tdp TDP, PL1, PL2 e TAU sui Processori Intel

[Nik]

Ciao ragazzi,

sono qui per fare chiarezza sul consumo energetico (TDP) dei processori Intel.

 

TDP, PL1, PL2, TAU
Cosa indicano questi valori? 
Sono degli ingredienti di una barretta proteica? 🤣

 

Perché un i7 12700 ha un TDP nominale di 65w ma durante l'utilizzo il consumo energetico va ben oltre questa soglia?

Dobbiamo prima definire questi termini.

 

PL1 (Power Limit 1), si può definire come "Long Duration Power Limit":
è uno stato di potenza del processore e sta ad indicare il consumo energetico previsto in condizioni stazionarie e a lungo termine, viene utilizzato quando si ha un carico eccessivo e c'è bisogno di portare il processore a bassi regimi.

 

PL2 (Power Limit 2), si può definire come "Short Duration Power Limit":
è uno stato di potenza, come il PL1, ma a differenza di questo possiamo vederlo come un breve "turbo", "boost", potenziamento.
Indica il consumo energetico massimo previsto sotto alti carichi e per questo funziona a breve termine.
Il suo funzionamento è "cronometrato" da un altro valore chiamato TAU. Questo è un valore temporale variabile (espresso in secondi) che indica per quanto tempo la CPU può rimanere nello stato di potenza PL2.

Quando il sistema ha un carico di lavoro sostanziale applicato per un certo periodo di tempo (TAU) il firmware dovrebbe richiamare immediatamente lo stato di potenza PL1 e attuarlo.
Se la CPU supera il limite termico, PL1, PL2 e TAU vengono scartati, a quel punto la CPU va in thermal throttling e viene utilizzata una curva di tensione/frequenza molto bassa, per riportare la temperatura a norma.

 

Facciamo un esempio e vediamo in pratica come funzionano questi valori:

All'avvio del PC, o durante l'utilizzo di applicazioni single-thread, quindi con un carico medio/basso ci ritroveremo nello stato PL2, fintanto che il carico non diventi eccessivo. Se si avesse un carico multi-thread su tutti i core, con frequenze alte, a quel punto interverrebbe il TAU e allo scadere del timer, verrebbe applicato lo stato di potenza PL1 fino al completamente del carico eccessivo, per poi tornare in condizioni accettabili e applicare quindi lo stato di potenza PL2. Se il TAU però non scade e la temperatura diventa eccessiva entrerà in gioco la curva molto bassa di tensione/frequenza.

PL1 rimane attivo fino a quando il carico di lavoro non viene terminato o un core della CPU raggiunge uno stato di inattività per un periodo di tempo fisso (di solito si tratta di pochi secondi). Successivamente, il sistema può riattivare nuovamente PL2.

C'è da specificare che il PL1 corrisponde quasi sempre al TDP che troviamo sulle specifiche della CPU, mentre il PL2 può essere diverso a seconda della scheda madre, è un valore che viene spesso modificato dai produttori che sono liberi di impostarlo come ritengono più opportuno nel firmware, varia ovviamente a seconda del processore montato (fa conto a una tabella presente nel firmware e non visibile a noi user)

Il TDP è un valore che viene garantito solo quando i core lavorano con le frequenze base, è quindi un valore strettamente legato allo stato di potenza PL1.

 

 

 

Ogni produttore implementa degli algoritmi che permettono ai processori non-K, di alzare i limiti PL1 e PL2, consentendo alla CPU di lavorare senza strozzature. Ciò non significa che viene applicato un Overclock ma viene semplicemente dato agio alla CPU di poter lavorare senza limiti energetici e di conseguenza si potranno avere voltaggi e frequenze più alte, anche sui carichi più eccessivi.
A questo punto il PL1 e PL2 avranno valori molto vicini e alti. Addirittura il TAU viene "eliminato" alzandolo al limite, è come se non esistesse. Per fare un esempio il PL2 viene impostato a 4096W e Tau su un valore molto grande, come 65535 o -1 (infinito, dipende dal BIOS e dai valori che può interpretare). Ciò significa che la CPU potrà funzionare nella sua modalità turbo tutto il giorno purché non raggiunga i limiti termici (a quel punto interverrebbe il thermal throttling e la relativa curva)

Per Asus ad esempio questa funzione che modifica PL1, PL2 e TAU è chiamata ASUS Performance Enhancement.

Questa funzione, che altri produttori chiameranno con nomi diversi, ad esempio ASRock la chiama BFB (Base Frequency Boost) non va utilizzata con i dissipatori stock, che solitamente garantiscono un raffreddamento sufficiente per il TDP. Prendendo come esempio l'i7 12700, questo ha un TDP 65w e il dissipatore stock sarà in grado di dissipare per quella potenza e non oltre.

Ciò implica che se si sbloccano i Power Limit è necessario utilizzare un dissipatore prestante aftermarket.

 

Modificato 30 Gennaio 2022 da Nik

[Ezyy]

grande nik