تک پدیا: توان طراحی گرمایی یا TDP چیست و چه معنایی دارد؟

همیشه زمانی که به صفحه مشخصات و اطلاعات فنی یک محصول سخت افزاری مراجعه می‌کنیم، توجهمان به اطلاعاتی مانند سرعت، قدرت و قابلیتی که آن قطعه به ما می‌دهد، جلب می‌شود اما کمتر پیش می‌آید که در همان صفحه کمی پایین‌تر آمده و به عدد قرار گرفته در جلوی کلمه مخفف شده TDP نگاه اندازیم. جدا از مهم بودن TDP در فهرست مشخصات فنی یک قطعه سخت افزاری، بد نیست اشاره کنیم که این مفهوم و کلمه مخفف شده، این روزها به صورت یک نقطه نظر و عقیده درآمده است! تقریباً هر شخصی برای خود تعریف جداگانه‌ای از TDP دارد و به نوعی تعریف حقیقی و درست آن در این میان پنهان گشته است.

به همین دلیل، تصمیم گرفتیم قسمت جدید «تک پدیا» را به توضیح و تفسیر اصطلاح TDP یا Thermal Design Power اختصاص دهیم. برای دریافت پاسخ تمام پرسش‌های خود درباره مقوله TDP.

TDP چیست؟

TDP یک عبارت مخفف شده است که از آن برای تعریف سه مفهوم Thermal Design Power، Thermal Design Point و Thermal Design Parameter استفاده می‌شود. خبر خوب این است که هر سه این اصطلاحات در واقع یک معنی واحد دارند. عمومی‌ترین عبارت برای TDP، همان Thermal Design Power است و ما هم در این مطلب به این مفهوم اشاره داریم.

اما معنی و مفهوم توان طراحی گرمایی یا TDP چیست؟ TDP بیشترین میزان و اندازه گرمایی است که یک پردازنده مرکزی (CPU) یا یک پردازنده گرافیکی (GPU) زیر سنگین‌ترین فشار و بار کاری، تولید می‌کند. همانطور که می‌دانید،‌ قطعات سخت افزاری، مخصوصاً قطعه‌های پردازشی، با کار و محاسبات پیچیده‌ای که انجام می‌دهند، گرما تولید می‌کنند و هر چه این میزان کار بیشتر و پیچیده‌تر باشد، گرمایی که تولید می‌شود نیز بیشتر خواهد بود. این اتفاق دقیقاً برای گوشی موبایل شما نیز رخ می‌دهد! به عنوان مثال، بازی Brawl Stars را به مدت 30 دقیقه با گوشی هوشمند خود تجربه و داغ شدن قطعات و اجزای گوشی خود را در اثر استفاده بیشتر از الکتریسیته، مشاهده کنید.

نظرات مختلف

برخی از افراد حرفه‌ای در زمینه سخت افزار PC، اصطلاح TDP را به عنوان حداکثر میزان توانی که یک قطعه می‌تواند استفاده کند در نظر می‌گیرند. با این حال شرکتی مانند انویدیا (Nvidia) برای توضیح این اصطلاح،‌ از هر دو تعریف بالا بهره می‌گیرد. انویدیا به سوال TDP چیست، اینگونه پاسخ می‌دهد:

TDP بیشترین میزان توانی است که یک ساب سیستم (یک قطعه داخل سیستم) برای یک اپلیکیشن واقعی، اجازه کشیدن و بهره گرفتن از آن را دارد و همچنین بیشترین میزان گرمایی است توسط یک قطعه تولید می‌شود و سیستم خنک کننده می‌تواند آن را در شرایط دنیای واقعی دفع کند. انویدیا

با این حال در بیشتر مواقع، TDP به معنی میزان گرمایی است که یک قطعه تولید و سیستم خنک کننده آن را رفع می‌کند. این مفهوم با واحد وات ارائه می‌شود که معمولاً برای اندازه گیری توان یا پاور (مانند الکتریسیته) مورد استفاده قرار می‌گیرد که می‌تواند به گرما نیز اشاره داشته باشد. از آنجایی که هر دو این تعریف‌ها (میزان توان مصرفی و گرمای تولید شده) رابطه نزدیک و مستقیمی با یکدیگر دارند، TDP بیشتر به عنوان توان مصرفی یک قطعه شناخته می‌شود. با تمام این تفاسیر، این تعریف برای TDP کامل نیست و می‌تواند باعث ایجاد اشتباهاتی شود. به عنوان مثال،‌ زمانی که می‌خواهید میزان توان مصرفی قطعات کامپیوتر خود را برای خرید یک منبع تغذیه (PSU) محاسبه کنید، نباید به سراغ TDP بروید!

TDP برای پردازنده‌ها

حالا که درک کلی و خوبی از مفهوم توان گرمایی به دست آوردیم و دانستیم که TDP چیست، بیایید کمی ریزبینانه‌تر به قضیه نگاه کنیم. اگر TDP میزان گرمایی باشد که طی فشار و بار کاری حداکثری ایجاد می‌شود، برایمان سوال پیش می‌آید که میزان این بار و فشار را چه کسی تعیین می‌کند یا سرعت کلاک چیپ زیر بار، چقدر بالا می‌رود. از آنجایی که استاندارد خاصی برای رده‌بندی TDP وجود ندارد، تولید کنندگان چیپ برای انجام این کار از متودها و روش‌های خاص خود استفاده می‌کنند. این بدان معنی است که کاربران و به صورت کلی مردم، باورهای متفاوتی از TDP پردازنده‌های دو غول این عرصه، یعنی اینتل (Intel) و ای ام دی (AMD) دارند.

به عنوان مثال، بیشتر مردم طبق مشاهدات و تجربیات خود می‌گویند که TDPهای اعلام شده توسط شرکت AMD، واقع‌گرایانه‌تر است و توان حرارتی پردازنده‌های اینتل معمولاً از مشخصات اعلام شده، فراتر می‌رود. همین اختلاف نظرها و تفاوت‌ها باعث می‌شود تا TDP را کمتر به عنوان میزان توان مصرفی در نظر بگیریم. طبق توضیحات گذشته Anandtech، به نظر می‌رسد که اینتل برای محاسبه میزان توان حرارتی، به سراغ فرکانس پایه پردازنده خود می‌رود و گرمای تولید شده در هنگام فرکانس افزایشی یا بوست را محاسبه نمی‌کند. داغ شدن بیش از حد یک پردازنده و ناتوانی خنک کننده (بادی یا مایع) در برطرف کردن گرما در نهایت به آسیب دیدن و افت عملکرد پردازنده منجر می‌شود.

خنک کننده دربرابر گرمای ایجاد شده!

بدون شک برای خرید یک کولر یا خنک کننده برای پردازنده مرکزی خود، باید به میزان TDP یا توان گرمایی پردازنده و کولر دقت کنید. اگر از کاربران معمولی و عادی پلتفرم رایانه‌های شخصی باشید که پردازنده خود را اورکلاک نکرده و بار سنگینی (مانند یک بازی AAA) را روی دوش آن نمی‌اندازند، کولر معمولی قرار گرفته درون جعبه پردازنده، کار خنک سازی CPU شما را به خوبی انجام می‌دهد اما اگر یک کاربر حرفه‌ای یا گیمر هستید که به فرکانس‌های بالای پردازنده خود نیاز دارد، بدون شک باید به دنبال یک خنک کننده قابل باشید.

امروزه بیشتر خنک کننده‌های بادی و مایع، از پس جدید‌ترین و بالارده‌ترین پردازنده‌های مرکزی برمی‌آیند و بیشتر آن‌ها دارای توان گرمایی 150 وات یا بیشتر هستند. پیش از این در لیون تک، خنک کننده‌های جدید شرکت دیپ کول، مانند DeepCool Gammaxx L240 V2 یا DeepCool CASTLE 360EX RGB را برای شما معرفی و بررسی کردیم که با توجه به قیمت مناسب و خوبی که دارند، می‌توانند به خنک کننده‌های مایع قابل اطمینانی برای پردازنده مرکزی شما تبدیل شوند. با این حال، فرکانس بسیار بالای پردازنده‌های نسل یازدهم شرکت اینتل یا سری رایزن 5000 شرکت AMD و گرمای قابل توجهی که تولید می‌کنند، می‌تواند بسیاری از خنک کننده‌های معمولی‌تر را به دردسر بیندازد.

حداکثر دمای یک پردازنده

تا اینجا دریافتیم که TDP به شما جهت خرید سیستم خنک کننده مناسب کمک می‌کند اما چیزی که توان حرارتی به ما نمی‌گوید، حداکثر میزان دمایی است که یک قطعه می‌تواند در حالت ایمن تولید کند. برای به دست آوردن این اطلاعات، شما باید به دو نکته توجه داشته باشید.

اگر صاحب یک پردازنده اینتل باشید، برای اطلاع از بیشترین میزان دمای CPU، باید عبارت T-junction را مشاهده کنید که طبق اطلاعات اینتل، بیشترین میزان دمایی است که Die پردازنده اجازه رسیدن به آن را دارد. برای کسانی که نمی‌دانند، بد نیست توضیح دهیم که Die در واقع همان بلاک کوچکی است که زیر پوسته CPU قرار گرفته و از جنس نیمه رسانا تشکیل شده است. به عنوان مثال، توان حرارتی پردازنده Intel Core i9-11900K میزان 125 وات اعلام شده و T-junction آن نیز 100 درجه سلسیوس است. برای مشاهده عدد T-junction پردازنده خود، می‌توانید از بررسی‌ها و مشخصات فنی آن در فضای اینترنت استفاده کنید یا وارد این آدرس شوید.

در طرف دیگر، شرکت AMD قرار دارد که روش سرراست‌تری را در پیش گرفته و به حداکثر دمای یک پردازنده، Max Temps می‌گوید. به عنوان مثال، توان حرارتی پردازنده Ryzen 9 5900X میزان 105 وات و حداکثر دمای آن، 90 درجه سلسیوس اعلام شده است (در تست‌های بسیار سنگین، ممکن است بالاتر نیز برود)

تمام این توضیحات را ارائه کردیم تا بگوییم که TDP به صورت کلی با حداکثر دما و گرمایی که پردازنده تولید می‌کند، متفاوت است.

TDP در پردازنده گرافیکی چگونه است؟

با این که TDP بیشتر در زمینه پردازنده مرکزی یا CPU مورد استفاده قرار می‌گیرد و مهم شمرده می‌شود، اما بد نیست اشاره کنیم که پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و کارت گرافیک قرار گرفته در سیستم شما نیز دارای توان حرارتی هستند. اما چرا به TDP پردازنده گرافیکی کمتر توجه می‌شود؟ همانطور که می‌دانید، تمام کارت‌ گرافیک‌های مدرن، از مدل‌های رفرنس گرفته تا مدل‌های افترمارکت، دارای سیستم خنک کننده مخصوص و منحصر به فردی هستند که عملاً نگرانی‌های شما را بابت بیشترین میزان گرمای تولید شده یا به عبارتی، توان حرارتی، از بین می‌برند.

با این که یک سری کولر افتر مارکت برای پردازنده‌های گرافیکی موجود است، اما تعویض سیستم خنک کننده کارت گرافیک با این کولرهای جداگانه، کار سخت و پر دردسری محسوب می‌شود؛ بنابراین انجام این کار غیر ضروری است و پیشنهاد نمی‌شود. با این حال، اگر نسبت به توان حرارتی کارت گرافیک خود کنجکاو شدید، ما وب‌سایت TechPowerUP را برای دریافت تمام اطلاعات و مشخصات فنی درباره کارت گرافیک‌های موجود در بازار، پیشنهاد می‌کنیم.

نتیجه

در این قسمت از سری مطالب تک پدیا سعی کردیم اطلاعات دقیق و مفیدی را درباره مفهوم و مقوله توان گرمایی یا همان توان طراحی حرارتی در اختیار شما قرار دهیم و بگوییم که TDP چیست. TDP به صورت کلی مفهوم ساده‌ای دارد اما نقطه نظرهای مختلف در مورد آن که به وسیله شرکت‌ها و افراد حرفه‌ای حاضر در حوزه سخت افزار مطرح می‌شوند، ممکن است معنی دقیق آن را برای بسیاری از افراد، گنگ و پنهان سازد. شاید ساده‌ترین تعریف برای کاربران عادی این باشد که با استفاده از TDP یک قطعه، می‌توانید سیستم خنک کننده مناسب و درستی را برای آن در کامپیوتر خود تعبیه نمایید.

نظر شما در مورد مقوله و مفهوم TDP چیست؟ آیا تا به حال با این عبارت مخفف شده برخورد داشته‌اید؟ آیا تا پیش از این از معنی دقیق توان طراحی حرارتی مطلع بوده‌اید؟ در هنگام خرید یک قطعه مانند پردازنده مرکزی یا کارت گرافیک، چقدر به میزان TDP آن دقت می‌کنید؟ نظرات خوب خود را با ما به اشتراک بگذارید.