Sobre cálculo do TDP de processadores Intel

[Cícero Rodrigues]

Nota da moderação:

Discussão inicialmente iniciada em: https://www.clubedohardware.com.br/forums/topic/1357941-computador-compacto-asrock-deskmini-310/ e movida para cá para melhor organização.

 

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Sobre o Core i7 8700m, é 65W no seu clock base de 3.2GHz, mas no boost com certeza vai além, circuito elétrico da plaquinha fritaria, acredito que nem energia a fonte supriria, eu mesmo pegaria no máximo um i3 8100. 

[Rafael Coelho]

1 hora atrás, Cícero Rodrigues disse:

Belo projeto, gosto desses ultra compactos, e excelente review. Sobre o Core i7 8700m, é 65W no seu clock base de 3.2GHz, mas no boost com certeza vai além, circuito elétrico da plaquinha fritaria, acredito que nem energia a fonte supriria, eu mesmo pegaria no máximo um i3 8100. 

Se o fabricante informa que o TDP deste processador (Core i7-8700) é de 65 W, isso significa que este é o requisito de dissipação máxima do processador, obviamente já levando em conta o turbo boost.

Por que este computador não aceita processadores de mais de 65 W? Simplesmente porque um cooler compatível com um processador mais potente não caberia dentro do gabinete.

[Di bp]

Em 26/02/2019 às 13:06, Rafael Coelho disse:

Se o fabricante informa que o TDP deste processador (Core i7-8700) é de 65 W, isso significa que este é o requisito de dissipação máxima do processador, obviamente já levando em conta o turbo boost.

Por que este computador não aceita processadores de mais de 65 W? Simplesmente porque um cooler compatível com um processador mais potente não caberia dentro do gabinete.

Na verdade a intel deixa bem claro que os valores do tdp dos processadores dela são calculados a partir da frequência base e não com o boost (o que resulta em muitas discrepâncias nos valores de gasto de energia dos chips, principalmente no high end, onde eles colocam as frequencias bases lá embaixo pra diminuir o tdp do chip). Mesmo assim eu imagino que a asrock tenha usado como referência os processadores disponiveis da linha intel, portanto, qualquer processador com o valor nominal de 65w deve funcionar normalmente.

Agora, de verdade eu gostaria de ver um desses DeskMinis para o ryzen. Um deles com o gráfico integrado do ryzen parece ser bem mais interessante dentro das capacidades de um mini pc.

[Rafael Coelho]

37 minutos atrás, Di bp disse:

Na verdade a intel deixa bem claro que os valores do tdp dos processadores dela são calculados a partir da frequência base e não com o boost (o que resulta em muitas discrepâncias nos valores de gasto de energia dos chips, principalmente no high end, onde eles colocam as frequencias bases lá embaixo pra diminuir o tdp do chip). Mesmo assim eu imagino que a asrock tenha usado como referência os processadores disponiveis da linha intel, portanto, qualquer processador com o valor nominal de 65w deve funcionar normalmente.

Agora, de verdade eu gostaria de ver um desses DeskMinis para o ryzen. Um deles com o gráfico integrado do ryzen parece ser bem mais interessante dentro das capacidades de um mini pc.

Agora fiquei curioso, você tem link para algum texto onde a Intel "deixa bem claro" isso?

[Di bp]

Em 03/03/2019 às 13:30, Rafael Coelho disse:

Agora fiquei curioso, você tem link para algum texto onde a Intel "deixa bem claro" isso?

ssiiim tenho sim.

tem aqui na pagina 73/74 do documento sobre os processadores da 8a geraçao no qual ela fala que durante o turbo boost os processadores podem superar o tdp especificado pela fabrica.

tentei trascrever aqui mas voce pode pegar o documento original em

 

https://www.intel.com/content/www/us/en/products/docs/processors/core/8th-gen-core-datasheet-vol-1.html

transcricao:
 

Spoiler

 

Thermal Considerations

The processor TDP is the maximum sustained power that should be used for design of the processor thermal solution. TDP is a power dissipation and component temperature operating condition limit, specified in this document, that is validated during manufacturing for the base configuration when executing a near worst case commercially available workload without AVX as specified by Intel for the SKU segment. TDP may be exceeded for short periods of time or if running a very high power workload.To allow the optimal operation and long-term reliability of Intel processor-based systems, the processor must remain within the minimum and maximum component temperature specifications. For lidded parts, the appropriate case temperature (TCASE) specifications is defined by the applicable thermal profile. For bare die parts the component temperature specification is the applicable Tj_max.Thermal solutions not designed to provide this level of thermal capability may affect the long-term reliability of the processor and system.The processor integrates multiple processing IA cores, graphics cores, on a single package.This may result in power distribution differences across the package and should be considered when designing the thermal solution. Intel® Turbo Boost Technology 2.0 allows processor IA cores to run faster than the base frequency.

It is invoked opportunistically and automatically as long as the processor is conforming to its temperature, voltage, power delivery and current control limits. When Intel® Turbo Boost Technology 2.0 is enabled: • Applications are expected to run closer to TDP more often as the processor will attempt to maximize performance by taking advantage of estimated available energy budget in the processor package.• The processor may exceed the TDP for short durations to utilize any available thermal capacitance within the thermal solution. The duration and time of such Thermal Management74 Datasheet, Volume 1 of 2operation can be limited by platform runtime configurable registers within the processor.• Graphics peak frequency operation is based on the assumption of only one of thegraphics domains (GT) being active. This definition is similar to the IA core Turboconcept, where peak turbo frequency can be achieved when only one IA core isactive. Depending on the workload being applied and the distribution across thegraphics domains the user may not observe peak graphics frequency for a givenworkload or benchmark.• Thermal solutions and platform cooling that are designed to less than thermaldesign guidance may experience thermal and performance issues.

 

 

[Rafael Coelho]

17 minutos atrás, Di bp disse:

ssiiim tenho sim.

tem aqui na pagina 73/74 do documento sobre os processadores da 8a geraçao no qual ela fala que durante o turbo boost os processadores podem superar o tdp especificado pela fabrica.

tentei trascrever aqui mas voce pode pegar o documento original em

 

https://www.intel.com/content/www/us/en/products/docs/processors/core/8th-gen-core-datasheet-vol-1.html

transcricao:
 

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Thermal Considerations

The processor TDP is the maximum sustained power that should be used for design of the processor thermal solution. TDP is a power dissipation and component temperature operating condition limit, specified in this document, that is validated during manufacturing for the base configuration when executing a near worst case commercially available workload without AVX as specified by Intel for the SKU segment. TDP may be exceeded for short periods of time or if running a very high power workload.To allow the optimal operation and long-term reliability of Intel processor-based systems, the processor must remain within the minimum and maximum component temperature specifications. For lidded parts, the appropriate case temperature (TCASE) specifications is defined by the applicable thermal profile. For bare die parts the component temperature specification is the applicable Tj_max.Thermal solutions not designed to provide this level of thermal capability may affect the long-term reliability of the processor and system.The processor integrates multiple processing IA cores, graphics cores, on a single package.This may result in power distribution differences across the package and should be considered when designing the thermal solution. Intel® Turbo Boost Technology 2.0 allows processor IA cores to run faster than the base frequency.

It is invoked opportunistically and automatically as long as the processor is conforming to its temperature, voltage, power delivery and current control limits. When Intel® Turbo Boost Technology 2.0 is enabled: • Applications are expected to run closer to TDP more often as the processor will attempt to maximize performance by taking advantage of estimated available energy budget in the processor package.• The processor may exceed the TDP for short durations to utilize any available thermal capacitance within the thermal solution. The duration and time of such Thermal Management74 Datasheet, Volume 1 of 2operation can be limited by platform runtime configurable registers within the processor.• Graphics peak frequency operation is based on the assumption of only one of thegraphics domains (GT) being active. This definition is similar to the IA core Turboconcept, where peak turbo frequency can be achieved when only one IA core isactive. Depending on the workload being applied and the distribution across thegraphics domains the user may not observe peak graphics frequency for a givenworkload or benchmark.• Thermal solutions and platform cooling that are designed to less than thermaldesign guidance may experience thermal and performance issues.

 

 

Obrigado, vou ler.

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Na verdade o mais próximo disso que você citou é quando diz "o processador pode exceder o TDP por curtos períodos para utilizar qualquer capacidade térmica disponível dentro da solução térmica". Ou seja, a potência instantânea dissipada pode ser superior ao TDP por curtos períodos, desde que o processador ainda esteja relativamente frio.

Não há nenhum problema nisso, já que o TDP é definido como uma potência média a ser dissipada. Ou seja, mesmo que a potência consumida no momento em que o clock turbo está sendo utilizado seja maior que o TDP, isso não significa que a potência térmica dissipada será maior do que o TDP.

[Di bp]

@Rafael Coelho Eu entendo o que voce está falando e concordo com você que a principio o uso do turbo boost nao resultaria (pelo menos de acordo com o documento) em uma variaçao do tdp entre as frequências de base e de boost. Além disso ele diz que (a princípio) o boost (pelo menos em longas sessões) nunca ultrapassariam os valores do de dissipaçao relatados pela fabricante (no caso a intel).

 

O problema é que a documentação abre uma brecha para que os valores de dissipacao de calor do processador sejam maiores enquanto o turbo boost estiver ativo. O que resulta (efetivamente) que o i7 8700 (e provavelmente o 9700, por associaçao) nao funcionem bem em sua total capacidade ( boost para 4.2Ghz em todos os núcleos) quando pareados com o cooler padrão da intel, que possui capacidade de disspação de 73w (muito maior do que os 65w de tdp que está anunciado no processador).

O toms hardware fez esse teste com o i7 8700 há algum tempo atrás caso voce queira conferir : https://www.tomshardware.com/reviews/intel-core-i7-8700-cpu-review,5638-2.html

No teste, mesmo com uma bancada de testes aberta e com o perfil do cooler no máximo a cpu chegou a antingir temperaturas acima do limite de segurança ao tentar manter o boost clock anunciado pela intel usando o cooler que é comprado junto com o processador.

 

Enfim, acho que seria até um teste interessante ver se o i7 8700 consegue manter o seu boost clock com o cooler de fabrica no deskmini, porque (até onde eu sei, se eu conseguir achar a fonte do teste eu adiciono) nos testes feitos com a versão anterior do deskmini para os processadores de 8a geração, o processador não conseguia chegar acima de 3.8ghz em todos os núcleos quando pareado com o i7 8700.

 

[Rafael Coelho]

4 minutos atrás, Di bp disse:

@Rafael Coelho Eu entendo o que voce está falando e concordo com você que a principio o uso do turbo boost nao resultaria (pelo menos de acordo com o documento) em uma variaçao do tdp entre as frequências de base e de boost. Além disso ele diz que (a princípio) o boost (pelo menos em longas sessões) nunca ultrapassariam os valores do de dissipaçao relatados pela fabricante (no caso a intel).

 

O problema é que a documentação abre uma brecha para que os valores de dissipacao de calor do processador sejam maiores enquanto o turbo boost estiver ativo. O que resulta (efetivamente) que o i7 8700 (e provavelmente o 9700, por associaçao) nao funcionem bem em sua total capacidade ( boost para 4.2Ghz em todos os núcleos) quando pareados com o cooler padrão da intel, que possui capacidade de disspação de 73w (muito maior do que os 65w de tdp que está anunciado no processador).

O toms hardware fez esse teste com o i7 8700 há algum tempo atrás caso voce queira conferir : https://www.tomshardware.com/reviews/intel-core-i7-8700-cpu-review,5638-2.html

No teste, mesmo com uma bancada de testes aberta e com o perfil do cooler no máximo a cpu chegou a antingir temperaturas acima do limite de segurança ao tentar manter o boost clock anunciado pela intel usando o cooler que é comprado junto com o processador.

 

Enfim, acho que seria até um teste interessante ver se o i7 8700 consegue manter o seu boost clock com o cooler de fabrica no deskmini, porque (até onde eu sei, se eu conseguir achar a fonte do teste eu adiciono) nos testes feitos com a versão anterior do deskmini para os processadores de 8a geração, o processador não conseguia chegar acima de 3.8ghz em todos os núcleos quando pareado com o i7 8700.

 

Mas essa é exatamente a lógica por trás dos diferentes clocks, tanto em processadores da Intel quanto da AMD: há um clock base e um clock máximo, e o clock que o processador REALMENTE trabalha é escolhido de forma a manter o TDP dentro do padrão estipulado. Por isso, inclusive, muitos processadores podem ser configurados para trabalhar em TDPs mais baixos ou até mais altos, dependendo do sistema no qual serão instalados.

A forma de "burlar" isso é fazer overclock: se você seleciona um clock fixo, o processador vai trabalhar naquele clock e o TDP que se dane. Mas daí cabe a você configurar o sistema de refrigeração de forma que ele segure, por sua conta e risco.

Como o H310 não faz overclock, não há este problema, então se você instalar um processador de até 65 W neste computador, ele vai trabalhar de forma a manter uma dissipação máxima de 65 W. Se você instalar um processador de TDP maior, o que vai acontecer é que provavelmente ele vai entrar em throttle quando for rodar algo que demande alto consumo.

[Gabriel Torres]

@Cícero Rodrigues @Rafael Coelho @Di bp Movi esta interessante discussão para um tópico próprio no local mais adequado, assim esta discussão ganha mais destaque e outros usuário poderão participar.

[rodrigops]

@Rafael Coelho dá uma olhada nesse vídeo e vê se dá para reproduzir o teste e comprar os resultados:

 

Tomo como exemplo meu i7 6700. Ele não mantém o clock máximo do boost com o cooler box em 100% de uso. Quando a temperatura passa de 80-82°, ele fica reduzido o clock. Isso não ocorre quando está com o TX3 EVO, ficando no máximo em 62° com o clock estável. Duvido que esse processador tenha um TDP máximo de 65w, quanto mais o i7 8700.

Acredito que procede a informação de @Di bp

[Rafael Coelho]

18 minutos atrás, rodrigops disse:

@Rafael Coelho dá uma olhada nesse vídeo e vê se dá para reproduzir o teste e comprar os resultados:

 

Tomo como exemplo meu i7 6700. Ele não mantém o clock máximo do boost com o cooler box em 100% de uso. Quando a temperatura passa de 80-82°, ele fica reduzido o clock. Isso não ocorre quando está com o TX3 EVO, ficando no máximo em 62° com o clock estável. Duvido que esse processador tenha um TDP máximo de 65w, quanto mais o i7 8700.

Acredito que procede a informação de @Di bp

 

Com certeza, é uma boa ideia de teste. Há muito tempo já testamos e comprovamos que a placa-mãe não interfere no desempenho do processador, mas se considerarmos que hoje em dia os processadores mais potentes mantém um clock real que depende muito de vários fatores, vale a pena fazer este teste, obrigado pela sugestão.

 

Agora, quanto a "duvidar" da informação de TDP informada pelo fabricante, já é bem complicado, até porque ninguém sabe ao certo os detalhes da metodologia utilizada para chegar a este parâmetro.