¿Qué es el TDP? Y su importancia

Seguramente has visto el término TDP en algunos de los chips de tu PC, principalmente en la CPU y GPU. Esta cifra en vatios es muy importante de cara a la elección de refrigeración, pero también puede afectar al rendimiento de una forma indirecta.

Por eso, deberías conocer todas las claves sobre esta referencia para que puedas descartar ciertos chips con un elevado TDP. Y, como habrás visto, Intel está elevando demasiado esa cifra por los terribles problemas con los nodos de fabricación que ha tenido y por estar atascado en los 14nm.

De hecho, en su Core i7-11700K (Rocket Lake) han tenido que dar un paso atrás e integrar dos núcleos menos para, por un lado no luchar contra el aumento de superficie, y por otro para no elevar aún más ese TDP desastroso. Es más, parece que han optimizado la curva v/f para ciertas tareas que incrementarían ese TDP y no para los casos más comunes. ¿Resultado? Los benchmarks hablan por sí solos.

Del lado de las GPUs, también preocupan los valores de las NVIDIA GeForce RTX 3000-Series, que han llegado a los 350W en algunos casos, e incluso más en ciertas ediciones especiales más aceleradas.

AMD, al contar con la tecnología de fabricación avanzada de 7nm de TSMC, la verdad es que ha dejado unos resultados bastante más positivos en ese sentido, tanto en CPU como en GPU. Si observas las cifras de TDP comparadas con los chips equivalentes de la competencia, son bastante más bajos.

¿Qué es TDP?

disipador chip TDP

TDP es el acrónico de Thermal Design Power, y no se refiere a la potencia de consumo estática o dinámica del chip, como algunos piensan. Esta potencia térmica de diseño es otra cosa diferente. Más que una referencia de consumo o eficiencia energética, se debe tomar como un dato para elegir la refrigeración.

Por tanto, el TDP es básicamente la cantidad máxima de calor que se espera que genere el chip a la carga máxima teórica, ya sea una CPU o una GPU. Es decir, la cantidad de potencia disipada que va a generar ese chip cuando trabaja al máximo rendimiento.

No obstante, en algunos casos también se puede hablar de TDP nominal cuando se expresa para una frecuencia de reloj nominal. Como sabes, las CPUs y GPUs tienen modos turbo que aceleran esa frecuencia en momentos concretos, eso es lo que se descartaría con esas cifras nominales.

Por supuesto, al igual que la potencia de consumo, se expresa en vatios (W). En algunos chips embebidos o de baja potencia, se podría hacer en submúltiplos de esta, aunque no es frecuente para los chips de alto rendimiento.

Por ejemplo, el AMD Ryzen 3700X tiene un TDP de 65W. Eso no significa que consuma 65W, sino que esa sería la potencia que la solución de refrigeración debería poder disipar.

Ese 65W se podría disipar con un ventilador y un disipador no demasiado extremos, en cambio, cuando se tienen TDPs de, por ejemplo, 125W, necesitarías una solución de refrigeración bastante más potente. O que esté funcionando constantemente a más RPM para disipar más calor.

Me gustaría agregar que dicho TDP nominal se podría superar en algunos escenarios. Eso produciría un evento en el sistema que dispararía el famoso throttling, es decir, esos mecanismos para reducir el consumo o la temperatura en este caso. Por supuesto, cuando ese evento ocurre, el rendimiento bajará.

A eso me refería cuando decía que este TDP puede afectar también de forma indirecta al rendimiento. Y, también lo puede hacer a la vida útil de tu chip, ya que TDPs altos puede acelerar el deterioro del circuito por las temperaturas más altas alcanzadas.

¿Se puede asociar el TDP con el consumo?

AMD Ryzen 9 3900X

No se debería comparar chips diferentes entre sí para determinar si uno consume más que otro, solo para determinar que uno genera más calor que otro. Lo que sí se podría hacer de forma más acertada es comparar dos chips con misma microarquitectura pero con diferente TDP, en ese caso sí que podría ser más certero decir que un TDP bajo consume menos y un TDP alto consume más.

Por lo general, un TDP bajo significa menor consumo o más eficiencia energética. De hecho, si te fijas en los modelos de los portátiles o los chips para dispositivos móviles, tienen un TDP mucho más bajo que los de PCs o servidores. Ten en cuenta que en portátiles, el TDP es más importante debido a que no pueden montar soluciones de refrigeración poderosas, especialmente en ultrabooks delgados o móviles.

Pero no es una buena opción comparar entre diferentes dado que hay otros aspectos que afectan al consumo, como ese throttling que he citado, y que no en todos los chips está programado para iniciarse en el mismo instante. O según los gobernadores que afectan al escalado dinámico de la frecuencia, y otros estados ACPI que apagan y encienden núcleos o partes…

Por otro lado, tampoco es una cifra precisa. Pueden dar un TDP nominal, pero se puede elevar por encima de eso en ciertos momentos de alta carga, o estar por debajo en otros muchos casos…

¿Existen diferencias entre fabricantes?

En algunos casos, ciertos fabricantes, podrían dar cifras que no son reales por cuestiones de marketing. Esto podría ser desastroso, ya que las soluciones de refrigeración creadas para ellos no estarían optimizadas para su TDP real, lo que terminaría con equipos que se calientan más de lo debido…

Pero, independientemente de eso, en chips de Intel se aprecia un TDP nominal, es decir, el que alcanza a la frecuencia de reloj base. En cambio, cuando entra en modo turbo y aumenta la frecuencia, no se aportan datos del TDP que podría alcanzar… Por eso, en estos equipos se recomienda comprar una solución de refrigeración que sea un poco superior.

En el caso de AMD, dado el nodo de fabricación más avanzado, su TDP es más bajo y sí que aporta un TDP más real. Por tanto, en este caso, puedes hacer caso a la cifra dada por la compañía para elegir la refrigeración apropiada.

Isaac

Isaac

Electrónico, apasionado de la tecnología y escritor. Además de impartir cursos de administración de sistemas GNU/Linux como preparación para las certificaciones LPI, e introducción a la supercomputación y la arquitectura de computadoras. Autor de la enciclopedia sobre microprocesadores "El Mundo de Bitman", así como otros manuales y colaborador de otros proyectos de código abierto... Siempre intentando aprender.

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