Блог

Тепловой поток в процессорах - часть 3


В первой и второй частях были рассмотрены десктопные и серверные процессоры, правда, преимущественно Intel. Сегодня мы рассмотрим процессоры AMD Athlon XP, которые также как и Pentium 4 Prescott получили статус "горячих", но самая главная их особенность с точки зрения теплового потока - они не имели теплораспределительной крышки.

 

Palomino Thoroughbred Barton Thorton
Год анонса 2001 2002 2003 2003
Тех.процесс 180 130 130 130
Площадь, мм2 129 85 101 101
TDP, Вт 72 68 79 68
Тепловой поток, Вт/мм2 0,56 0,8 0,78 0,67

Как можно заметить, тепловой поток процессоров AMD 2001-2003 года находился в районе 0,6-0,8 Вт/мм2 - возможно, отсутствие теплораспределительной крышки их и спасало (спасало от ситуации Intel с Pentium 4 Prescott), причем даже при таком тепловом потоке процессоры достаточно неплохо разгонялись.
Также из таблицы видно, что компания AMD после выпуска Thoroughbred старалась сократить тепловой поток:
- сначала в рамках одного 130нм тех.процесса с помощью увеличения площади путем наращивания емкости кэша второго уровня с 256 до 512 КБ - Barton. Такой шаг весьма неоднозначен: с одной стороны, увеличение кэша вдвое редко приводит к увеличению производительности более чем на 10%, то есть это невыгодно с точки зрения транзисторного бюджета; с другой стороны, кэш второго уровня относительно "холодный", то есть увеличение его емкости в большей мере увеличивает площадь, а в меньшей - TDP. На практике, рост площади Thoroughbred - Barton составил - 19%, а TDP - 16%, что и позволило сократить тепловой поток с 0,8 до 0,78 Вт/мм2;
- затем в рамках того же 130нм тех.процесса с помощью отключения части кэша второго уровня - Thorton. Площадь при этом остается неизменной, а TDP - падает. В итоге, тепловой поток сократился с 0,78 до 0,67 Вт/мм2.
Далее компания AMD перешла к производству процессоров с теплораспределительной крышкой Athlon 64 Clawhammer, которые не менее интересны в рамках данного материала: данные процессоры производились по тому же 130нм тех.процессу, что и последние Athlon XP, при этом площадь 64-битных Athlon'ов стала почти вдвое больше - 193 мм2, а TDP увеличилось лишь с 79 до 89 Ватт - это и позволило сократить тепловой поток до 0,46 Вт/мм2. Безусловно, нет никакого смысла, задавать и отвечать на вопрос - почему 89 Ватт? Но факт остается фактом - 0,46 Вт/мм2 - число, которого старается придерживаться Intel в последние годы...
Таким образом, если компания имеет "горячие" процессоры, то она стремится к сокращению теплового потока - это видно по процессорам Intel и AMD. Причем уменьшить тепловой поток можно как наращиванием площади кристалла - пара Barton и Clawhammer и пара Thoroughbred и Barton, так и сокращением TDP - смена NetBurst на Conroe.
Подводя итог, можно сказать следующее: производители так или иначе пытаются "бороться" с высоким тепловым потоком, если таковой имеется, причем это может выражаться как в увеличении площади кристалла, так и в прямом сокращении TDP.
Тема теплового потока, безусловно, интересная и требует большего количества исследований и большей проработки, а лучше - реальных замеров и тестов. При этом необходимо также отметить, что данные заметки о роли теплового потока на архитектуростроение всего лишь гипотеза, реальное положение дел знают только Intel и AMD. Продолжение следует...
Другие материалы по теме

0 logo low

Copyright © by ServersTech.ru, 2015-2020. Копирование запрещено.
Коммерческие предложения, сотрудничество и реклама: cooperation@serverstech.ru
Предложения, вопросы и пожелания читателей: readership@serverstech.ru
Copyright © 2015-2020 ServersTech.ru. Все права сохранены
Copyright © 2015-2020 ServersTech.ru. All rights reserved