CPU TDP (potencia de diseño térmico) explicada

CPU TDP (potencia de diseño térmico) explicada

¿Qué es CPU TDP y cómo debería afectar sus elecciones en CPU, enfriador y placa base? ¿Pueden los factores específicos influir en el TDP de su CPU de alguna manera?

Abordaré estas preguntas y más en el siguiente artículo, así que profundicemos en los detalles:

Una breve nota sobre CPU, energía y térmicas

Si una CPU fuera un plato, sería mejor servirlo frío. Bueno, el hardware de la PC, en general,  tiende a caer en esa categoría de » mejor (servido) frío «, ya que lo contrario probablemente significa que su hardware se está sobrecalentando.

Por esta razón, es importante que los fabricantes y consumidores tengan conocimiento de CPU TDP, qué es y los propósitos exactos a los que sirve. Nadie quiere que su PC se sobrecaliente, especialmente no temprano en un renderizado o en un día largo y ocupado.

CPU TDP (potencia de diseño térmico) explicada

¿Qué es TDP?

TDP significa “ Potencia de diseño térmico .

El fabricante de CPU Intel tiene lo siguiente que decir sobre TDP:

TDP significa  potencia de diseño térmico, en vatios, y se refiere al consumo de energía bajo la carga teórica máxima.

Por lo tanto, el TDP debe corresponder al consumo de energía esperado, pero también se tiene en cuenta esa energía térmica porque cualquier energía consumida por una CPU se agotará como calor en algún punto del proceso. Después de todo, mover electricidad a través del minúsculo circuito de la CPU genera fricción, y esa fricción genera calor, que tiene que ser transferido y movido a otra parte, para que la CPU no se caliente demasiado.

Para que el diseño del disipador de calor (enfriador de la CPU) sea posible, el fabricante debe proporcionar una aproximación* del TDP de la CPU.

*Más sobre esta «Aproximación» más adelante.

Afortunadamente, los refrigeradores modernos están hechos para sus CPU, en términos generales, por lo que no debería preocuparse por cosas como esta siempre que encaje en la ranura y esté dentro de sus límites de potencia.

Sin embargo, hablemos un poco más sobre CPU TDP.

¿Qué impacto tiene el TDP de la CPU en el sistema?

Por lo tanto, el TDP de una CPU está destinado a corresponder a los requisitos de energía de una CPU, ya que funciona de forma inmediata.

No es solo una preocupación de enfriamiento: es lo que el fabricante llama el límite máximo de potencia antes de que se aplique la frecuencia Turbo o el overclocking.

Por lo tanto, la placa base y la fuente de alimentación también deben cumplir con su especificación TDP e, idealmente, superarla por un margen justo si espera hacer overclocking o potenciar su PC.

¿Cómo afecta el TDP de la CPU al rendimiento?

Como se mencionó anteriormente, el TDP se corresponde en cierta medida con los requisitos de potencia y rendimiento de enfriamiento de su CPU… antes de que comience a poner a prueba la CPU, especialmente al hacer overclocking.

Dado que la mayoría de los overclocking de CPU requieren que aumente cuidadosamente su voltaje para lograr la estabilidad, esto aumentará directamente su TDP. Sin embargo, si los VRM de su placa base y su propia refrigeración de CPU están listos para el trabajo… esto por sí solo no debería ser un gran problema.

Pero aquí estamos hablando en términos generales. ¿ Cómo afecta TDP al rendimiento en cargas de trabajo específicas ?

Profundicemos un poco, ya que hay muchos dispositivos con procesadores potentes en papel pero con límites de TDP muy estrictos.

¿Cómo afecta el TDP de la CPU al renderizado y la productividad?

Aquí es donde me apoyaré más en los puntos de referencia. Afortunadamente, Ariel ya ha escrito una compilación de CPU con el rendimiento Multi-Core más alto.

Ese artículo es de finales de 2022, pero la tendencia revelada a lo largo de las tareas de productividad de trabajo pesado a favor de la potencia de la CPU sin procesar es constante a lo largo de la historia.

Sin embargo, tiene sentido, teniendo en cuenta la inclinación natural de los programas de renderizado a usar tantos recursos como se les permite hasta que se completa el renderizado, incluso si ralentiza el resto de su PC a paso de tortuga.

Aquí hay un punto de referencia de Anandtech, que muestra cómo el rendimiento de un Ryzen 7950X y 13900K escala en Cinebench R23, dependiendo de la potencia suministrada:

TDP Power Scaling CPU Cinebench R23

TDP es difícil de comparar, pero dentro de una sola CPU, limitar la energía reduce su rendimiento en proporción a lo que la CPU era capaz de hacer de forma predeterminada. Aumentar su TDP permitido, por ejemplo, mediante overclocking, aumenta su rendimiento siempre que otros componentes, como la fuente de alimentación, la RAM y la placa base, estén a la altura, con rendimientos decrecientes.

Después de todo, las frecuencias más altas requieren más energía y más energía genera más calor que debe ser abordado por el enfriador de la CPU, y la mayoría de los enfriadores de la CPU (salvo algunas soluciones personalizadas de enfriamiento LN2 o de enfriamiento por agua personalizadas de gama alta) simplemente no están a la altura. tarea de disipar el calor lo suficiente de las CPU que consumen más de 300 vatios de electricidad. (Una de las principales razones por las que aún no tenemos CPU de 10 GHz)

¿Cómo afecta el TDP de la CPU al juego?

Otra forma de gastar los recursos del sistema de su PC es jugar, pero la forma exacta en que los juegos consumirán los recursos de su PC (y, por lo tanto, se verán afectados por los números TDP de la CPU, la velocidad de un solo núcleo, etc.) dependerá del juego específico que esté jugando.

Es principalmente un tira y afloja entre si el juego depende más de los recursos de la CPU (por lo tanto, más afectado por las limitaciones de TDP de la CPU) o los recursos de la GPU.

Por el bien de este artículo, voy a reducir los juegos en tres categorías:

  1. Juegos intensivos en CPU: juegos que son principalmente intensivos en la CPU, especialmente en las velocidades de CPU de un solo núcleo. Esto es común en los juegos que se ejecutan en motores de juegos más antiguos, especialmente en los motores Source. Los juegos multijugador en general también son más propensos a hacer un uso intensivo de la CPU, especialmente los MMO. Estos son los más propensos a verse afectados por una CPU moderna de TDP bajo y una velocidad de fotogramas más baja.
  2. Juegos intensivos en GPU : juegos que son principalmente intensivos en GPU y que, por lo demás, tienen requisitos de CPU indulgentes. Esto es más común en los juegos modernos, que son mejores para utilizar una variedad más amplia de arquitecturas de CPU y, en cambio, empujan los efectos gráficos sobre, digamos, el tamaño de la mafia enemiga. A menos que la GPU comparta un dado con la CPU (es decir, APU), es poco probable que estos juegos se vean afectados por el juego en una CPU moderna con TDP bajo.
  3. Juegos de referencia del sistema : juegos que prácticamente consumen todos los recursos de su sistema, o todos los recursos que puede usar. Algunos títulos más antiguos pueden terminar permaneciendo en esta categoría con el tiempo debido a cuellos de botella muy específicos. Por ejemplo, el Crysis original estaba particularmente ligado a la velocidad de la CPU de un solo núcleo. Hoy en día, muchos otros títulos requieren CPU y GPU muy potentes para ejecutarse. Los juegos modernos de seguimiento de rutas muestran la vanguardia actual de esto, ya que el trazado de rayos también requiere mucha CPU.

¿Cómo afecta el TDP de la CPU al uso general?

Bueno, este número es difícil de generalizar, solo porque el TDP de la CPU puede variar mucho según la arquitectura, la generación de la CPU, el tamaño, etc.

Como punto de referencia para esta sección, me referiré a mis propias experiencias usando mi Steam Deck como una pseudo PC portátil con varias configuraciones de batería, ya que puede ajustar la potencia de la CPU con solo presionar un botón en ese sistema.

Steam Deck como una pseudo PC portátil

En mi uso de Steam Deck como una máquina portátil de trabajo y consumo de medios con esta batería… diría que incluso 4 vatios fueron suficientes para la mayoría de la navegación web de intensidad moderada en el SoC AMD Zen 2 (serie Ryzen 3000) de bajo consumo ( Diseño de sistema en un chip.

Obviamente, estos «vatios» no proporcionarán un rendimiento equivalente en ningún dispositivo determinado, pero el punto es que es muy poco probable que el TDP de la CPU sea un factor limitante en el uso regular, a menos que su dispositivo sea realmente pésimo para ese chip.

Debido a que el uso general se refiere a cosas como la navegación y la edición de texto que rara vez usan más de un núcleo de CPU, y debido a que las CPU populares tienen al menos 4 o más núcleos hoy en día, su TDP (que se define en todos sus núcleos / consumo máximo de energía de toda la CPU) nunca se puede alcanzar en cargas de trabajo vinculadas a un solo núcleo, como también se puede ver en la prueba de referencia de un solo núcleo Cinebench R23 de Anandtech ejecutada a diferentes límites de potencia a continuación. El rendimiento en las cargas de trabajo de un solo núcleo no cambia si establece límites de energía más altos:

TDP Power Scaling CPU Cinebench R23 de un solo núcleo

Preguntas más frecuentes

¿Cómo se mide el TDP?

¡Depende del fabricante!

Las tarifas de Intel solo miden el TDP en torno a la «operación típica» y ni siquiera incluyen la frecuencia Turbo incorporada dentro del uso de TDP enumerado, aunque, de manera realista, es poco probable que cause un problema de suministro de energía o enfriamiento.

AMD mide y enumera el TDP de acuerdo con la » resistencia térmica requerida «, como una especificación dirigida a los fabricantes y compradores de enfriadores para informarles qué tipo de enfriador necesitarán para aprovechar al máximo su CPU.

Incluso si un enfriador de CPU o una placa base no permiten que una CPU funcione a su máxima velocidad, es posible que no se pierda todo.

El rendimiento se perderá, pero siempre que el sistema no se sobrecaliente hasta el punto de estrangulamiento térmico, lo más probable es que siga funcionando dentro del rango de TDP de su enfriador.

El punto es que «TDP» es más una guía en la publicidad a menos que sea una configuración que esté cambiando en un menú o BIOS en alguna parte.

¿Cómo se mide el consumo de energía de la PC?

Esto es un poco más sencillo.

Bueno, las CPU de escritorio pueden ser un poco indirectas al respecto, como se mencionó anteriormente. Pero otros componentes también usarán más energía si se overclockean, incluidas las memorias RAM y especialmente las tarjetas gráficas.

La mayoría de las veces, el consumo de energía de una PC se mide simplemente como el «vataje» combinado de cada una de sus partes.

Sin embargo, la «Potencia recomendada» que aparece en algunas páginas de productos también puede diferir de la potencia real o el consumo de energía que consume ese producto.

Esto es particularmente común con las tarjetas gráficas, donde es común recomendar una fuente de alimentación de gama alta, incluso si los requisitos de energía son solo, digamos, un par de cientos de vatios. Por supuesto, en estos días, las GPU de gama alta en realidad pueden poner en uso esas PSU de 1000 W…

A ti

¡Y eso es todo, al menos por ahora!

Espero que este artículo haya ayudado a aclarar qué es CPU TDP y el propósito que cumple cada vez que lo encuentra dentro de una hoja de especificaciones.

Para algunos dispositivos, es un límite estricto y rápido en la potencia máxima que podrá obtener de su arquitectura de procesamiento.

Para una computadora de escritorio con una CPU con overclocking, es más como una sugerencia firme para obtener un mejor enfriador, especialmente cuando obtienes chips con overclocking que ni siquiera vienen con un enfriador estándar.

Más artículos interesantes