توان حرارتی یا TDP در سی پی یو چیست؟

وقتی قطعات الکترونیکی در حال کار هستند، گرما تولید می‌کنند. این گرما اگر بیش از حد بالا برود و به درستی مدیریت نشود، ممکن است به سخت‌افزار آسیب بزند. یکی از چیزهایی که باید درباره آن اطلاعات داشته باشیم، TDP  است. این عبارت که مخفف توان حرارتی پردازنده است، مقدار گرمایی را نشان می‌دهد که یک پردازنده در زمان فعالیت آزاد می‌کند. دانستن این عدد، برای افرادی که به ساخت یا راه اندازی شرکت‌هایی در حوزه فناوری فکر می‌کنند، بسیار مهم است.

TDP در سی پی یو چیست؟

توان حرارتی در پردازنده مخفف  Thermal Design Power است که نشان دهنده حداکثر گرمایی است که هنگام فعالیت عادی CPU تولید می‌شود. این گرما ناشی از جریان الکتریسیته در ترانزیستورها است. زمانی که پردازنده مشغول انجام محاسبات است، جریان الکتریکی دائما در مدارها حرکت می‌کند و همین روند باعث تولید حرارت می‌شود. عدد TDP به کسانی که در حوزه سخت‌افزار فعالیت دارند، درباره خنک کننده ای که سیستم نیاز دارد، دید بهتری می‌دهد.

TDP فقط به معنی بیشترین گرما نیست؛ بلکه معیاری کلی برای بررسی مقدار گرمایی است که سیستم باید از آن خلاص شود. هر پردازنده با توجه به ساختار داخلی و فرکانس کاری، عدد TDP متفاوتی دارد. اگر شما قصد خرید پردازنده دارید یا در حال جمع کردن سیستم جدیدی هستید، دانستن این عدد باعث می‌شود بهتر تشخیص دهید که چه نوع خنک کننده ای نیاز دارید.

شرکت ماهان شبکه ایرانیان آماده خدمت رسانی به شماست. این شرکت در حوزه فروش سرور کارکرده اچ پی و لوازم مربوط به آن ها فعالیت می کند. برای تماس با این شرکت می توانید با شماره ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ تماس حاصل فرمایید.

توان حرارتی CPU چگونه اندازه گیری می شود؟

به طور معمول، تولیدکنندگان پردازنده قبل از معرفی محصول، چندین آزمایش انجام می‌دهند تا مشخص شود هنگام اجرای کارهای روزمره یا سنگین، چقدر گرما تولید می‌شود. این بار کاری، شامل پردازش‌های سنگین و نیمه سنگین در آزمایشگاه می‌شود تا نتیجه واقعی‌ ثبت شود. آمار نهایی، با عنوان TDP به کاربران معرفی خواهد شد تا بر آن اساس، طراح سیستم بداند چه مقدار حرارت را باید مدیریت کند.

برای رسیدن به این عدد، مهندسان از حسگرهایی استفاده می‌کنند که درون پردازنده قرار گرفته است. آن‌ها اطلاعات مربوط به دما، ولتاژ و فرکانس را در زمان‌های مختلف بررسی می‌کنند. سپس از مجموع این اطلاعات، مقدار نهایی TDP تعیین می‌شود.

دلیل اهمیت توان حرارتی سی پی یو

اگر CPU نتواند حرارت تولید شده را مهار کند، می‌تواند منجر به کاهش سرعت، مشکلات عملکردی یا حتی ازکار افتادن قطعه شود. به همین دلیل عدد TDP به عنوان یک معیار مهم در نظر گرفته می‌شود تا سازندگان و کاربران بدانند چه میزان گرما باید کنترل شود.

به عبارت دیگر، توان حرارتی دید روشنی درباره ولتاژ و فرکانس کاری پردازنده می‌دهد. برای مثال، یک CPU قدرتمند که در فرکانس بالا کار می‌کند، عدد TDP بالاتری دارد. در نتیجه، طراح یا مصرف کننده مجبور است خنک کننده قوی تری تدارک ببیند. در حوزه سخت‌افزاری، اگر برای سیستم خنک کننده مناسبی در نظر گرفته نشود، ممکن است خرابی‌های پیاپی به دنبال داشته باشد. آشنایی با این عدد، باعث می‌شود طراحی نهایی دستگاه‌ها به شکل دقیق تری انجام شود.

TDP‌ برای کدام قطعات استفاده می شود؟

اگرچه مفهوم TDP بیشتر در مورد CPU مطرح شده، اما سایر قطعاتی که گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند هم تحت تاثیر قرار می‌گیرند. کارت گرافیک یا همان GPU  نیز یکی از نمونه‌های مهم است. البته بخش‌هایی مثل چیپ ست‌های مادربرد یا رگولاتورهای ولتاژ هم می‌توانند دمای بالایی ایجاد کنند. به همین دلیل، این قطعات نیز شاخصی مشابه TDP دارند که در طراحی سیستم باید در نظر گرفته شود. در بازار، ممکن است واژه‌های مختلفی برای توضیح گرمای تولیدی قطعات به کار برود، اما هنوز هم TDP پرکاربردترین اصطلاحات در این زمینه است.

دمای استاندارد و نرمال سی پی یو چقدر است؟

دمای پردازنده در زمان‌هایی که سیستم در حال استراحت است، معمولا بین ۳۰ تا ۴۰ درجه سلسیوس قرار می‌گیرد. وقتی پردازنده مشغول انجام کارهای سنگین باشد، این عدد می‌تواند به حدود ۵۰ تا ۷۰ درجه برسد. البته این اعداد برای همه مدل‌ها یکسان نیستند و بسته به نوع پردازنده ممکن است کمی تغییر کند. اگر دما از مرز ۸۰ درجه بالاتر برود، باید هشدار را جدی گرفت، چون این وضعیت نشان می‌دهد سیستم خنک کننده توان کافی برای مهار گرما ندارد.

سازندگان پردازنده، بالاترین دمای قابل تحمل هر مدل را به صورت دقیق مشخص می‌کنند. بنابراین اگر عدد TDP مشخص باشد ولی برای آن خنک کننده ضعیفی در نظر گرفته شود، احتمال بالا رفتن دما به سطح خطرناک زیاد خواهد شد. در پروژه‌های سروری، کنترل دما اهمیت بیشتری دارد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد عملکرد هیت سینک در خنک سازی CPU کلیک کنید.

خطرات بالا رفتن دما در CPU

اگر دمای پردازنده بیش از حد بالا برود، اتفاقات ناخوشایندی ممکن است رخ دهد. گاهی سیستم به صورت ناگهانی خاموش می‌شود تا پردازنده دچار آسیب نشود. در بعضی موارد، شدت گرما آن قدر زیاد است که به اجزای داخلی آسیب وارد می‌کند یا باعث سوختن آن‌ها می‌شود. این شرایط، کاربران را درگیر هزینه‌های سنگین برای تعمیر یا تعویض قطعات خواهد کرد.

در هنگام بالا رفتن گرما، عملکرد پردازنده کاهش می‌یابد و کاربر با کاهش سرعت، لگ و کندی رو به رو می‌شود. همچنین حرارت به سایر قطعات اطراف هم فشار می‌آورد و ممکن است باعث اختلال در کل سیستم شود. بنابراین زنجیره‌ای از مشکل‌ها به راه می‌افتد که مدیریت آن ساده نیست.

کسانی که قصد دارند دیتاسنتری راه اندازی کنند، بهتر است از همین ابتدا نسبت به این موضوع آگاه باشند. چون اگر توان حرارتی در طراحی یا انتخاب قطعات نادیده گرفته شود، کیفیت خدمات بسیار پایین می‌آید. در نتیجه اعتماد مشتری از بین می‌رود و برند آسیب می‌بیند.

نرم افزارهای کنترل TDP در سی پی یو

برای کنترل دمای پردازنده، ابزارهای زیادی در دسترس هستند که می‌توانند عملکرد پردازنده، سرعت فن و ولتاژها را مانیتور کنند. برخی از این ابزارها توسط سازندگان پردازنده‌ها مانند اینتل یا AMD طراحی شده‌اند و به کاربران اجازه می‌دهند که دما و مصرف انرژی سیستم را مشاهده کنند.

همچنین نرم‌افزارهای جانبی مانند MSI Afterburner برای کنترل دما و فرکانس کارت گرافیک و پردازنده، HWMonitor  یا Core Temp برای بررسی دمای دقیق پردازنده وجود دارند. این ابزارها از وضعیت سیستم به صورت زنده گزارش می‌دهند.

آیا توان حرارتی در سی پی یوها یکسان است؟

ساختار هر پردازنده به معماری، فرایند تولید و عملکرد مورد نظر بستگی دارد. شرکت‌های بزرگ تولید کننده پردازنده هر ساله مدل‌های جدیدی عرضه می‌کنند که برخی برای استفاده عمومی و برخی دیگر برای بازی یا پردازش‌های سنگین طراحی می‌شوند. بنابراین، توان حرارتی هر پردازنده بسته به مدل و نوع کاربری متفاوت است.

پردازنده‌هایی که مصرف انرژی کمتری دارند اغلب فرکانس پایین تری دارند و TDP کمتری را نشان می‌دهند. در مقابل، پردازنده‌هایی که برای انجام کارهای سنگین مانند رندرگیری سه بعدی یا بازی‌های گرافیکی طراحی می‌شوند، توان حرارتی بالاتری دارند. برای انتخاب پردازنده مناسب، باید نوع استفاده و نیازهای خاص پروژه در نظر گرفته شود.

رابطه ی اورکلاک با TDP چگونه است؟

اورکلاک به معنای افزایش فرکانس پردازنده بیشتر از حد معمول است. زمانی که فرکانس CPU افزایش می‌یابد، جریان عبوری و ولتاژ بالاتری نیاز است تا پایداری حفظ شود. این افزایش انرژی، باعث بالا رفتن دمای پردازنده می‌شود. به همین دلیل، در هنگام اورکلاک عدد TDP رسمی ممکن است پاسخگو نباشد و به سیستم خنک کنندگی قوی تری نیاز باشد.

باید در نظر داشت هرچند اورکلاک کردن لذت دارد و کاربر به بازدهی بیشتری می‌رسد، اما فشار زیادی بر واحد پردازش مرکزی وارد می‌شود. اگر دما کنترل نشود، ممکن است پردازنده بسوزد یا خراب شود. توصیه می‌شود که در صورت تمایل به اورکلاک، از خنک کننده‌های حرفه‌ای استفاده کنند تا از مشکلات احتمالی جلوگیری کنند.

میزان توان حرارتی CPU در خرید خنک کننده چه تاثیری دارد؟

اگر مقدار TDP پردازنده خود را بدانیم، می‌توانیم خنک کننده‌ای انتخاب کنیم که تحمل دفع حرارت تا آن عدد یا فراتر از آن را داشته باشد. در نتیجه، استفاده از فن ضعیف برای یک CPU پر قدرت کار عاقلانه‌ای نیست؛ چرا که یک فن در شرایط سنگین از پس دفع گرمای بالا برنمی‌آید و پردازنده دمای زیاد را تجربه می‌کند.

بسیاری از فروشگاه‌های سخت‌افزاری، فن‌ها را براساس محدوده TDP طبقه بندی می‌کنند. برای مثال، اگر یک خنک کننده گفته می‌شود تا ۱۵۰ وات توان حرارتی را پشتیبانی می‌کند، یعنی این کولر برای اکثر CPUهایی که TDP آن‌ها نزدیک به ۱۵۰ وات است، مناسب خواهد بود.

توان حرارتی برای کارت گرافیک چگونه است؟

کارت گرافیک نیز به علت پردازش‌های موازی فراوان، گرما تولید می‌کند. تولیدکنندگان کارت گرافیک عددی را مشخص می‌کنند که بیانگر محدوده گرمای خروجی است و اصولا به آن TDP می‌گویند. این مقدار به سیستم خنک کننده داخلی کارت مثل فن‌ها و هیت‌سینک و البته تهویه کیس بستگی دارد.

وقتی کارت گرافیک تحت فشار رندرهای سه بعدی سنگین یا نرم‌افزارهای تخصصی قرار می‌گیرد، حرارت آن بیشتر می‌شود. اگر TDP کارت گرافیک عدد بالایی باشد، پس باید برای کیس تهویه کامل تری انتخاب شود. یا شاید هم نیاز به خنک کننده‌های مایع باشد تا جلوی دمای زیاد را بگیرد.

آیا داشتن توان حرارتی بالا برای قطعات مزیت است؟

عدد توان حرارتی بالا همیشه به معنی ضعیف یا قوی بودن قطعه نیست. بیشتر نشان‌دهنده این است که دستگاه در فرکانس‌ها و ولتاژهای بالاتر کار می‌کند و به همین دلیل گرمای بیشتری تولید می‌کند. این ویژگی در برخی کاربردهای سنگین مفید است چون پردازنده یا کارت گرافیک می‌تواند عملکرد بهتری داشته باشد. در واقع این موضوع به این معناست که برای مدیریت گرما، به خنک کننده قوی تر و هزینه بیشتری نیاز است.اگر یک پردازنده پرمصرف سیستم تهویه مناسب نداشته باشد، گرمای بیش از حد باعث کاهش کارایی آن می‌شود. بنابراین، هنگام انتخاب قطعه‌ای که توان حرارتی بالایی دارد، باید عوامل دیگر هم در نظر گرفته شوند.

اگر قصد خرید سرور کارکرده و استوک با قیمتی مقرون به صرفه دارید، شرکت ماهان شبکه ایرانیان بهترین گزینه است. این شرکت سرورهای کارکرده را با بهترین کیفیت همراه با گارانتی عرضه می کند. از طریق  شماره ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ می توانید با کارشناسان شرکت ماهان شبکه در تماس باشید.

جمع بندی

متوجه شدیم که TDP یا توان حرارتی فقط یک عدد برای نشان دادن گرما نیست، بلکه راهنمایی است برای انتخاب خنک کننده‌ای که با قطعه سازگار باشد. آگاهی از محدوده دمای مجاز و مدیریت درست گرما به افزایش عملکرد و طول عمر قطعه نیز کمک می‌کند. حتی کارت گرافیک هم به همین شکل عمل می‌کند و هنگام انتخاب اجزای سیستم باید به هر دو قسمت توجه شود.

سوالات متداول

۱) آیا مقدار TDP همیشه دقیق است؟
تولیدکنندگان سعی می‌کنند رقمی منطقی منتشر کنند، اما محیط‌های واقعی تفاوت‌هایی با آزمایشگاه دارند. ممکن است مصرف انرژی و گرمای عملی کمی تفاوت داشته باشد.

۲) آیا تنها خنک کننده قوی کافی است؟
خیر. خنک کنندگی بخشی از موضوع است. کیفیت منبع تغذیه، جریان هوای کیس و حتی خمیر حرارتی CPU  هم روی کنترل دما موثر هستند.

۳) اگر قصد اورکلاک CPU داریم چه باید کنیم؟
باید خنک کننده‌ای انتخاب شود که توان دفع حرارت بیشتر از TDP رسمی پردازنده داشته باشد. همچنین، تنظیمات ولتاژ و مادربرد باید به گونه‌ای انجام شود که سیستم به درستی کار کند.