Qué es y para qué sirve realmente el TDP de los procesadores AMD

Escrito por Rodrigo Alonso
Procesadores

Es un error muy común el mezclar los términos TDP (para que nos entendamos, vatios térmicos) y el consumo (vatios eléctricos). En éste artículo vamos a explicaros qué es exactamente el TDP al que se refieren los fabricantes en sus procesadores, cómo calcularlo, cómo utilizarlo, y por qué es muy importante.

El TDP (que literalmente significa Thermal Design Power, potencia de diseño térmico) es estrictamente la medida de salida térmica de un ASIC (o en otras palabras el calor térmico que genera el procesador), que define la solución térmica necesaria para lograr su rendimiento nominal.

Cómo calcular el TDP

La fórmula para calcular el TDP es la siguiente:

TDP (Vatios) = (tCase°C – tAmbient°C)/(HSF Θca)

  • tCase°C: Temperatura máxima para la unión entre el IHS y el die del procesador para alcanzar el rendimiento nominal.
  • tAmbient°C: Temperatura máxima del ambiente en la entrada del ventilador del disipador para alcanzar el rendimiento nominal.
  • HSF-Θca (°C/W): El valor mínimo de temperatura por vatio en el disipador para lograr el rendimiento nominal.

Con éstos datos en la mano, vamos a poner un ejemplo con el nuevo procesador AMD Ryzen 7 1700, cuyo TDP es de 65 vatios.

(72.3 – 42)/0.4972 = 64.96W TDP

  • tCase°C: 72,3ºC de temperatura óptima, establecido por AMD.
  • tAmbient°C: 42ºC, también establecido por AMD.
  • HSF-Θca (°C/W): 0.4972 Θca. Ésta es una especificación de AMD para el rendimiento térmico del disipador, de manera que el procesador pueda funcionar a pleno rendimiento. Por ejemplo, el disipador AMD Wraith cumple con ésta Θca, y la mayoría de disipadores que se venden aparte en el mercado la superan con creces.

Para qué sirve y cómo se utiliza

Ya sabemos qué es el TDP, y que no debemos confundirlo con el consumo eléctrico de un procesador. Ahora, siguiendo con el ejemplo del procesador Ryzen 7 1700 de AMD, tenemos que si los algoritmos inteligentes que gobiernan la tecnología Precission Boost y XFR detectan que las condiciones de temperatura están dentro de los valores buenos, el procesador convertirá el margen que tengan en rendimiento bruto.

En otras palabras -y esto funciona de igual manera en Intel- si la temperatura del procesador lo permite, éste funcionará a pleno rendimiento, mientras que si el valor se sale por exceso de los márgenes, el procesador reducirá de manera inteligente su rendimiento para disminuir el TDP y volver a los valores aceptables. Esto el usuario lo puede notar en que el rendimiento de su equipo baja notablemente cuando la temperatura es elevada, y por eso insistimos tanto en que es esencial el instalar un buen disipador para el procesador en nuestros equipos.

Un ejemplo más técnico

Vamos ahora a un escenario un poco más técnico, para los que os gustan éstas cosas. Supongamos un escenario con todos los núcleos e hilos a pleno rendimiento y que la temperatura lo permite; con lo que os acabamos de explicar, sabemos que el procesador funciona a todo lo que puede dar.

Según el white paper (documentación técnica) del procesador de nuestro ejemplo, el Ryzen 7 1700, el límite eléctrico de consumo de éste son 90 vatios (a diferencia de los 65W térmicos, ¿veis la diferencia?) (Nota: el límite de consumo eléctrico en el socket AM4 es mayor, llega a 128 vatios). La conductividad térmica del die del procesador, su IHS, HSF y la soldadura permiten al procesador amortizar las implicaciones tCase de los valores de consumo pico a lo largo del tiempo, o en otras palabras, permiten al procesador incrementar su rendimiento mientras que se mantenga en los valores definidos por la fórmula del TDP que vimos al principio. Precission Boost y/o XFR se encargarán de nivelar el rendimiento con los valores de 72.3 tCaseºC o los 90 vatios de consumo eléctrico (lo que suceda antes).

Seguramente, ahora que sabéis cómo calcular correctamente el TDP y para qué sirve en realidad tendréis mucho más en cuenta las soluciones térmicas (disipadores) que hay en el mercado, y no os conformaréis con las que suelen venir de serie con los procesadores (aunque las nuevas de AMD están mucho mejor que las antiguas, siguen siendo bastante “justitas”). Recordad que una baja temperatura en el procesador reduce de manera efectiva el TDP, dándole más margen al procesador para, en el caso de AMD, aprovechar Precision Boost y XFR.

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  • Товарищ Кельты

    Buena aclaración.

  • Forinfoncio Martinez

    Menos mal que lo habéis explicado bien, mucha “gente entendida” no tiene ni idea de este tema y los mezcla con frecuencia.

    • Me alegro de que haya sido de ayuda. Temía que dando tantos datos quedara demasiado técnico y poco entendible.

  • nova6k0

    Pero sí están relacionados con el consumo, por lo general a un TDP menor, un consumo menor y una mayor eficiencia porque cuanta menos potencia se pierda en calor (potencia disipada), el procesador es más eficiente.

    Salu2

    • MELERIX

      no tiene ninguna relación con el consumo, ya que por ejemplo puedes tener por ejemplo un transistor que consuma unos 3w, pero que fácilmente tenga TDP de 45w.

      • nova6k0

        Sí que tenga una potencia útil de 3W, pero eso no es el consumo. El consumo es la potencia máxima o nominal que es la suma de potencia útil y la potencia disipada en forma de calor.

        Así que dudo mucho que algo que consuma 3W tenga un TDP de 45W. Porque simplemente no lo necesitaría.

        Salu2

        • MELERIX

          la potencia final en watts es el consumo, y te hablo del calculo usando la formula P = (I * V) lo cual entrega el valor de potencia final en watts, en este caso es un transistor de radiofrecuencia que funciona con 3V y 1A, y que necesita un disipador como los de PC con ventilador para enfriarse, ya que tiene un TDP que ronda los 45w.

          • nova6k0

            Si un componente consume 3W de potencia útil, hay una parte que se pierde en calor, si tu necesitas disipar 45W o que el disipador permita disipar eso, es porque el componente va a gastar 48W, que son los 3W de potencia útil y 45W de potencia disipada máxima y perdida en forma de calor por el Efecto Joule, que por cierto indicaría que la eficiencia de ese componente es una porquería.

            Pn = Pu + Pd

            Pn = Potencia máxima o nominal
            Pu = Potencia útil
            Pd = Potencia disipada y perdida en forma de calor

            Además un transistor depende de la frecuencia, para calcular la potencia necesaria.

            Salu2

          • MELERIX

            son cosas distintas, por ejemplo en una estufa o en una ampolleta con filamento se consideran esos factores, ya que parte de la energía se transforma en energía termica y otra en energía lumínica, pero en un transistor esto no se aplica.

    • Digamos que suele utilizarse como medida equiparable, pero no tienen que ver.

  • emiliano

    Entonces un procesador funcionando a más temperatura de la recomendada, por un oc alto aunque estable, daría menos puntuación en una prueba con cpu-z?
    Esto sin tener en cuenta el efecto thermal trotting que produce la placa base, el cual se ve claramente en la caída de rendimiento en las puntuaciones de las pruebas o caída de rendimiento en los núcleos por debajo del 100% al estresarlos.. Gracias por vuestra ayuda y comentarios.

    • Hombre con CPU-Z no. Pero con otros benchmarks como Cinebench seguro que sí.

  • javron

    Ansiaba un articulo que explicara y profundizara en ese tema desde 2013

  • fulanodetal

    Los Ryzen llegan a 120 watt? Entonces consumen mas que los I7?