Tasarım Kılavuzu" adı verilen ayrıntılı bir belge gönderir. Bu kılavuz, söz konusu işlemci için TDP'yi "hesaplamak" için kullanılan yöntem de dahil olmak üzere söz konusu yonga hakkında gerekli tüm bilgileri içerir. Formüle yapılan tüm ayarlamalar da kılavuzda belirtilmiştir, böylece soğutucu üreticisi de manipülasyonları ayarlayabilir. Üreticiler daha sonra kendi soğutma çözümlerini tasarlama konusunda özgürdür ve daha sonra söz konusu CPU'larla titiz testlere tabi tutulur. Bu test, soğutucunun, TJmax'ı aşmadan çipin nominal performans seviyesinde çalışmasını sağlama kapasitesine sahip olmasını sağlar.

TDP'de Soğutucu Üreticileri

Bu soğutma çözümlerinin üreticileri de TDP konusunda kutuplaşmış durumda. Hiçbirinin aslında AMD ve Intel tarafından CPU'ları için ortaya koyduğu sayılara güvenmediği açıktır. TDP formülüne ayarlama ve manipülasyon düzeyi ve güç çekme tekniklerinden kaynaklanan güç çekme ve termikteki varyasyon nedeniyle, soğutucu üreticileri gerçek sayıya çok az önem veriyorlar. Üreticiler, söz konusu CPU'lar üzerinde kendi testleriyle soğutucuların çalışmasını doğrulama eğilimindedir.

Soğutucuların da TDP derecelendirmesinin ilan edildiğini fark etmiş olabilirsiniz. Bu, gerçek dünya operasyonları söz konusu olduğunda pek bir önemi olmayan başka bir TDP numarasıdır. Bir soğutucu 95W TDP olarak derecelendirilmişse, bu aynı zamanda 95W olarak derecelendirilmiş bir işlemciyi soğutabileceği anlamına gelmez. Burada böyle kesin bir genel açıklama yapmak için çok fazla değişken var. Soğutucu üreticileri aslında AMD ve Intel'in koyduğu derecelendirmelere uyan veya uymayan soğutucuları için kendi TDP derecelendirmelerini test eder ve tasarlar.

İşlemciniz için bir soğutucu satın alırken termal testler ve uygun incelemeler tek referans noktanız olmalıdır. Hem CPU'nun hem de soğutucunun TDP derecelendirmeleri, yalnızca potansiyel alıcının kafasını karıştırmada iyi olabilir.

TDP değilse ne olacak?

Satın almayı düşündüğünüz herhangi bir CPU'nun güç tüketimi konusunda endişeleriniz varsa, tam olarak bunu öğrenmenin bir yolu vardır. Güç tüketimine dair çok az veya sıfır gerçek dünya göstergeleri sunan uydurma TDP numaralarına bağlı olmak yerine, satın almadan önce belirli bir CPU'nun derinlemesine incelemelerine ve termal performansına her zaman bakılmalıdır. TDP resmin tamamını anlatmıyor. Bir sayının yanında yalnızca "watt" yazan ve bunun maksimum güç çekme oranı olduğunu varsayan müşteriler için oldukça yanıltıcı olabilir.

CPU'ların ve diğer bileşenlerin tam kapsamlı incelemeleri, genellikle hem ATX 12-pin CPU konektöründen hem de duvardan ölçülen güç çekme numaralarını içerir. Bu, farklı senaryolar altında CPU'nun güç çekişi hakkında çok doğru bir fikir verir. TDP sayılarından farklı olarak, bu şekilde hesaplanan güç çekme sayıları, normal çalışmada görmeyi bekleyebileceğiniz gerçek sayıları oldukça temsil eder. Bu değerler, aynı zamanda, belirli CPU'larda etkinleştirilebilecek, yükseltme algoritmalarını ve kullanıma hazır her türlü OC geliştirmelerini de hesaba katar. Bir CPU'nun güç çekişini bu şekilde değerlendirmek, TDP derecelendirmelerinden güç tüketimini tahmin etmekten çok daha doğrudur ve gerçek gerçek dünya sonuçlarını temsil eder.

Son sözler

Sonuç olarak, TDP sayılarının gerçek dünya senaryolarında bir CPU'nun güç çekişini temsil etmediği oldukça açıktır. TDP, çoğu insanın düşündüğünden daha esnek bir derecelendirmedir. Çoğunlukla, AMD ve Intel tarafından, soğutucu üreticilere, etrafında soğutma çözümlerini tasarlamaları gereken belirli bir hedef vermek için seçilen bir sayıdır. Bu derecelendirmede yorum yapmak için çok yer var ve bu nedenle büyük miktarda yanlış anlamaya yol açıyor. TDP, şüphesiz çoğu alıcının varsayabileceği gibi, hiçbir şekilde bir CPU'nun maksimum güç çekişinin doğru bir temsili değildir.

Derecelendirmenin bazı durumlarda kendi kullanımları vardır, ancak bu, güç çekiminden ziyade CPU'nun soğutulmasıyla daha fazla ilgilidir. Soğutucu üreticileri de TDP sayılarının ve formüllerinin hem Intel hem de AMD tarafından kullanılması konusunda hemfikir değiller. Ürettikleri soğutma çözümünün belirli bir CPU için yeterli olup olmadığını kontrol etmek için kendi metodolojilerini ve testlerini geliştirirler. Bir CPU'nun TDP sayılarını diğeriyle doğrudan karşılaştırmak da yanlış olabilir, çünkü her ikisi de derecelendirme sistemlerinde "watt" kullanır. Son kullanıcı, bir satın alma kararı vermeden önce her zaman yorumları dikkate almalıdır.