Bagaimana Rating TDP Prosesor Bisa Menyesatkan

Jika Anda pernah berada di pasar untuk CPU, ada kemungkinan besar Anda akan menemukan peringkat kecil yang dikenal sebagai TDP. Ini adalah peringkat yang sering dilontarkan dalam argumen atau rekomendasi dan sebenarnya cukup banyak disalahpahami. TDP adalah singkatan dari "Thermal Design Power" dan merupakan spesifikasi yang dapat ditemukan di hampir semua prosesor saat ini. Ini diukur dalam "Watt" dan dimaksudkan untuk memberi tahu pengguna tentang jumlah panas maksimum yang diharapkan dihasilkan prosesor dalam skenario beban yang realistis tetapi berat. Dua produsen CPU utama, AMD dan Intel, menggunakan nomor ini secara ekstensif di seluruh materi pemasaran mereka.

Memahami TDP

Jadi mengapa sebenarnya peringkat TDP ini begitu sulit untuk dipahami? Yah, sebagian besar ada hubungannya dengan fakta bahwa TDP bukanlah peringkat yang diatur secara ketat. Peringkat ini digunakan oleh Intel dan AMD untuk merujuk pada jumlah panas yang harus dikeluarkan oleh solusi pendinginan CPU dari CPU agar tetap di bawah TJmax. Ini menciptakan banyak area abu-abu dalam definisi TDP, karena variasi yang diperkenalkan melalui Algoritma Peningkatan CPU dan berbagai solusi pendinginan.

TDP juga membingungkan karena diiklankan dalam Watt. Setelah melihat peringkat ini dalam watt, orang dapat dengan mudah berasumsi bahwa ini mengacu pada jumlah daya yang dimaksudkan untuk digunakan oleh prosesor, yang merupakan konsep yang menyesatkan. TDP sebenarnya mengacu pada "Output Daya Termal" daripada "Penarikan Daya Listrik" yang menciptakan kesalahpahaman baru di antara pembeli umum.

Panas vs Kekuatan

Berlawanan dengan kepercayaan populer, peringkat TDP sebenarnya tidak mengacu pada jumlah daya maksimum yang dapat digunakan prosesor di bawah beban. Itu bahkan bukan ukuran daya listrik sama sekali. TDP adalah angka yang "dipilih" oleh AMD dan Intel daripada dihitung, dan tujuan utamanya adalah campuran informasi dan pemasaran yang berguna.

TDP adalah nomor yang dipilih untuk memungkinkan produsen pendingin merancang solusi pendinginan yang mampu menjaga prosesor tersebut dalam suhu operasi normal di semua skenario kasus penggunaan normal. Oleh karena itu, ini lebih diarahkan pada pendinginan prosesor daripada daya yang dapat digunakan prosesor dalam kondisi tertentu.

Namun, ada hubungan antara peringkat daya termal yang dapat dilihat di sini dan daya aktual yang dapat diambil oleh prosesor. Meskipun angka TDP itu sendiri mungkin bukan indikator langsung dari penarikan daya, namun secara tidak langsung dapat berguna dalam membandingkan penarikan daya dari dua prosesor yang menggunakan proses manufaktur yang sama dan berdasarkan arsitektur yang sama. Karena prosesor dengan peringkat TDP yang lebih tinggi akan menghasilkan lebih banyak panas di bawah beban, kemungkinan besar prosesor juga cenderung menarik lebih banyak daya dari catu daya. Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa angka-angka tersebut terkait, tetapi mengatakan bahwa prosesor dengan peringkat TDP 95 Watt akan mengkonsumsi daya 95 watt di bawah beban tidak akurat.

Watt adalah Watt

Terlepas dari perbedaan nyata antara keluaran daya termal dan penarikan daya listrik, watt tetaplah watt. Wikipedia mendefinisikan watt sebagai "satuan turunan dari satu joule per detik, dan digunakan untuk mengukur laju transfer energi". Definisi ini sangat berguna untuk menjelaskan penggunaan satuan “watt” dalam peringkat TDP.

Daya yang ditarik oleh komponen diukur dalam watt, sedangkan keluaran panas dari prosesor juga diukur dalam watt. Penting untuk diingat bahwa ini bukan unit berbeda yang memiliki nama yang sama. Penggunaan watt menandakan bahwa energi yang sama sedang diubah dari termal ke bentuk listrik. Artinya energi yang ditarik oleh prosesor (daya listrik) akan selalu sedikit lebih tinggi daripada energi yang dikeluarkan prosesor dalam bentuk panas (daya termal). Perbedaan energi antara kedua besaran ini digunakan oleh prosesor untuk menjalankan fungsinya.

Bagaimana Intel menghitung TDP

Kesalahpahaman mengenai peringkat TDP menjadi lebih luas karena fakta bahwa kedua produsen CPU besar menggunakan cara yang berbeda untuk memilih TDP mereka. Ini berarti bahwa jumlahnya, meskipun keduanya diukur dalam watt, tidak dapat dibandingkan satu sama lain. Diferensiasi penting adalah Intel menggunakan jam dasar prosesornya untuk memilih TDP-nya. Ini berarti bahwa peringkat "keluaran panas maksimum" dari prosesor mereka hanya berlaku ketika CPU beroperasi pada jam dasar.

Ini menghadirkan banyak tantangan dalam skenario modern. CPU modern dari Intel jarang beroperasi pada jam dasar. Karena mekanisme peningkatan ekstensif yang terintegrasi ke dalam chip modern, dan terlebih lagi, ruang kepala overclocking yang dibuka oleh fitur motherboard seperti Peningkatan Multi-Core, peringkat TDP yang diiklankan jauh di bawah penarikan daya sebenarnya dari chip selama penggunaan reguler. TDP adalah perkiraan yang agak jinak dari output panas prosesor ketika datang ke Intel.

Ini juga dapat menghadirkan tantangan bagi pengguna akhir dalam hal pilihan komponen. Pembeli yang tidak curiga mungkin cenderung membeli PSU yang lebih kecil atau pendingin CPU yang lebih lemah jika pertimbangannya didasarkan pada TDP saja. Meskipun dimungkinkan untuk menjalankan CPU dengan pendingin yang dinilai untuk TDP yang tepat (95W lebih dingin untuk CPU dengan nilai 95W), CPU pasti akan menembak melewati nilai TDP segera setelah mekanisme turbo-boosting diaktifkan. Hal ini dapat menimbulkan masalah dalam hal pendinginan. Oleh karena itu, pendekatan Intel terhadap peringkat TDP prosesornya sedikit lebih buruk daripada AMD, dan karena itu memberikan lebih banyak ruang untuk interpretasi.

Bagaimana AMD menghitung TDP

AMD, sama sekali tidak sempurna dalam hal proses pemberian peringkat TDP ke CPU-nya. Keuntungan besar dari pendekatan AMD, bagaimanapun, adalah bahwa AMD mengukur keluaran panas prosesor pada jam dorongan maksimumnya, berbeda dengan pendekatan Intel yang diukur pada jam dasar. Ini bisa menjadi indikasi yang agak lebih akurat tentang jumlah panas yang dapat dikeluarkan CPU dalam kasus penggunaan biasa.

Telah dilaporkan bahwa definisi internal TDP AMD adalah: “Thermal Design Power (TDP) adalah pengukuran keluaran termal ASIC, yang mendefinisikan solusi pendinginan yang diperlukan untuk mencapai kinerja terukur.” Pernyataan ini pada dasarnya cukup mudah. AMD menguraikan persyaratan dasar peringkat TDP untuk ASIC (Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi, atau CPU Ryzen dalam konteks ini). Pedoman oleh AMD ini menawarkan sedikit lebih banyak informasi kepada produsen pendingin sehingga mereka dapat merancang solusi pendinginan yang memadai untuk CPU yang bersangkutan.

Ada satu bagian yang membingungkan dalam pernyataan AMD. AMD mengacu pada "performa terukur" prosesor dalam definisi TDP-nya. Ini pada dasarnya berarti bahwa peringkat TDP hanya berlaku untuk prosesor yang beroperasi di antara frekuensi dasar dan peningkatannya. Ini mengesampingkan fitur auto-overclocking potensial dari Precision Boost 2.0 yang menggunakan ruang kepala termal dan daya untuk mencapai jam peningkatan maksimum yang dapat dicapai prosesor, tanpa melanggar batas daya dan termal apa pun.

Pendekatan AMD juga mencakup formula untuk TDP yang berpotensi membantu produsen pendingin untuk merancang solusi pendinginan mereka secara memadai.

Formula TDP

Rumus yang diberikan oleh AMD untuk TDP adalah sebagai berikut:

TDP (Watt) = (tKasus°C – tAmbien°C)/(HSF ca)

GamersNexus merinci formula ini dalam pelaporan mereka, mari kita lihat artinya:

• tCase°C didefinisikan sebagai berikut: “Suhu maksimum untuk sambungan die/penyebar panas untuk mencapai kinerja terukur”. Telah dilaporkan bahwa definisi internal AMD adalah ini: “Suhu casing maksimum. Suhu maksimum saat diukur di lokasi paket yang ditentukan oleh panduan desain termal yang sesuai. " Tcase max digunakan untuk desain solusi termal dan simulasi termal.
• tCase berarti "kotak", seperti pada penyebar panas terintegrasi atau IHS, bukan sasis komputer. Khususnya, ini mengacu pada suhu pada titik di mana cetakan silikon memenuhi IHS. Perhatikan bahwa ini bukan "seberapa panas CPU" tetapi "seberapa panas CPU sebelum Precision Boost 2 mulai melambat." TCase yang lebih rendah akan menghasilkan TDP yang lebih rendah dalam rumus.
• Angka berikutnya dalam rumus adalah tAmbient, yang merupakan pengurangan dikurangi dari tCase minuend sebelum hasilnya dibagi dengan resistansi termal. AMD mendefinisikan tAmbient°C sebagai “suhu maksimum pada saluran masuk kipas HSF untuk mencapai kinerja terukur.”
• HSF mengacu pada heatsink dan kipas, sehingga pendingin CPU dipasang di atas prosesor. Ini adalah suhu udara di sekitar heatsink, apakah itu di bangku terbuka atau di casing PC. tAmbien yang lebih rendah berarti TDP yang lebih tinggi, tetapi tAmbien ditentukan oleh AMD dalam rumus TDP-nya dan tidak ditentukan oleh tAmbien Anda sendiri. AMD mendefinisikan HSF ca (°C/W) sebagai: Peringkat minimum °C per Watt heatsink untuk mencapai kinerja terukur.

Apakah rumus mengandung zat?

Memiliki formula khusus untuk kasus penggunaan ini mungkin tampak seperti solusi sempurna untuk kesalahpahaman seputar TDP tetapi sebenarnya, jauh dari itu. Pertama, perlu dicatat bahwa tidak ada nilai dalam rumus yang tetap. Semua nilai adalah variabel yang berubah dengan prosesor yang bersangkutan. Ini berarti bahwa angka dapat dimanipulasi sesuka hati untuk mendapatkan nilai TDP yang diinginkan, dan nilai TDP dapat dimanipulasi hanya untuk mendapatkan angka yang ditentukan secara sewenang-wenang di sisi kanan. Inilah sebabnya mengapa dinyatakan bahwa nilai TDP "dipilih" lebih dari "dihitung" oleh Intel dan AMD.

Tapi mari kita lihat rumusnya untuk melihat apa artinya sebenarnya. Tentunya akan ada sesuatu yang substansial di balik persamaan matematika? Nah, ternyata ada beberapa penggunaan formula ini dalam proses pembuatan pendingin untuk CPU. Rumus pada dasarnya mencakup faktor-faktor yang diperlukan untuk mencapai target TDP yang dipilih oleh produsen CPU. Variabel dalam rumus tidak memiliki arti penting bagi pengguna akhir sekalipun.

Hingga saat ini, sepertinya nomor TDP hanyalah omong kosong promosi yang ditempatkan perusahaan pada kotak CPU mereka hanya untuk menyesatkan konsumen. Namun, tidak sepenuhnya demikian. Faktanya adalah, AMD dan Intel tidak pernah mengklaim bahwa TDP dimaksudkan untuk menunjukkan penarikan daya CPU. Mereka secara khusus mencantumkan TDP sebagai indikator keluaran daya termal, dan sebagai panduan untuk pendingin yang diperlukan untuk menghilangkan panas dari CPU. Kesalahpahaman seputar TDP berasal dari banyak faktor, terutama penggunaan "watt" untuk mewakili daya termal, yang dapat dengan mudah disalahpahami.

Bagaimana nomor TDP berguna

Anda mungkin cenderung berpikir bahwa angka TDP yang dikeluarkan oleh AMD dan Intel tidak memiliki arti bagi pengguna akhir. Pernyataan itu mungkin benar sampai batas tertentu, tetapi itu tidak berarti bahwa angka-angka TDP sama sekali tidak berguna. Ada dua keuntungan besar dari pendekatan ini:

Prosesor berbeda pada TDP yang sama same

Keuntungan besar pertama dari merancang peringkat TDP untuk prosesor adalah bahwa AMD dan Intel dapat bekerja pada variabel lain dalam rumus TDP untuk mencapai target TDP yang diinginkan. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa variabel dalam rumus dapat dimanipulasi sesuka hati untuk mencapai hasil yang diinginkan. Ini mungkin bukan hal yang buruk dalam praktik. Pada kenyataannya, ini berarti bahwa pabrikan dapat memilih TDP yang wajar untuk komponen mereka, dan kemudian menyempurnakan internal komponen untuk memberikan hasil yang diinginkan. Ini adalah penjelasan yang agak terlalu disederhanakan tentang mengapa formula itu begitu terbuka untuk dimanipulasi.

Variabel dalam rumus itu bervariasi dari CPU ke CPU, sementara kita dapat melihat banyak CPU dari AMD dan Intel yang berbagi TDP yang sama. Misalnya, Ryzen 7 3800X, Ryzen 9 3900X, dan Ryzen 9 3950X semuanya memiliki TDP 105 watt yang sama. Jelas bagi semua orang segera bahwa Ryzen 9 3950X mengkonsumsi daya paling banyak dari semua CPU yang berbagi TDP ini. Ini karena AMD telah mencapai target TDP dengan memanipulasi dan menyempurnakan nilai lain dalam formula, untuk mendapatkan transfer termal dan efisiensi termal terbaik pada penarikan daya yang lebih tinggi.

Merancang Solusi Pendingin

Keuntungan utama kedua dari peringkat TDP sebenarnya adalah alasan utama nomor TDP dipilih di tempat pertama. Karena TDP adalah angka yang dipilih oleh Intel dan AMD untuk merujuk pada jumlah panas yang harus dapat dikeluarkan oleh pendingin agar CPU berfungsi sebagaimana dimaksud, nilai ini sebenarnya membantu produsen pendingin untuk merancang solusi pendinginan yang memadai untuk CPU. Ini memastikan bahwa CPU yang dikeluarkan oleh produsen memiliki pendingin yang memadai yang tersedia di pasar dari produsen pihak pertama dan pihak ketiga.

Ketika CPU baru diumumkan, AMD/Intel mengirimkan dokumen rinci ke desainer pendingin yang disebut "Panduan Desain Termal". Panduan ini berisi semua informasi yang diperlukan tentang chip yang dimaksud, termasuk metode yang digunakan untuk "menghitung" TDP untuk prosesor tersebut. Setiap dan semua penyesuaian yang telah dilakukan pada formula juga dicatat dalam panduan sehingga pabrikan pendingin dapat menyesuaikan manipulasi juga. Pabrikan kemudian bebas merancang solusi pendinginan mereka sendiri, yang kemudian menjalani pengujian ketat dengan CPU yang bersangkutan. Pengujian ini memastikan bahwa pendingin mampu memastikan bahwa chip berjalan pada tingkat kinerja terukurnya, tanpa melanggar TJmax.

Produsen Pendingin di TDP

Produsen solusi pendinginan ini juga terpolarisasi pada topik TDP. Jelas bahwa tidak satupun dari mereka yang benar-benar mempercayai angka-angka yang dikeluarkan oleh AMD dan Intel untuk CPU mereka. Karena tingkat penyesuaian dan manipulasi pada formula TDP, dan variasi dalam penarikan daya dan termal karena teknik boosting, pabrikan pendingin tidak terlalu memperhatikan jumlah sebenarnya. Pabrikan cenderung memvalidasi kerja pendingin melalui pengujian mereka sendiri pada CPU yang bersangkutan.

Anda mungkin telah memperhatikan bahwa pendingin memiliki peringkat TDP yang diiklankan juga. Ini adalah nomor TDP lain yang tidak memiliki banyak substansi dalam hal operasi dunia nyata. Jika pendingin memiliki rating TDP 95W, itu tidak berarti bahwa pendingin tersebut dapat mendinginkan prosesor yang juga memiliki rating 95W. Ada terlalu banyak variabel yang berperan di sini untuk membuat pernyataan selimut definitif seperti itu. Produsen pendingin benar-benar menguji dan merancang peringkat TDP mereka sendiri untuk pendingin mereka yang mungkin atau mungkin tidak sesuai dengan peringkat yang telah dikeluarkan AMD dan Intel.

Pengujian termal dan ulasan yang tepat harus menjadi satu-satunya titik referensi Anda saat membeli pendingin untuk CPU Anda. Peringkat TDP dari CPU dan pendingin mungkin hanya bagus untuk membingungkan calon pembeli.

Jika bukan TDP, lalu apa?

Jika Anda khawatir tentang penarikan daya dari CPU apa pun yang mungkin Anda pertimbangkan untuk dibeli, ada cara untuk mengetahuinya dengan tepat. Alih-alih bergantung pada nomor TDP buatan yang menawarkan sedikit atau tidak ada indikator penarikan daya di dunia nyata, orang harus selalu melihat ulasan mendalam dan kinerja termal CPU tertentu sebelum membeli. TDP tidak menceritakan keseluruhan gambar. Ini bisa sangat menyesatkan bagi pelanggan yang hanya melihat "watt" tercetak di sebelah angka dan menganggap bahwa itu adalah peringkat penarikan daya maksimum.

Tinjauan mendalam lengkap tentang CPU dan komponen lainnya umumnya mencakup nomor penarikan daya yang diukur baik dari konektor CPU 12-pin ATX dan juga dari dinding. Ini memberikan ide yang sangat akurat tentang penarikan daya CPU di bawah skenario yang berbeda. Tidak seperti nomor TDP, nomor penarikan daya yang dihitung dengan cara ini cukup mewakili nomor sebenarnya yang mungkin Anda harapkan untuk dilihat dalam operasi normal. Nilai-nilai ini juga memperhitungkan algoritme boosting dan peningkatan OC out-of-the-box yang mungkin diaktifkan pada CPU tertentu. Menilai penarikan daya CPU dengan cara ini jauh lebih akurat dan mewakili hasil dunia nyata yang sebenarnya daripada hanya memperkirakan penarikan daya dari peringkat TDP.

Kata-kata Terakhir

Kesimpulannya, cukup jelas bahwa angka TDP tidak mewakili penarikan daya CPU dalam skenario dunia nyata. TDP adalah peringkat yang lebih fleksibel dari yang disadari kebanyakan orang. Sebagian besar adalah nomor yang dipilih oleh AMD dan Intel untuk memberikan produsen pendingin target tertentu, di mana mereka harus merancang solusi pendinginan mereka. Ada banyak ruang untuk interpretasi dalam peringkat ini, dan karenanya mengarah pada kesalahpahaman yang besar. TDP sama sekali bukan representasi akurat dari penarikan daya maksimum CPU seperti yang mungkin diasumsikan oleh sebagian besar pembeli yang tidak menaruh curiga.

Peringkat memiliki kegunaannya dalam beberapa kasus, bagaimanapun, yang lebih berkaitan dengan pendinginan CPU dibandingkan dengan penarikan daya. Produsen pendingin juga tidak setuju dengan penggunaan angka dan formula TDP oleh Intel dan AMD. Mereka merancang metodologi dan pengujian mereka sendiri untuk memeriksa apakah solusi pendinginan yang mereka hasilkan cukup untuk CPU tertentu. Mungkin juga tidak akurat untuk membandingkan secara langsung nomor TDP dari satu CPU ke CPU lain, hanya karena keduanya menggunakan "watt" dalam sistem peringkat mereka. Pengguna akhir harus selalu mempertimbangkan ulasan sebelum membuat keputusan pembelian.