Spotřeba procesorů - komplexní přehled (Q1 2003) | Kapitola 2
Seznam kapitol
Že dnešní procesory spotřebují víc elektrické energie, než tomu bývalo v minulosti, je obecně známé. Jak moc je toto tvrzení pravdivé a který procesor vám bude dobře sloužit jako přímotop, přesně to se dozvíte v tomto článku. Oproti situaci před rokem a půl, kdy tento článek poprvé vyšel, se leccos změnilo...
Počítání tepelného výkonu u Pentií 4
Maximální tepelný výkon procesorů Pentium 4 je zahalen tajemstvím a většina redaktorů různých časopisů po celém světě se stále nenaučila číst. Ano, čtete správně - neumí číst. Bohužel, údaje které se běžně prezentují i na renomovaných webech (a které Intel všude předhazuje), jsou chybné.
Většina pokusí končí pohledem na tuto tabulku (resp. její variantu v dokumentaci pro Northwood):
Vykřičníkem jsem vyznačil důležitou poznámku, kterou si ovšem přečte jen minimum lidí. V ní se praví, že udávané údaje v sloupci Thermal Design Power (TDP) reprezentují doporučení Intelu pro design chlazení, ale nejsou to údaje o maximální spotřebě. Při podrobnějším zkoumání zjistíte, že tyto údaje vyjadřují tepelný výkon procesoru při vykonávání typických aplikací. Otázkou samozřejmě je, co je typická aplikace. Přeloženo do srozumitelné řeči jsou to jakási neidentifikovatelná čísla nevypovídající absolutně o ničem.
V dokumentu, na který poznámka pod tabulkou odkazuje, se jasně uvádí, že TDP je zhruba 75% maximálního tepelného výkonu. Tento údaj ale také není zcela přesně. Pohledem do dokumentace jiných procesorů (typicky čipů od AMD) lze dospět k závěru, že maximální tepelný výkon je roven maximálnímu proudovému odběru násobeném napětím.
Mohlo by se tedy zdát, že stačí vzít proudové odběry a znásobit je napětím. Tak to ale bohužel také není. Tím byste dostali čísla naopak vyšší.
Pentia 4 totiž používají kontrolovaného poklesu napětí s rostoucím proudovým odběrem. Procesor signalizuje požadovanou hodnotu napětí na pinech VID. S přibývající zátěží roste proud a napětí klesá. Povolený rozsah je Vcc minimum až Vcc maximum. Takže při 50A bude maximální napětí o zhruba 0,1V menší než procesor požaduje na VID pinech. Pro zjištění maximálního tepelného výkonu (a spotřeby) je nutné od VID odečíst příslušnou hodnotu poklesu napětí při maximálním proudu (ten je v dokumentaci uveden) a výsledek pak znásobit proudem.
Pentium 4 intended for sub-45W TDP designs
V lednu minulého roku Intel uvedl procesory Pentium 4 s jádrem Northwood. Hned po uvedení se k mému překvapení na developer.intel.com objevily dvě PDF dokumentace ohledně Northwoodů a ne jen jedna. První dokument byl samozřejmě pro 2,0 a 2,2 GHz čipy. Ten druhý (mimochodem, po zhruba měsíci zmizel a dnes ho tam již nenajdete) se týkal čipů "intended for sub-45W TDP designs".
Tyto čipy jsou výběrové kusy s nižší spotřebou než běžně prodávané a jsou (dnes spíše byly) dostupné na frekvencích 1,6, 1,8 a 2,0 GHz. Přestože používají stejné napětí, jejich spotřeba je nižší:
| sub-45W TDP | klasické modely | |
| 1,6 GHz | 47,16W | 55,34W |
| 1,8 GHz | 51,13W | 59,11W |
| 2,0 GHz | 55,07W | 62,72W |
Zatímco většina u nás prodávaných 1,6 GHz Northwoodů byla výborně přetaktovatelných, u 1,8 GHz jste už museli mít štěstí. Toto může být dost dobře způsobeno tím, že 1,6 GHz čipů se vyrobilo velmi málo a většina tak byla patrně ony výběrové sub-45W TDP.
Poznámka: Běžné 1,6 a 1,8 GHz desktopové Northwoody Intel uvedl asi měsíc po oněch sub-45W TDP verzích, poté co se zjistilo, že je o ně tak masivní zájem, že Intel je nezvládá vyrábět. Reakce lidí z Intelu byla dva dny po uvedení Northwoodu v lednu taková, že se o 1,6 a 1,8 GHz Northwoodech nechtěli příliš bavit.
Mobile Athlon XP - Desktop Replacement 45W
Firma AMD nabízí kromě klasických procesorů Athlon XP i speciální verze s nízkou spotřebou. V podstatě se jedná o z teplotního hlediska nepovedené kusy původně vyrobené jako Mobile Athlon XP pro notebooky. Tyto čipy jsou označené jako Mobile Athlon XP - Desktop Replacement 45W. Všechny mají oproti běžným čipům redukované napětí, maximální teplotu 100 stupňů Celsia a používají FSB pouze na frekvenci 266 MHz. V současnosti se Desktop Replacement čipy vyrábí s jádry Thoroughbred a Barton, přičemž nejrychlejší je 2200 MHz Barton s napětím 1,40V (označený jako 2800+). Tyto procesory je bez problémů možné použít jako náhradu za klasický desktopový Athlon XP.
Mimo tyto Desktop Replacement jsou nabízeny i čipy SFF (Small Form Factor), které umí za chodu měnit svojí frekvenci a napětí, přičemž jejich maximální tepelný výkon je 35W. Tyto procesory jsou vyráběny s jádry Palomino a Thoroughbred, nejrychlejší je 1533 MHz Thoroughbred označený jako 1800+.
Případné zájemce o tyto čipy bohužel musím zklamat - k nám se nedováží a v nejbližší době patrně ani nebudou. Jejich cena je vyšší než u běžných čipů (o cca. 10 USD) a jejich dovoz by se tak nevyplatil. Rozhodují bohužel masy a ty šetří, kde se dá.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
