टीडीपी - थर्मल डिज़ाइन पावर

जो लोग Landauer सिद्धांत से परिचित हैं वे जानते हैं कि अपरिवर्तनीय गणना आवश्यक रूप से k * T * ln2 से कम गर्मी पैदा करती है, और जो इलेक्ट्रॉनिक्स में पारंगत हैं, वे पुष्टि करेंगे कि यह मूल्य वास्तव में वर्तमान की उपस्थिति के कारण परिमाण के आदेश हैं। जब सीएमओएस जोड़े स्विचिंग, आवारा रिसाव धाराओं और धातु आपस के प्रतिरोध। आम उपयोगकर्ताओं के लिए, वे बस इस तथ्य के लिए उपयोग किए जाते हैं कि प्रोसेसर गर्म होते हैं और ऑपरेशन के दौरान गर्मी का उत्सर्जन करते हैं।



तो, परिचित हो जाओ - टीडीपी। जैसा कि आप शीर्षक से देख सकते हैं, टीडीपी थर्मल डिज़ाइन पावर के लिए खड़ा है। यह मान गर्मी की अधिकतम मात्रा को इंगित करता है कि चिप शीतलन प्रणाली को फैलाना चाहिए।
निर्माता इसे अधिकतम शक्ति के बराबर लेते हैं जो चिप खपत करता है। बिजली की खपत को मापना आसान है, और अंततः यह सब (नगण्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अपवाद के साथ) गर्मी के रूप में नष्ट हो जाएगा।

टीडीपी द्वारा डेस्कटॉप प्रोसेसर का इतिहास

नीचे दी गई सारणी डेस्कटॉप पीसी के लिए प्रतिष्ठित (मेरी राय में) इंटेल प्रोसेसर मॉडल के लिए टीडीपी मूल्यों को दर्शाती है।

आदर्श	आवृत्ति	तेदेपा
पेंटियम	75 मेगाहर्ट्ज	8.0 डब्ल्यू
पेंटियम एमएमएक्स	200 मेगाहर्ट्ज	15.7 डब्ल्यू
पेंटियम II 300 (0.35µ)	300 मेगाहर्ट्ज	18.6 डब्ल्यू
पेंटियम III 600 (0.25µ)	600 मेगाहर्ट्ज	४३ व
पेंटियम III 1000 (0.18µ)	1GHz	35.5W
पेंटियम III 1333 (0.13µ)	1.33GHz	34W
पेंटियम 4 1.5 (0.18µ)	1.5GHz	58W
पेंटियम 4 2.8 (0.13µ)	2.8GHz	68W
पेंटियम 4 HT 672 (90nm)	3.8GHz	115W
पेंटियम डी 960 (65nm)	3.6GHz @ 2 कोर	130 डब्ल्यू
कोर 2 डुओ E6850 (65nm)	3GHz @ 2 कोर	65W
कोर 2 क्वाड Q6600 (65nm)	2.4GHz @ 4 कोर	95W
कोर 2 क्वाड Q9550S ​​(45nm)	2.83GHz @ 4 कोर	65W
कोर i5-680 (32nm)	3.6GHz @ 2 कोर	73W
कोर i7-3930K (32nm)	3.6 गीगाहर्ट्ज़ @ 6 कोर	130 डब्ल्यू
कोर i7-3770K (22nm)	3.5GHz-3.9GHz @ 4 करोड़	77W

चीजों के तर्क के अनुसार, टोपोलॉजिकल मानदंडों में कमी के साथ, गर्मी पीढ़ी घटनी चाहिए। हालांकि, प्रति क्रिस्टल ट्रांजिस्टर की संख्या एक व्यक्ति CMOS जोड़े की गर्मी रिलीज की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ी। यह पैटर्न का कारण था, जिसे तालिका में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। कुख्यात गीगाहर्ट्ज़ दौड़ ने इस तथ्य को जन्म दिया कि पेंटियम 4 ने एक तरह का एंटी-रिकॉर्ड स्थापित किया, इसके 3.8 गीगाहर्ट्ज़ संशोधन में यह 100 वाट के टीडीपी से अधिक हो गया। जाहिर है, ऐसी स्थिति के साथ रखना असंभव था: कंप्यूटर अधिक से अधिक एक टाइम बम की तरह था। और निष्कर्ष बनाए गए थे - गर्मी का विघटन।
और कोर i7-3930K जैसे टॉप-एंड प्रोसेसर के बड़े टीडीपी को परेशान न करें। ये प्रोसेसर परिवार के बहुत विशेष प्रतिनिधि हैं और जो लोग उनके लिए एक सुयोग्य राशि का भुगतान करने को तैयार हैं, वे निश्चित रूप से उपयुक्त शीतलन के बारे में चिंता करेंगे। सामान्य तौर पर, इंटेल प्रोसेसर का टीडीपी हाल ही में काफी कम हो गया है और गिरावट जारी है।

शीतलन प्रणाली के इतिहास में एक छोटा सा विषयांतर

पहले से ही पहले पेंटियम प्रोसेसर के युग में, कंप्यूटर ने सक्रिय शीतलन का उपयोग करना शुरू कर दिया था, जो कि हास्यास्पद आकार का रेडिएटर और समान "प्रोपेलर" था।


_{पंखे के साथ इंटेल पेंटियम 200 एमएमएक्स चित्रित}

निष्क्रिय शीतलन को थोड़ा अधिक विकसित रेडिएटर के उपयोग से दूर किया जा सकता है, लेकिन उन दिनों में वे नीरवता के लिए बहुत ज्यादा परवाह नहीं करते थे। बेशक, व्यवसाय प्रोसेसर के एक कूलर तक सीमित नहीं था, हार्ड ड्राइव और बिजली की आपूर्ति ने सिस्टम के समग्र शोर में महत्वपूर्ण योगदान दिया।
प्रोसेसर की गर्मी लंपटता में वृद्धि और अंत में समानांतर रूप से विकसित शीतलन प्रणाली ...



पेंटियम 4 प्रोसेसर के युग में, राक्षसी कूलर और वैकल्पिक ठंडा करने के तरीके: तरल, क्रायोजेनिक, नाइट्रोजन विकसित किए गए थे। जो लोग इतिहास में रुचि रखते हैं, मैं 2001 के साथी LIKE OFF द्वारा लिखित "मिलेनियम कूलर" लेख का लिंक प्रदान करूंगा।

आजकल, पीसी के लिए कम शोर का बहुत महत्व है, कई उत्साही लोग कंप्यूटर को जितना संभव हो उतना चुपचाप इकट्ठा करने की कोशिश करते हैं, आदर्श रूप से पूरी तरह से निष्क्रिय शीतलन के साथ।
यह पूरी तरह से संभव कार्य है। ऐसे मामलों में, ज्यादातर अक्सर 40W से अधिक नहीं के टीडीपी के साथ एक प्रोसेसर का उपयोग करते हैं। आप एक बड़े टीडीपी वाले मॉडल का चयन कर सकते हैं और इसकी आवृत्ति और कोर वोल्टेज को कम कर सकते हैं। (पावर आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति और वर्ग के लिए आनुपातिक है)।
परिणाम कुछ इस तरह हो सकता है:



50W से अधिक टीडीपी के साथ, सक्रिय शीतलन के बिना करना पहले से ही मुश्किल है। प्रोसेसर कूलिंग निष्क्रिय होने पर भी, केस के अंदर अच्छे वायु संचार की जरूरत होती है।

सीपीयू ओवरहीटिंग व्यवहार

उन लोगों के लिए जिनके कंप्यूटर के साथ परिचित होना बहुत पहले शुरू हुआ था, टॉम की हार्डवेयर टीम का प्रसिद्ध वीडियो संभवतः उनकी स्मृति में बना रहा। (मैं वैचारिक कारणों से इसका लिंक नहीं दे सकता)। इन लोगों को यह पता चल गया कि अगर यह ऑपरेशन के दौरान शीतलन प्रणाली खो देता है तो प्रोसेसर का क्या होगा। स्थिति वास्तव में काफी संभव है: कूलर परिवहन के दौरान गिर सकता है, या शीतलन प्रणाली में प्रशंसक टूट सकता है। और अंत में, सबसे आम समस्या जब प्रोसेसर और शीतलन प्रणाली के बीच थर्मल इंटरफ़ेस समय के साथ अपने गर्मी-संचालन गुणों को खो देता है।
क्या होता है जब प्रोसेसर का तापमान सीमा से अधिक हो जाता है? जाहिर है, कुछ भी अच्छा नहीं है, लेकिन प्रोसेसर में अभी भी कुछ आत्मरक्षा है। पेंटियम 4 के साथ शुरू होने पर, जब लगभग 90 डिग्री सेल्सियस का तापमान पहुंच जाता है, तो तथाकथित थ्रॉटलिंग चालू हो जाएगा: प्रोसेसर साइकिल को छोड़ना शुरू कर देगा, इसके संचालन को धीमा कर देगा और गर्मी लंपटता को कम करेगा। बेशक, बिना शीतलन के छोड़ दिया गया, प्रोसेसर भी मामूली स्वीकार्य प्रदर्शन प्रदान करने में सक्षम नहीं होगा।

मोबाइल कंप्यूटिंग।

लैपटॉप के लिए, टीडीपी का मुख्य पहलू बिजली की खपत है, क्योंकि इसका बैटरी जीवन पर सीधा प्रभाव पड़ता है। एटम प्रोसेसर का टीडीपी, जो आमतौर पर नेटबुक में उपयोग किया जाता है, 2-10W की सीमा में है, जबकि लैपटॉप के लिए अधिकांश प्रोसेसर 15-40W की सीमा में हैं।
नेटवर्क अनुसंधान पर आधारित मेरे अनुमानों के अनुसार, असतत ग्राफिक्स वाला एक 15 "लैपटॉप और TDP 35W वाला एक प्रोसेसर आमतौर पर लगभग 80W खपत करता है। हम 30-40% के रूप में लैपटॉप की कुल बिजली खपत में प्रोसेसर के योगदान का अनुमान लगा सकते हैं। बेशक, यह अधिकतम प्रोसेसर लोड पर ही सच है। प्रोसेसर ज्यादातर समय आराम करता है, ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां खेल में आती हैं, और कुल ऊर्जा खपत में इसकी हिस्सेदारी कम हो जाती है।
ध्यान दें कि मोबाइल प्रोसेसर के कम टीडीपी के बावजूद, कभी-कभी एक तंग मामले के अंदर प्रभावी शीतलन का एहसास करना समस्याग्रस्त होता है, इसलिए, डेस्कटॉप की तुलना में लैपटॉप में ओवरहीटिंग अधिक आम है।

निष्कर्ष

सामान्य शब्दों में, मैंने टीडीपी के बारे में बात की। इस विषय को दो दिशाओं में विकसित किया जा सकता है: CMOS सर्किट की बिजली की खपत के कारणों पर विचार करें, जिसमें प्रोसेसर शामिल हैं, और आधुनिक इंटेल प्रोसेसर में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के बारे में बात करते हैं। मैं इस लेख पर अपनी एक टिप्पणी के लिए मतदान का प्रस्ताव करता हूं: "ऊर्जा बचत टेक्नोलॉजीज" और "सीएमओएस सर्किट में ऊर्जा की खपत"।
जिन्हें सबसे अधिक वोट मिलेंगे वे अगले विषय को निर्धारित करेंगे। साथ ही टिप्पणियों में, कंप्यूटर के अंदर तापमान के खिलाफ लड़ाई के बारे में वास्तविक कहानियां, इसमें जीत और हार को दृढ़ता से प्रोत्साहित किया जाता है।