TDP & ACP: as diferenças entre Intel e AMD

TDP (Termal Design Power - Potência de Projeto) é uma medida de dissipação térmicas de chips. É usado tanto por Intel quanto AMD para estipular o quanto seus processadores irão dissipar em termos de energia elétrica.

Sendo assim, quanto MENOR for o TDP (ou o ACP) de um chip, MELHOR, pois um chip com menor TDP é um chip que consome menos energia e esquenta menos.

Ocorre que  Intel e AMD usam metodologias diferentes para estipular os valores que são informados ao público. No caso da AMD, especificamente, ela ainda tem uma medida adicional, chamada ACP (Average CPU Power - Potência Média Dissipada pela CPU).

Então, vamos ver se conseguimos esclarecer essas diferenças.

TDP da AMD
O TDP da AMD é um valor de projeto. Seria a máxima potência que esse processador iria consumir – e portanto dissipar na forma de calor. É calculado assim:

TDP = (Corrente Máxima [Ampères] que o processador pode suportar) x (Tensão [V] Máxima de Operação do Processador)

Tanto a Corrente Máxima com a Tensão Máxima são valores obtidos em projeto.

ACP da AMD e TDP da Intel

O ACP da AMD e o TDP da Intel são calculados de forma muito parecida. Basicamente eles submetem o processador a vários tipos de benchmarcks (como TPC-C, SPECcpu, SPECjbb, Stream). Em cada rodada de benchmarks eles medem a potência dissipada.

O TDP da Intel é a média aritmética das potências dissipadas em cada um dos benchmarks.

O ACP da AMD é a média geométrica das potências dissipadas em cada um dos benchmarks.

Como a potência é igual ao calor dissipado, então esse valor de TDP é usado por projetistas de coolers e heatsinks para dimensionar a carga máxima de calor que esses dispositivos terão que refrigerar.

No caso da Intel, esse valor de dissipação máxima é calculado como CPU Max Power.

Em termos de estimativa, o ACP da AMD é praticamente a mesma medida do TDP da Intel. Na realidade, o ACP da AMD será sempre um pouco menor em função de ser uma média geométrica e não uma média aritimética. Eles seriam iguais se todas as medições de potência de todos os benchs fossem iguais. Se as diferenças entre as medições de potências forem baixas o ACP da AMD fica muito próximo ao TDP da Intel.

E o TDP da AMD é basicamente a mesma medida do CPU Max Power da Intel.

Em termos relativos: o TDP da AMD e o CPU Max Power da Intel serão sempre maiores que o TDP da Intel e o ACP da AMD.

Dito de outra forma: você pode comparar o valor de ACP divulgado pela AMD com o valor de TDP divulgado pela Intel. E pode comparar o TDP da AMD com o CPU Max Power divulgado pela Intel. Ou, o que a Intel chama de TDP a AMD chama de ACP. E o que a Intel chama de CPU Max Power, a AMD chama de TDP.

Estimando TDP de processadores submetidos a Overclock

Um dos grandes problemas de quem pretende fazer overclock em suas CPU é estimar o quanto o processador estará consumindo de energia na sua nova condição de frequência. Sendo assim, elaborei uma fórmula que permite estimar o consumo do seu processador quando submetido a overclock.

Com base em um paper de uma dissertação de Doutorado em Engenharia Elétrica, a qual pode ser lida aqui: http://www.eng.umd.edu/~blj/papers/thesis-PhD-ankush--EmPower.pdf pode-se verificar que o TDP sobe linearmente com a frequencia e cresce na razão quadrática do VCore, conforme pode ser visto abaixo:


Com base nesses conceitos, podemos propor uma fórmula para calcular o TDP de processadores submetidos a overclock, e ela seria a seguinte:

TDPn = [ ( Vn/Vs) ^2 ] * [(Fn/Fs)] * TDPs

Onde:

TDPn = TDP na freqüência nGhz

Vn = VCore do Processador na freqüência nGhz

Vs = VCore do Processador na freqüência Stock

Fn = Frequencia nGhz (Frequencia de overclock)

Fs = Frequencia Stock

TDPs = TDP na freqüência stock

Como exemplo, vamos calcular qual seria o TDP de um Core i7 920 rodando a 3.66Ghz:

Vs = 1.176V (Vcore na condição Stock)

Vn (Vcore a 3.66Ghz) = 1.240

Fs = 2.66 (frequencia na condição stock)

Fn = 3.66 (frequencia em overclock)

TDP Stock = 130W

Calculando:

TDPn = [ (1.240/1176) ^2 ] * (3.66/2.66) * 130W

TDPn = 1,53 * 130W = 199W

Um Core i7 920, quando está rodando em uma frequencia de 3.66Ghz, apresenta um TDP de 200W.

Aqui um exemplo de vários cálculos de TDP para diversas frequencias de operação:

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