थर्मल डिज़ाइन पावर

थर्मल डिज़ाइन पावर (टीडीपी), जिसे कभी-कभी थर्मल डिज़ाइन पॉइंट कहा जाता है, संगणक चिप या घटक (प्रायः एक सीपीयू, जीपीयू या चिप पर सिस्टम) द्वारा उत्पन्न गर्मी की अधिकतम मात्रा होती है, जिसे संगणक में शीतलन प्रणाली को नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। किसी काम के बोझ तले।

कुछ सूत्रों का कहना है कि माइक्रोप्रोसेसर के लिए अत्याधिक शक्ति दर सामान्यतः टीडीपी रेटिंग का 1.5 गुना है। इंटेल ने कुछ आइवी ब्रिज वाई-सीरीज प्रोसेसर के लिए परिदृश्य डिजाइन पावर (एसडीपी) नामक एक नया मीट्रिक प्रस्तुत किया है।

गणना
साधारण सीपीयू पावर (एसीपी) केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों की बिजली की व्यय है, विशेष रूप से सर्वर संगणक प्रोसेसर, साधारण दैनिक उपयोग के अंतर्गत उन्नत माइक्रो डिवाइसेस (एएमडी) द्वारा एएमडी K10 10 माइक्रोआर्किटेक्चर (ऑप्टेरॉन #) के आधार पर प्रोसेसर की अपनी पंक्ति में उपयोग के लिए परिभाषित किया गया है। माइक्रो-आर्किटेक्चर अपडेट प्रोसेसर)। पेंटियम और कोर 2 प्रोसेसर के लिए उपयोग की जाने वाली इंटेल की थर्मल डिजाइन पावर (टीडीपी), उच्च वर्कलोड के अंतर्गत ऊर्जा व्यय को मापती है; यह उसी प्रोसेसर की औसत एसीपी रेटिंग से संख्यात्मक रूप से कुछ अधिक है।

AMD के अनुसार ACP रेटिंग में TPC-C, युक्ति वर्तमान, और प्रवाह बेंचमार्क सहित कई बेंचमार्क चलाते समय बिजली की व्यय सम्मलित होती है। (मेमोरी बैंडविड्थ),  जो एएमडी ने कहा कि डेटा केंद्रों और सर्वर-गहन वर्कलोड वातावरण के लिए बिजली व्यय माप का एक उपयुक्त विधि है। एएमडी ने कहा कि प्रोसेसर के एसीपी और टीडीपी मूल्य दोनों बताए जाएंगे और एक दूसरे को प्रतिस्थापित नहीं करेंगे। बार्सिलोना और बाद के सर्वर प्रोसेसर के पास दो पावर आंकड़े हैं।

कुछ स्थितियों में सीपीयू के टीडीपी को कम करके आंका गया है, जिससे कुछ वास्तविक अनुप्रयोग (सामान्यतः ज़ोरदार, जैसे कि वीडियो एन्कोडिंग या गेम) हो जाते हैं, जिससे सीपीयू अपने निर्दिष्ट टीडीपी से अधिक हो जाता है और परिणामस्वरूप संगणक की शीतलन प्रणाली को ओवरलोड कर देता है। इस मामले में, सीपीयू या तो सिस्टम विफलता (थर्म-ट्रिप) का कारण बनता है या उनकी गति को कम करता है। अधिकांश आधुनिक प्रोसेसर केवल विनाशकारी शीतलन विफलता पर थर्म-ट्रिप का कारण बनेंगे, जैसे कि अब परिचालन प्रशंसक या गलत विधि से माउंटेड ताप सिंक।

उदाहरण के लिए, एक लैपटॉप का सीपीयू कूलिंग सिस्टम 20 वाट टीडीपी के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि यह लैपटॉप के सीपीयू के लिए अधिकतम जंक्शन तापमान को बढ़ाए बिना 20 वाट तक की गर्मी को नष्ट कर सकता है। एक शीतलन प्रणाली एक सक्रिय शीतलन विधि (जैसे चालन के साथ मजबूर संवहन) का उपयोग करके ऐसा कर सकती है, जैसे कि संगणक पंखे के साथ हीट सिंक, या दो निष्क्रिय शीतलन विधियों में से कोई भी: थर्मल विकिरण या चालन (गर्मी)। सामान्यतः, इन विधियों के संयोजन का उपयोग किया जाता है।

चूंकि सुरक्षा मार्जिन और एक वास्तविक अनुप्रयोग का गठन करने की परिभाषा एकीकृत डिवाइस निर्माता के बीच भिन्न होती है, विभिन्न निर्माताओं के बीच टीडीपी मूल्यों की उपयुक्त समानता नहीं की जा सकती है (उदाहरण के लिए, 100 डब्ल्यू के टीडीपी वाला प्रोसेसर लगभग निश्चित रूप से पूर्ण लोड पर अधिक विद्युत शक्ति का उपयोग करेगा। उक्त टीडीपी के एक अंश के साथ प्रोसेसर की समानता में, और संभवतः एक ही निर्माता से कम टीडीपी वाले प्रोसेसर की समानता में बहुत अधिक है, किंतु यह एक अलग निर्माता से प्रोसेसर की समानता में अधिक शक्ति का उपयोग कर सकता है या नहीं भी कर सकता है, जैसे कि 90 डब्ल्यू ). इसके अतिरिक्त, टीडीपी प्रायः प्रोसेसर के परिवारों के लिए निर्दिष्ट होते हैं, निम्न-अंत वाले मॉडल सामान्यतः परिवार के उच्च अंत वाले मॉडल की समानता में काफी कम बिजली का उपयोग करते हैं।

लगभग 2006 तक AMD अपने प्रोसेसर के अधिकतम पावर ड्रॉ को TDP के रूप में रिपोर्ट करता था। इंटेल ने अपने कॉनरो (माइक्रोप्रोसेसर) परिवार के प्रोसेसर की उत्पत्ति के साथ इस अभ्यास को बदल दिया। इंटेल एक निर्दिष्ट चिप के टीडीपी की गणना संगणक के पंखे और हीटसिंक की शक्ति की मात्रा के अनुसार करता है, जबकि चिप निरंतर लोड के अधीन फैलने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है। वास्तविक बिजली का उपयोग टीडीपी की समानता में अधिक या (बहुत) कम हो सकता है, किंतु आंकड़े का उद्देश्य इंजीनियरों को उनके उत्पादों के लिए शीतलन समाधान डिजाइन करने के लिए मार्गदर्शन देना है। विशेष रूप से, इंटेल का माप भी डिफ़ॉल्ट समय सीमा के कारण इंटेल टर्बो बूस्ट को पूरी तरह से ध्यान में नहीं रखता है, जबकि एएमडी करता है क्योंकि एएमडी टर्बो कोर हमेशा अधिकतम शक्ति के लिए धक्का देने का प्रयास करता है।

विकल्प
कुछ प्रोसेसर के लिए टीडीपी विनिर्देश उपयोग परिदृश्य, उपलब्ध शीतलन क्षमता और वांछित बिजली व्यय के आधार पर उन्हें कई अलग-अलग पावर स्तरों के अधीन काम करने की अनुमति दे सकते हैं। ऐसी परिवर्तनशील टीडीपी प्रदान करने वाली तकनीकों में इंटेल की कॉन्फ़िगर करने योग्य टीडीपी (सीटीडीपी) और परिदृश्य डिजाइन पावर (एसडीपी) और एएमडी की टीडीपी पावर कैप सम्मिलित हैं।

कॉन्फ़िगर करने योग्य टीडीपी (सीटीडीपी), जिसे प्रोग्राम करने योग्य टीडीपी या टीडीपी पावर कैप के रूप में भी जाना जाता है, इंटेल मोबाइल प्रोसेसर की बाद की पीढ़ियों का एक ऑपरेटिंग मोड है और एएमडी प्रोसेसर  जो उनके टीडीपी मूल्यों में समायोजन की अनुमति देता है। प्रोसेसर के व्यवहार और उसके प्रदर्शन के स्तर को संशोधित करके, एक प्रोसेसर की बिजली व्यय को उसी समय उसके टीडीपी को बदलकर बदला जा सकता है। इस प्रकार, एक प्रोसेसर उच्च या निम्न प्रदर्शन स्तरों पर काम कर सकता है, जो उपलब्ध शीतलन क्षमताओं और वांछित बिजली की व्यय पर निर्भर करता है।

cTDP का समर्थन करने वाले Intel प्रोसेसर तीन ऑपरेटिंग मोड प्रदान करते हैं:
 * नाममात्र टीडीपी – यह प्रोसेसर की रेटेड फ्रीक्वेंसी और टीडीपी है।
 * cTDP नीचे – जब ऑपरेशन का एक कूलर या शांत मोड वांछित होता है, तो यह मोड नाममात्र मोड बनाम कम टीडीपी और कम गारंटीकृत आवृत्ति निर्दिष्ट करता है।
 * सीटीडीपी ऊपर – जब अतिरिक्त शीतलन उपलब्ध होता है, तो यह मोड नाममात्र मोड की समानता में उच्च टीडीपी और उच्च गारंटीकृत आवृत्ति निर्दिष्ट करता है।

उदाहरण के लिए, कुछ हस्वेल्ल (माइक्रोआर्किटेक्चर) मोबाइल प्रोसेसर cTDP up, cTDP down, या दोनों मोड का समर्थन करते हैं। एक अन्य उदाहरण के रूप में, कुछ AMD Opteron प्रोसेसर और AMD कावेरी त्वरित प्रसंस्करण इकाई को निम्न TDP मानों के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। IBM का पॉवर8 प्रोसेसर अपने एम्बेडेड पॉवर8 ऑन-चिप नियंत्रक (OCC) के माध्यम से समान पावर कैपिंग कार्यक्षमता को प्रचलित करता है।

परिदृश्य डिजाइन शक्ति (एसडीपी) का इंटेल का विवरण: एसडीपी एक अतिरिक्त थर्मल संदर्भ बिंदु है जो वास्तविक दुनिया के पर्यावरणीय परिदृश्यों में थर्मली प्रासंगिक डिवाइस उपयोग का प्रतिनिधित्व करने के लिए है। यह वास्तविक दुनिया के बिजली उपयोग का प्रतिनिधित्व करने के लिए सिस्टम वर्कलोड में प्रदर्शन और बिजली की आवश्यकताओं को संतुलित करता है।

परिदृश्य डिज़ाइन पावर (एसडीपी) एक प्रोसेसर की अतिरिक्त पावर स्थिति नहीं है। एसडीपी केवल वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों को अनुकरण करने के लिए बेंचमार्क कार्यक्रमों के एक निश्चित मिश्रण का उपयोग करके प्रोसेसर की औसत बिजली व्यय बताता है। उदाहरण के लिए, हस्वेल्ल (माइक्रोआर्किटेक्चर)मोबाइल Y-सीरीज़ (एक्सट्रीम-लो पावर) मोबाइल हस्वेल्ल प्रोसेसर TDP और SDP के बीच अंतर दिखाता है।

बाहरी संबंध

 * Details on AMD Bulldozer: Opterons to Feature Configurable TDP, AnandTech, July 15, 2011, by Johan De Gelas and Kristian Vättö
 * Making x86 Run Cool, April 15, 2001, by Paul DeMone