TDP, TBP, TGP, cTDO, SPD Wie unterscheiden sie sich?

Einführung
Wie Sie wissen, gibt es viele Kontroversen über die Art und Weise, wie Chip-Hersteller und -Designer die Leistungsaufnahme und die Verlustleistung darstellen. Dies hat sowohl mit der Menge an Strom zu tun, die diese Einheiten bei voller Leistung benötigen, als auch mit der angemessenen Kühlung, die in jedem Fall gewählt werden muss, um sie auf sicheren Temperaturen zu halten.

IBM, Intel, AMD, NVIDIA und andere Konkurrenten haben ihre eigenen Bezeichnungen eingeführt, um ihre Produkte bei den Käufern besser dastehen zu lassen, auch wenn sie sich ähneln oder manchmal reines Marketing sind.

Die Wahrheit ist, dass es kompliziert ist, da sich diese Bezeichnungen weiterentwickeln, einige werden eingestellt und dann wieder aufgenommen, andere bleiben in einer Reihe von Architekturen und werden nicht mehr benannt, oder es entstehen Varianten, usw. Deshalb ist es wichtig, sie in den folgenden Abschnitten einzeln zu analysieren, ohne dabei auf die zur Ermittlung dieser Werte verwendeten Metriken (Taktfrequenz, Spannung, Temperatur, dynamische Leistung...) einzugehen und ohne zu beurteilen, was besser oder schlechter ist.

TDP
TDP

Unabhängig davon, ob es sich um eine CPU oder eine GPU handelt, ist der TDP (Thermal Design Power oder Thermal Design Parameter oder Thermal Design Point) ein vom Chipdesigner definierter Wert, der sich auf einen thermischen Parameter bezieht, der in Watt (W) angegeben wird. Ein AMD Ryzen 7 7700X hat zum Beispiel eine TDP von 105 W.

Die thermische Entwurfsleistung ist definiert als die theoretische maximale Wärmemenge, die von einem Chip erzeugt wird. Diese steht natürlich in direktem Zusammenhang mit dem Stromverbrauch, wirkt sich aber auch direkt auf das Kühlsystem aus, das zur Ableitung der erzeugten Wärme benötigt wird.

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TGP
TGP TBP

TGP ist die Abkürzung für Total Graphic Power (Gesamtgrafikleistung) und bezeichnet den Stromverbrauch des Grafikprozessors und der gesamten Platine, jedoch ohne das Kühlsystem und die Beleuchtung, die diese Grafikkarte möglicherweise hat.

TGP wurde früher Total Board Power genannt, aber die Definition dieses Parameters hat sich geändert.

TBP bezog sich auf die gesamte Spitzenleistungsaufnahme der Grafikkarte selbst, einschließlich aller Kühlkörper und LEDs. Daher wurde TGP spezifischer und ist ein Wert, der sich eher auf die Platine selbst bezieht und nicht auf zusätzliche Zusatzgeräte wie das Kühlsystem oder die RGB-LED-Beleuchtung.

TBP
TBP, TDP, TGP

Es gibt auch den TBP- oder Total Board Power-Parameter, der sich in einem sehr grundlegenden Aspekt von TDP oder TGP unterscheidet. Bei TBP wird der Gesamt- und Spitzenstromverbrauch der Grafikkarte berücksichtigt. Mit anderen Worten könnte man sagen, dass es sich um die Wärmeleistung handelt, die von der gesamten Grafikkarte abgegeben wird, und das umfasst die gesamte Leiterplatte (TGP) + die Hilfssysteme für Beleuchtung, Kühlung und andere.

Peak bezieht sich auf die Spitzenlast

In Bezug auf das PCB beziehen wir uns auf alles: GDDR6-Speicher, über HBMs und ihre Versionen, Spannungsregler, VRMs, Spulen, Kondensatoren. Und natürlich kommen noch die Lüfter oder Flüssigkeitskühlsysteme und RGB-LEDs hinzu.

Mit anderen Worten: Wenn wir nur den Stromverbrauch einer CPU oder GPU wissen wollen, schauen wir uns den TDP an. Wenn Sie den Verbrauch von GPU+PCB wissen wollen, müssen Sie sich den TGP ansehen. Und wenn wir wissen wollen, wie hoch der Gesamtstromverbrauch der Grafikkarte ist, müssen wir uns den TBP ansehen. Sie alle werden in mehreren (w) gemessen. Zum Beispiel beträgt der TDP des NVIDIA GeForce RTX 4090 AD102 Chips 450W, während der TGP 600W beträgt, während der TBP 660W wäre.

SDP

Einige Hersteller verwenden auch SDP, einen weiteren Begriff, der viele Benutzer verwirrt. Dies steht für Scenario Design Point. Er wurde von Intel verwendet und erwies sich als ziemlich umstritten, als sie ihre Ivy Bridge-Mikroarchitektur auf den Markt brachten. Als die Wattangaben für diese Prozessoren veröffentlicht wurden, waren die Zahlen im Vergleich zu den klassischen TDPs sehr niedrig.

Aber die SDP hatte einen Trick, um diese CPUs effizienter als ihre Konkurrenten aussehen zu lassen. Außerdem weigerte sich Intel, TDP-Daten als Referenz anzugeben.

Der SDP ist eine völlig andere Kennzahl, die die durchschnittliche Leistung bei der Mindestfrequenz eines Prozessors im Verhältnis zur Höchstfrequenz im Turbomodus misst.

Es stimmt, dass die TDP bei diesen Prozessoren mit Turbomodus sehr verwirrend und ungenau sein kann. So kann beispielsweise ein Prozessor eine höhere Basisfrequenz als ein anderer haben, dafür aber eine niedrigere Boost-Frequenz, während der Konkurrent das Gegenteil tut und eine theoretisch sehr ähnliche TDP erhält.

Heutzutage wird die SDP nicht mehr verwendet. Jetzt ist man wieder bei TDP angelangt.

cTDP

Auf der anderen Seite gibt es cTDP. In diesem Fall bezieht sich die Metrik auf den konfigurierbaren TDP, den Ersatz für den SDP. Es handelt sich um einen programmierbaren Grenzwert für die TDP, der von den einzelnen Herstellern festgelegt wird. Dies ermöglicht es, je nach Verhalten und Leistung zu einem bestimmten Zeitpunkt zwischen zwei Werten zu wechseln. Die möglichen Werte sind:

cTDP down: wird im maximalen Stromsparmodus des Prozessors verwendet.
cTDP up: ist das Gegenteil und wird verwendet, wenn Sie die volle Leistung und Frequenz des Prozessors durch den Turbomodus in X Kernen einsetzen müssen, je nachdem, was jede Mikroarchitektur toleriert.
LFM, HFM und LPM
Obwohl sich die Metriken auf die Prozessorfrequenz beziehen, da sie mit den P-States verknüpft sind, ist es wichtig, auch andere Begriffe hervorzuheben, die Sie wahrscheinlich schon gelegentlich gesehen haben und nicht wissen, was sie bedeuten. Diese sind:

LFM oder Low Frequency Mode: Dies ist der niedrigste Spannungs- und Frequenzbetriebspunkt eines Prozessors, der sich direkt auf den oben erwähnten cTDP-Wert auswirkt.
HFM oder High Frequency Mode (Hochfrequenzmodus): ist der Hochfrequenzmodus und das genaue Gegenteil von LFM, d. h. es handelt sich um den höchsten Spannungs- und Frequenzbetriebspunkt eines Prozessors, der gemeinhin als Turbomodus bezeichnet wird. Er ist natürlich mit dem cTDP aufwärts verbunden.
LPM oder Low Power Mode: bezieht sich auf den niedrigsten Stromverbrauchszustand des Prozessors. Diese Metrik ist eine Art der Verknüpfung von LFM und cTDP down, d.h. die resultierende Frequenz, Spannung und Leistung ist das für diese CPU verfügbare Minimum.
Kurz gesagt, dies ist die Zusammenfassung der Unterschiede zwischen diesen Technologien. War es nützlich?