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Discussion: Définition du TDP

  1. #1
    Salut,

    En cherchant à droite à gauche j'ai trouvé ca : http://www.silentpcreview.com/article169-page3.html sur la définition du TDP. Intel et AMD ne mesure pas la même chose mais appelent cela pareil :sarcastic: . Sinon quelqu'un pourrait confirmer l'une ou l'autre des définition svoire les deux ?
    "si tout le monde s'etait dit "pour quoi faire ?" je pense qu'on tournerait encore sur 8086. Si tant est qu'on ait l'electricite ... " Franck@X86
    If all goes well will Dell sell Cells?
    <°)))><

  2. #2
    Le TDP est ce que les compagnies communiquent aux integrateurs. Cela est sense leur permettre de creer une solution thermique suffisante pour assurer le fonctionnement du microprocesseur dans toutes les conditions raisonables.

    Le TDP n'est qu'un indicateur du potentiel de dissipation thermique du microprocesseur et n'est pas lie directement aux proprietes physiques de celui-ci: pour preuve les 2 compagnies ont des processeurs du meme type fonctionnant a differentes frequences ayant le meme TDP (alors que le power change lineairement avec la frequence).

    Les TDP publies permettent generalement des scenaris extremes, et de nombreux constructeurs les ignorent et design pour 10 a 20% de power en moins que le TDP (Apple par exemple) parce que cela permet des Form factors plus attractifs et ne pose pas de problemes en utilisation typique (il reste les diodes thermiques pour garantir que aucun probleme n'arrivera).

    Donc pour repondre a ta question, le TDP n'est pas une mesure, c'est une description des capacites de la boite/socket dans laquelle tu met ton processeur. Si tu l'utilises comme une mesure, elle sera fausse.

    Que les constructeurs emploient une methodologie differente pour le determiner n'est pas surprenant. Sur certains core le power maximum n'est atteigneable que pars des power-virus et est tres loin au dessus de celui de l'application la pire, sur d'autres les 2 sont tres proches. C'est du a l'architecture, au design du chip, au process, a la qualite du power virus etc... Tu peux t'attendre a voir la methode d'evaluation du TDP evoluer encore car le power-virus est de plus en plus eloigne de l'application la pire a cause des techniques d'optimisation du power et des multi-core.

    En effet le TDP des multicore n'est pas determine de la maniere decrite dans cet article (ni par AMD ni par Intel).

    Un TDP bien defini te permettra de ne jamais throttle dans des conditions d'utilisation normale, tout en autorisant un form factor sexy et pas cher. Si je te dit un A-FX60 a un TDP de 200W je ne me trompe pas particulierement, je vais juste overdesign mon boitier de 100W.
    fefe - Dillon Y'Bon

  3. #3
    Ah ce Fefe il est inépuisable . Merci pour les précisions.
    "si tout le monde s'etait dit "pour quoi faire ?" je pense qu'on tournerait encore sur 8086. Si tant est qu'on ait l'electricite ... " Franck@X86
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  4. #4
    Donc le TDP n'a rien a voir avec la consommation electrique du proc, ou on peut raisonnablement penser que le tdp et la consommation sont liées ?

    Je pense là à la comparaison northwood/prescott, qui ne sont pas trop différents mais dont le dégagement thermique n'a rien a voir.
    A poil

  5. #5
    Citation Envoyé par eponge
    Donc le TDP n'a rien a voir avec la consommation electrique du proc, ou on peut raisonnablement penser que le tdp et la consommation sont liées ?
    D'apres ce que j'ai compris TDP != conso.
    "si tout le monde s'etait dit "pour quoi faire ?" je pense qu'on tournerait encore sur 8086. Si tant est qu'on ait l'electricite ... " Franck@X86
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  6. #6
    Le TDP est determine a partir de consommations electriques observees en labo sur des programmes juges representatifs par le constructeur en question, et en general pris comme le max des produits destines a une plateforme precise.
    Si ton processeur est celui qui tourne a la plus haute frequence pour un TDP donne, il y a de bonnes chances que le TDP repressente la consommation typique maximum pour ton processeur. Pour les autres c'est juste une borne sup.

    Le TDP vise est aussi connu avant meme la fabrication du processeur car cela decrit les objectifs du processeur en question en terme de plateforme et de segment. Il est essentiellement verifie en labo.

    Thermal Design Power : Dissipation pour laquelle on va design la plateforme.
    fefe - Dillon Y'Bon

  7. #7
    TDP : Thermal Design Power : puissance thermique pour la conception du refroidissement.
    C'est la limite supérieure de dissipation thermique maxi qu'un cpu peut atteindre en fonction. L'énergie dissipée est bien entendue liée à l'énergie consommée. Cela donne donc un ordre d'idée, mais çà n'est pas précis.

  8. #8
    Citation Envoyé par jose99m
    C'est la limite supérieure de dissipation thermique maxi qu'un cpu peut atteindre en fonction
    Ce n'est meme plus vrai, le cpu peut le depasser, et le depasse meme effectivement en fonctionnement "normal", les mecanismes de reduction de frequence/voltage entrant en jeu quand la temperature monte. C'est le maxi dans le sens la grande majorite des applications reste inferieure a cette valeur de dissipation.
    fefe - Dillon Y'Bon

  9. #9
    Citation Envoyé par fefe
    Ce n'est meme plus vrai, le cpu peut le depasser, et le depasse meme effectivement en fonctionnement "normal", les mecanismes de reduction de frequence/voltage entrant en jeu quand la temperature monte. C'est le maxi dans le sens la grande majorite des applications reste inferieure a cette valeur de dissipation.
    source ?

  10. #10
    Citation Envoyé par fefe
    Ce n'est meme plus vrai, le cpu peut le depasser, et le depasse meme effectivement en fonctionnement "normal", les mecanismes de reduction de frequence/voltage entrant en jeu quand la temperature monte. C'est le maxi dans le sens la grande majorite des applications reste inferieure a cette valeur de dissipation.
    je crois pas qu'il puisse passer au dessus en fonctionnement normal... Je crois que seuls les power viruses interne en sont capable...
    Mes propos n'engagent personne, même pas moi.

  11. #11
    Des applications "reellees" ecrites avec l intention de le faire chauffer peuvent depasser, et plus rarement des applis qui font quelque chose.
    fefe - Dillon Y'Bon

  12. #12
    TAT (Intel Thermal Analysis Tool) est un power virus ?

    http://www.hardware.fr/marc/TAT.exe

  13. #13
    s'il ne sert qu'à faire chauffer le cpu et qu'il vient de chez intel, oui.
    Mes propos n'engagent personne, même pas moi.

  14. #14
    bien sur un conroe E6700 a bcp plus de chances de depasser le TDP que les modeles inferieurs par exemple, sur un 6400 meme le power virus doit pas depasser.
    fefe - Dillon Y'Bon

  15. #15
    Citation Envoyé par fefe
    bien sur un conroe E6700 a bcp plus de chances de depasser le TDP que les modeles inferieurs par exemple, sur un 6400 meme le power virus doit pas depasser.
    les modèles spéciaux intel tapent vraiment fort (voir l'article de sam sur les consommation)
    Mes propos n'engagent personne, même pas moi.

  16. #16
    Pour rappel, l'échauffement dans un proc ou autre circuit numérique se produit principalement pendant les transitions des portes d'un état à l'autre (du au fait que les signaux réels ne sont pas carrés mais légèrement arrondis, c'est cet écart au signal idéal qui est la principale cause d'échauffement et consommation électrique). Du coup c'est proportionnel au nombre de transitions par unité de temps et au carré du courant consommé. Pour un proc donné, plus la fréquence augmente plus ça chauffe, mais pour une architecture donnée, à fréquence fixe plus les transistors sont lents, plus ça chauffe aussi (ça explique aussi pourquoi les versions lowpower des procs s'overclockent mieux, elles sont en fait plus rapides!).
    Enfin si on compare deux architectures avec le même nombre de transistors, celle qui fait le moins de transitions par unité de temps chauffe moins; d'où l'intérêt de la logique asynchrone pour minimiser l'échauffement et la conso.
    Pour finir, fefe, il n'est donc pas forcément vrai qu'un proc certifié pour une fréquence plus lente dégage moins de chaleur qu'un plus rapide, car en fait s'il est certifié plus lent, c'est que ses transistors sont plus lents et donc pour le même dégagement de chaleur ne peuvent pas aller aussi vite que celui plus rapide (mis à part la sous-certification pour raisons commerciales). C'est pas pour rien qu'on paye plus cher un proc rapide.

  17. #17
    Citation Envoyé par Fanche
    Enfin si on compare deux architectures avec le même nombre de transistors, celle qui fait le moins de transitions par unité de temps chauffe moins; d'où l'intérêt de la logique asynchrone pour minimiser l'échauffement et la conso.
    Pour finir, fefe, il n'est donc pas forcément vrai qu'un proc certifié pour une fréquence plus lente dégage moins de chaleur qu'un plus rapide, car en fait s'il est certifié plus lent, c'est que ses transistors sont plus lents et donc pour le même dégagement de chaleur ne peuvent pas aller aussi vite que celui plus rapide (mis à part la sous-certification pour raisons commerciales). C'est pas pour rien qu'on paye plus cher un proc rapide.
    Je ne sais pas vraiment comment le formuler, mais ce que j'expliquais sur le TDP n'est pas une speculation mais un etat de fait.

    Les transistors d'un processeur certifie a plus basse frequence ne sont pas plus lents que ceux d'un certifie plus haut (dans la meme generation). Il y a juste potentiellement de legers defauts qui les ont empeche d'etre certifies a plus haute frequence.

    Le binning des microprocesseurs (choix de la frequence finale) est fonction du succes a une batterie de tests en sortie de chaine de production. Aucun n'a des transistors differents des autres (rapides ou lents comme tu dis). Ensuite certains processeurs peuvent etre commercialises a des frequences plus basses que celles auquelles ils ont ete validees et ne seront en rien different de ceux qui avaient ete valides aux plus basses frequences. Les raisons pour lesquelles les processeurs a plus haute frequence sont plus chers dans une meme gamme sont 1: il faut creer un effet de gamme 2: les tests aux plus hautes frequences ont un taux de succes assez faible, donc forcement ce qui est rare devient cher. Entre un conroe E6600 et un E6700 la seule difference est le succes ou non a un test, ils sortent des memes waffer, des memes chaines de production, etc...

    Si compter le nombre de transitions par unite de temps suffisait a calculer le power d'un microprocesseur actuel comment expliquer que cela occupe la moitie de la communaute qui fait de la recherche en architecture des processeurs et des centaines d'ingenieurs chez les fabricants (estimer qu'ils sont stupides est la mauvaise reponse). Je peux te trouver une infinite d'exemples ou des chips qui activent moins de transistors que d'autres consomment beaucoup plus, juste parce que la capacitance activee est beaucoup plus importante ou meme a cause de courants de fuite.
    fefe - Dillon Y'Bon

  18. #18
    fefe:
    1- Pour la rapidité des transistors, par exemple sur un même wafer, les processus de fabrication ne sont pas complêtement uniformes; je ne serai étonné que les procs les plus rapides soient situés principalement dans une région donnée des wafers (chose très souvent constatée dans les procédés de fabrication à base de photolithographie). Par contre il est vrai aussi que les problèmes "ponctuels" (sur un ou quelques transistors) brident le proc. Je parle plus de tendance générale)
    2- Pour le binning, je me suis peut-être mal exprimé, je pense que les variations de vitesse des transistors sont faibles entre les différents proc d'une même série mais sont là (pas forcément autant que la gamme de fréquence proposée pour ledit proc). Les proc sont censés être identiques mais ils sont fabriqués sur des wafers différents, avec des machines qui peuvent être différentes, et même s'il s'agit d'un seul wafer et donc sur lequel les proc sont censés être parfaitement identiques, il ne faut pas oublier que ce qui est réalisé est extrèmement petit et tjs (pour les procs du moins) à la limite de ce qu'on sait faire. Du coup la moindre petite variation de pression sur une zone du wafer ou autre petite erreur d'alignement entre les masques va induire des différences entre les dies d'un même wafer, c'est inévitable. C'est par exemple à cause des problèmes d'alignement des masques que la taille des wafers est limité (et grâce aux progrès réalisé qu'elle a augmentée).
    Maintenant je t'accorde qu'une limitation "ponctuelle" (de quelques transistors) va donner un proc tournant moins vite mais dégageant moins. Mais je pense que les tpd sont des valeurs "max" (ou moyenne des max) et pas moyennes sur tous les proc.
    Pour les effets de gamme ou succès d'un proc, c'est ce à quoi je pensait dans les raisons commerciales.
    3- Je pense qu'en fait on dit la même chose pour ce qui est de l'influence du nombre de transitions par seconde. Pour une technologie donnée (finnesse de gravure, type de transistors etc...) il y a beaucoup à gagner en optimisant l'architecture (il n'y a qu'à voir le retour des pipeline courts dans les procs intel) et le placement rootage des procs (câblage en gros) parce qu'il n'y a pas que les transistors qui chauffent et le "câblage" a une grosse influence sur la fréquence maxi d'une architecture.
    Après pour chaque technologie de fabricaiton donnée il y aura des architecture optimales différentes selon les critères puissance de calcul/fréquence/tdp.

  19. #19
    faut pas oublier non plus un bete effet joule dans les dizaines de kilometre de pistes métallique (meme si l intensité dans chacune est très faible)... Comme tout fils possédant une résistance et parcouru par une intensité, ils chauffent.

    Les courant de fuites sont aussi un vrai problème, pour tous... Et pour avoir bosser sur FIB (http://en.wikipedia.org/wiki/Focused_ion_beam, si ça intéresse quelqu'un, je dois pouvoir obtenir le droit de diffuser quelques photos) je peux dire que même au sein d'un même wafer, tous les chips ne sont pas égaux (même si les écarts, avant que je les massacre sont assez faible, au sein d'un même wafer).

    La partie la meilleure, en principe, est la partie proche du centre du wafer, ce qui pose évidemment le problème quand le wafer grandit : ya plus de chips loin du centre.

    EDIT : pour les photos, c'est pas gagné...
    Mes propos n'engagent personne, même pas moi.

  20. #20
    Neo_13: ça m'étonne pas pour les photos, ça reviendrait pas à publier une partie de ton travail??
    Pour l'effet Joule, tout à fait d'accord, c'est pour ça que le placement rootage cherche entre autre à minimiser la longueur totale des connections (pour l'effet Joule) et la longueur maxi des connections (pour la fréquence max)
    Moi j'ai bossé quelques temps sur des MEMS en techno Silicium sur isolant (wafers SOI). On utilisait un seul masque pour faire les chips: donc pas de problème d'alignement entre les masques qui sont souvent plus problématiques sur les bords de wafers. Et bien au final même si les structure réalisées sont de quelques microns (donc à priori assez gros) les écarts de fabrication entre le centre et les bords du wafer (à cause du dépôt à la tournette de la photorésine, et de l'attaque plasma principalement), ces écarts incitent à ne pas faire les mêmes composants sur les bords et au centre du wafer, tout ça pour améliorer le taux de réussite.

  21. #21
    Mais je pense que les tpd sont des valeurs "max" (ou moyenne des max) et pas moyennes sur tous les proc.
    Ce que j'essaye d'expliquer dans ce thread c'est que les TDP furent un jour des valeurs max, mais que ce n'est plus le cas tout simplement parce que l'ecart entre le power max et le power typique est devenu bien trop important. Designer un systeme de refroidissement pour le power max le rendrait couteux et bruyant tout ca pour couvrir des cas rares ou le processeurs aurait tout simplement pu throttle.

    Si tu traces une hypothetique courbe de power par application en representant l'ensemble des applications existantes (triees par power), le TDP auparavant aurait ete choisi comme la valeur max obtenue, le TDP aujourd'hui sera la valeur max observee sur x% des applications.

    Ensuite le TDP designe une enveloppe thermique ou plutot une boite+ventilation dans laquelle on peut mettre un processeur. Malgre les micro variations entre chaines de production, processeurs au centre ou sur les cotes, voltage regulators qui ne sortent pas la meme tension etc... ce sont les processeurs aux plus hautes frequences destinees a cette boite qui servent a evaluer le TDP (en pratique le TDP vise permet plutot de determiner quelle sera la frequence/voltage max de nos jours). Tous les produits a moindre frequence auront beaucoup plus de marge (et une dissipation typique inferieure).
    fefe - Dillon Y'Bon

  22. #22
    Ok fefe, je ne suis pas assez au courant pour savoir exactement comment sont déterminés les tdp et ce qui tu nous dis semble tout à fait plausible. ça tendrait bien à confirmer mon impression que les procs s'overclockent moins qu'avant (thottle désactivé), parce que la marge entre la fréquence de fonctionnement et la fréquence max supportée en pleine charge se réduit alors. (maintenant ce n'est qu'une impression que j'ai et sûrement pas faite sur assez de procs pour pouvoir être considérée comme fiable)
    Après ce que je dis plus haut reste valide pour les 2-3 fréquences les plus élevées de la gamme d'un proc, où là les tdp sont les mêmes.

  23. #23
    Sinon je ne pretend pas que tous les constructeurs font comme ca pour determiner le TDP, juste qu'il y en aau moins 1 qui le fait .
    fefe - Dillon Y'Bon

  24. #24
    Citation Envoyé par Fanche
    Neo_13: ça m'étonne pas pour les photos, ça reviendrait pas à publier une partie de ton travail??
    Pour l'effet Joule, tout à fait d'accord, c'est pour ça que le placement rootage cherche entre autre à minimiser la longueur totale des connections (pour l'effet Joule) et la longueur maxi des connections (pour la fréquence max)
    Moi j'ai bossé quelques temps sur des MEMS en techno Silicium sur isolant (wafers SOI). On utilisait un seul masque pour faire les chips: donc pas de problème d'alignement entre les masques qui sont souvent plus problématiques sur les bords de wafers. Et bien au final même si les structure réalisées sont de quelques microns (donc à priori assez gros) les écarts de fabrication entre le centre et les bords du wafer (à cause du dépôt à la tournette de la photorésine, et de l'attaque plasma principalement), ces écarts incitent à ne pas faire les mêmes composants sur les bords et au centre du wafer, tout ça pour améliorer le taux de réussite.
    de mon ancien travail ! mais qui a continué avec quelqu'un d'autre...

    Mais j'ai un bon contact chez NXP (car c'est chez eux que j'ai fait bon usage du FI et donc, je vais peut etre pouvoir montrer des photos... faut juste que je me colle a les choisir, puis ecrire un pti mot et enfin demander l'approbation... Bref, je crois pas le faire tout de suite...
    Mes propos n'engagent personne, même pas moi.

  25. #25
    Citation Envoyé par fefe
    Le binning des microprocesseurs (choix de la frequence finale) est fonction du succes a une batterie de tests en sortie de chaine de production. Aucun n'a des transistors differents des autres (rapides ou lents comme tu dis).
    Et pourtant, aucun n'est identique...

    Citation Envoyé par fefe
    Si compter le nombre de transitions par unite de temps suffisait a calculer le power d'un microprocesseur actuel comment expliquer que cela occupe la moitie de la communaute qui fait de la recherche en architecture des processeurs
    D'accord avec ça.

  26. #26
    Un petit deterrage .

    Reponse tardive a la question des transistors lents/rapides: effectivement aucun transistor n'est vraiment identique (si tu regardes au niveau atomique) et peut donc atteindre des frequences differentes, mais c'est le transistor le plus "faible" qui determinera la frequence finale, et il arrive d'avoir des processeurs au centre des waffers qui montent moins que ceux sur les bords, meme si statistiquement c'est plus souvent l'inverse.
    De maniere generale quand on parle de transistors lents/rapides c'est un choix de design (transistors low leakage vs xtors normaux) mais rarement en comparant les memes transistors entre 2 chips (il y a tellement d'autres facteurs qui determinent la frequence finale).

    Pour revenir sur le TDP, on voit apparaitre des techniques de turbo (IDA & co) qui eloignent encore plus le TDP du power max. La frequence max du processeur est changee dynamiquement de maniere a ne pas depasser les contraintes thermiques, et ce n'est plus considere comme une situation d'urgence comme auparavant, mais un mode d'operation normal.
    fefe - Dillon Y'Bon

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