Frågelådan

Så känns vanliga rubber dome också. Kan säga att det inte finns en chans i världen att ett tangentbord för 100 kr innehåller mekaniska brytare.

Det är verkligen viktigt att hålla koll på vad man har för komponenter innan man överklockar, det finns den klassiska GTX 570 med referensdesign som smäller om man ökar volten någon procent, så det är bra att läsa på om man inte har koll, synd att sånt inte riktigt poängterades så mycket som jag kanske hade velat, men det funkar!

Vi pratar fortfarande inte om samma saker. Jag snackar bara om ∆T.
Var garanterar CPU-tillverkare att CPUn inte utvecklar mer än TDP värme? Ibland säger de att den inte gör det, men det ena behöver inte leda till det andra. Som sagt, det enda som TDP säger är att kylaren ska klara av att föra bort så mycket värme, men vid vilken ∆T? Om CPUn klarar otroligt mycket värme, så att ∆T tillåts vara ovanligt hög, så klarar kylaren av att kyla *mer* än sitt TDP vid den högre ∆T:n.

Min metallplatta klarar liksom av att kyla bort 500W, men bara om ∆T är tusen grader. Det är detta jag är ute efter, vem bestämmer hur högt ∆T får vara vid TDP-mätningar?

Fast ∆T är ju inte heller intressant från processortillverkarnas sida. Eller för kylartillverkarnas sida heller för den delen. Det enda som är viktigt är 1, hur mycket värme måste kylaren minst klara av att leda bort och 2, vilken är den högsta tillåtna temperaturen som processorn får ha under normal drift. Från det faller ett ∆T ut naturligt sen beroende på vilken kyllösning man använder.

Alla processorer har inte sama maxtemperatur, och kylarnas TDP-värde verkar ju gälla för alla CPUer samtidigt. En "95W-kylare" klarar plötsligt inte längre 95W om den ska användas till en CPU som maxar på 50 grader (∆T~30) istället för runt 100 (∆T~80).
Så det enda logiska är att en "95W-kylare" kyler 95W OM ∆T är något standardiserat eller på något annat sätt överenskommet värde, och sen får CPU-tillverkarna själva räkna på vad som krävs för deras specifika maxtemperatur (minus normal rumstemp).
Om 95W betyder 95W vid ∆T=80, och en CPU drar 95W och klarar 60 grader (∆T=40), så måste den ha ett TDP-värde på 180W. För bara då klarar kylaren av att kyla 95W vid ∆T=40.

Kylaren har inget TDP värde, CPUn har ett TDP värde. TDP har storheten energi per tidsenhet. Om den har värde 95W så gäller det vare sig temperaturen är 0K eller 1000K. Däremot kommer CPUn sluta fungera om dess temperatur blir för hög, men det förändrar inte dess TDP på något sätt.

HUR kylaren garanterar att den kan kyla bort minst TDP W är helt irrelevant och ändrar inte en CPUs TDP!

Visst, men TDP ändras inte bara för att en viss kylare inte klarar av att kyla bort minst TDP W! Du har bara ett system som inte uppfyller det krav CPU tillverkaren ställt på kylningen.

Nej, nej och nej. Om en CPU genererar upp till TPD W värme så säger det bara: om den kylare du har inte kan kyla bort minst TDP W så kan systemet överhetta.

Kylaren har inget TDP värde, CPUn har ett TDP värde. Så att en kylare inte fixar att kyla bort TDP W när ∆T är litet ändrar inte det faktum att CPUn fortfarande har ett visst TDP värde!

Ni måste förstå att HUR man kyler bort TDP W är helt irrelevant, därför är även ∆T (och även absolut temperatur på omgivningen samt CPU) helt orelaterat till TDP. Så blanda inte in kylaren eller omgivningens temperatur i vilken TDP en CPU har!!!

∆T är däremot extremt viktigt för hur mycket en viss kylare kan kyla bort givet dess konstruktion (area) och val av kylmedium och flödet av kylmediet.

Lyssna på Virtual void, han verkar ha koll på läget Men jag tänkte flika in med ett exempel som kanske tydliggör det hela lite.

Säg att Intel har en ny CPU och den visar sig i belastningstester utveckla 100W värme. Detta blir då CPU:ns TDP-värde och är helt oberoende av temperaturer (CPUn kommer ju att utveckla så här mycket värme vid full belastning oavsett vilken temperatur det är. Tänk dig en glödlampa på 60W, den kommer ju inte att bara dra 20W om man har den utomhus på vintern där det är kallt). Sedan ska de ju dock sälja sin CPU och skicka med en kyllösning. Då måste de ta hänsyn till temperaturer och ∆T som du pratar om. Jag har ju ingen inside information, men jag skulle kunna tänka mig att det går till ungefär så här:

- Först så gissar man lite vad den högsta "normala" temperaturen blir, som CPUn kommer omges av vid användning. Säg att de kommer fram till att den högsta omgivningstemperaturen som de anser normal är 40 grader (rätt kasst ventilerat chassi och/eller varm rumsluft).
- Sedan har CPUn en maxtemperatur som man inte vill överstiga, säg att denna är satt till 80 grader. Du har då ett ∆T på 40 grader som anses vara "sämsta möjliga" vid normal användning.
- Kylaren som skickas med CPUn måste då klara av att kyla bort CPUns TDP (i det här fallet 100W) vid det ∆T som man tog fram som det värsta i sitt scenario, i det här fallet 40 grader.

Detta innebär alltså att om du har 40-gradig luft i lådan och CPUn arbetar för fullt och utvecklar sina TPD 100W så kommer CPUn bli 80 grader varm (förutsatt att kylningen är exakt efter ovanstående specifikationer).

Hmm, undrar ifall det där hjälpte eller ifall jag bara trasslade till det

OK, ska kanske göra klart en sak först. Jag har inte min avatar bara för att den ser cool ut, utan eftersom jag faktiskt förstår sådana grejer =).
Jag förstår allt ni säger, men inget av det svarar riktigt på min fråga. Vi liksom passerar varandra nånstans. Jag förstår all fysik bakom, jag förstår bara inte hur detta TDP-system är uppbyggt.

Så vi tar en sak i taget:

Jag har en metallplatta och säger att den kan kyla bort 500W. Jag ljuger ju inte, jag säger bara inte hur hög temperaturen kommer att bli när värmetransporten faktiskt når 500W.

Vad hindrar mig från att göra detta? Jo, gränsen går där systemet överhettar.
Så då kommer min huvudfråga: vilket system går man efter? Intel, AMD, även desktop- mobile-CPUer, eller varför inte GPUer, eller chipsets, mobiltelefoner, alla har olika överhettningsgränser.

edit:
En möjlig teori är att kylartillverkaren väljer att sälja sin kylare för ett antal CPU-sockets t.ex, och väljer helt enkelt den CPUn till alla dessa sockets som har lägst maxtemp och går efter den för *just den kylaren* som marknadsförs för *just dessa sockets*. Är jag på rätt spår nu?

Visst kan en metall-platta kyla bort 500W, det handlar bara om att ha tillräckligt hög temperaturdifferens och/eller tillräckligt högt flöde av kylmediet. Och när/om du börjar nå 100-tal °C så kommer svartkroppsstrålning kicka in som den absolut största bidragande faktorn till kylning (en spis-platta når även den steady-state vid ett par 100°C, trots liten yta och många 100W effekt).

Men min enda poäng är att TDP är ett värde på hur mycket värme CPUn maximal kan utveckla och man måste, i genomsnitt, kyla bort lika mycket som CPUn genererar. Tar vi då fallet med din metallplatta (antar att det ska motsvara en CPU utan kylare) så är det rent teoretiskt möjligt att kyla 500W (om du CPUn utvecklade så mycket värme). Men det skulle kräva en väldigt stor temperatur-differens mellan kylmediet och CPU oc/eller ett väldigt stort flöde, i.e. det skulle inte vara praktiskt genomförbart med de CPU-fläktar som finns på marknaden alt. det skulle krävas en temperatur på CPUn som är långt över vad den maximal tål.

Sedan sa Jonas något som tyvärr är sant och komplicerar detta med TDP lite extra.
Han sa att en CPU kan dra mer än TDP. All ström som en CPU drar blir värme, så egentligen FÅR den inte dra mer än TDP då ett korrekt designat system då kan bli instabilt p.g.a. överhettning. Så hur kan detta då gå ihop?

Är inte säker på att detta även gäller AMDs "turbo core", men för Intel är det "turbo boost" som är orsaken. Under "turbo boost" så kan CPUn mycket väl dra mer än TDP, det är lite hela poängen med denna finess. CPUn har koll på hur länge den befunnit sig i "turbo boost" samt vilken absolut temperatur CPUn har just för tillfället. Så länge som temperaturen inte springer iväg så kan den fortsätta köra i "turbo boost" läge.

Men det är nog ingen större idé att köpa extremt dyra kylare om man inte tänker överklocka, en förlängd "turbo boost" lär knappast ge så mycket att man direkt märker det, handlar nog mer om någon enstaka procent i prestandavinst på en desktop CPU. Laptop CPUer "turbo boostar" långt mycket mer, men där är det lite svårare att byta ut kylningen...

För desktop är jag rätt säker på att en normal kylare har kapacitet att kyla långt mer än 95W med luft som håller sig inom normala temperaturområden, så det finns ingen anledning att binda kylaren till en viss CPU. Det är nog bara för laptops man ligger nära gränsen.

Där har vi den igen. Nu överdriver jag såklart med metallplatta och 500W, men vad är denna temperatur som CPUn maximalt tål? Den är ju olika för olika modeller.
Visst, det skiljer sig kanske inte överdrivet mycket, så om det står att kylaren är designad för TDP på 125W så är det nog tillräckligt noggrannt att bara räkna på den sämst värmetåliga 125W-CPUn som kylaren passar till. Utan den här diskussionen hade jag nog bara antagit att det är så, men nu när jag råkade ställa frågan och får bara en massa sidosvar så måste jag ju fortsätta ställa frågan tills den antingen blir besvarad eller att ingen faktiskt vet =).

Här är andledningen när man fått 5 gilla så blir ens inlägg orange!

En processors maxtemperatur är beroende av effekten den drar när det gäller Intel, dessutom specificeras varje cpu individuellt, varför behöver man då inte kylare för varje processor? Det är enkelt.

Det är systemintegratören som testar systemen under de förutsättningar den ska fungera i inte leverantören av kylarna. Kylartillverkarna behöver bara testa med en värmekälla i en hotbox för att utgöra prestanda och hur mycket den klarar av att kyla inom rimliga ramar. De kan anta att det fungerar.

Kylare har inget TDP och kommer aldrig ha.

Tillverkarna av kylare behöver inte testa för varje system (det gör iofs leverantören av datorsystemen med ett urval av produktionen) för de behöver bara få fram ett värde för att uppskatta temperaturen på olika värmekällor, det vedertagna begreppet °C/W. Kyler en kylare 100W simulator/processor med 40°C luft i en hotbox/testanläggning till 60°C vet vi inte bara att den uppnår ett ΔT på 20°C utan också ett °C/W på 0,2. Som också är ett värde på termisk resistans. Från det kan du uppskatta att en 50W processor hamnar på 50°C (tCASE ungefär) med 40 grader luft och inte bara det, vill du ha ett Qmax kan du uppskatta det till ca 163 Watt. Vid lägre temperatur kan alltså kylaren då klara över 200 Watt och upprätthålla en driftstemperatur. Vad Qmax är beror såklart på processorns maxtemperatur, chassits temperatur & eventuellt luftflöde, och kylarens prestanda och eventuella andra omständigheter. Processorn kommer man hålla under Qmax. Men nu är ju inte kylarna specificerade så de bara klarar av en 140W TDP källa (AMD-serverprocessor eller Xeon). De kan givetvis testa i system vilket är mindre vetenskapligt och hur varm en processor är skiljer sig faktiskt från cpu till cpu eftersom egenskaperna i kiseln och processerna den utsätts för vid tillverkning, samt vilken spänning den är binnad på osv inverkar. Dessutom får du ingen temperatur som säger någonting vetenskapligt. Du kan testa ett system i en hotbox och så se den inte throttlar, det är faktiskt det enda kylarleverantörerna behöver göra. Då kan de säga att den klarar den processorn och alla underliggande mindre effektgivande modellerna. Det är systemintegratörerna som får se till så andra delar inte överhettas av deras chassidesign. En referenskylare som håller en 95W TDP cpu kall nog med några grader marginal, kommer alltså även hålla en 65W TDP cpu kall nog även om den har lägre maxtemperatur, en processor med lägre TDP kommer också ha mindre skillnad på temperaturen av IHSen och kärnorna dessutom. Dvs mindre skillnad på TCASE temperatur och processorns interna temperatur som är TjMax och specificerad individuellt på varje processor. TjMax kan vara högre än 95°C på Sandy Bridge, men är specificerad på bärbara datorer enligt ett fast schema så de som designar bärbara har inte lika mycket utrymme att behöva tänka på. Når processorn TjMax så throttlar den ner sig, räcker inte det och temperaturen fortsätter stiga ytterligare några tiotals grader så stängs allt av för att den inte ska bli skadad.

Kan vi lämna idiotdiskussionerna nu? En kylare kan kyla i stort sett maximalt antal watt, vid normal temperatur (på jordens atmosfär) så har du såklart en effekt som ger en gräns där kylarens material fallerar, smälter, kokar och ramlar isär. Påverkas inte värmekällan av det fortsätter den pump ut värme i all oändlighet. Kyler du jordens atmosfär till -182°C (för att den inte ska gå över i flytande) så kan du såklart kyla ännu mer med kylaren än vid en normal genomsnittlig temperatur på atmosfären. Hur mycket effekt kylaren klarar av när den är illröd t ex är ointressant när det gäller datorer. En kylare leder bara värme och leder alltid bort all värme. Termisk resistans på komponenten är det enda som är intressant. Det handlar om hur snabbt och vilken koefficient det sker med. Kyler kylaren bort mer värme än processorn avger så går temperaturen ner under omgivnings temperatur. Då måste du ha någon påtvingad kylning som phase-change eller t ex peltierelement. Förutsatt att "värmepumparna" faktiskt flyttar mer värme än chippet avger.

För att förtydliga det hela, Intel har en egen testplattform leverantörerna av kylare och kylningslösningar har att testa på och pröva, samt levererar rekommenderade inställningar och vilken maxtemperatur den testplattformen ska visa vid profilerna och vid belastningen (effekten) som följer med rekommendationerna med varje processorserie de släpper. Från det kan de uppskatta, jämföra med andra kylningslösningar osv. För en 130W cpu ska de hålla testplattformen under 66.8°C t ex. Vid en omgiven temperatur av 35°C. För övrigt specificerar Intel datorsystems driftsmiljös temperatur som 10-35°C. På chassin ska man visst räkna in en extra fem grader. Beroende på typ, i verkligheten handlar det nog om 10-15C. Det är ungefär vid 40°C de testar kylare, de har gott om riktlinjer och kan sen lugnt marknadsföra sina kylare. Räcker gott och väl att bara testa vid en profil och använda den datan i princip, eftersom du testar ett helt spann på en gång. För slutanvändare är det helt ointressant. Subjektiva test är det enda som finns att tillgå. De flesta kylarna är bättre än stockkylarna som duger också. Så länge det inte finns några chassi eller nätaggsbegränsningar är det inget självbyggare behöver bry sig om. Varken vad det gäller kylare eller hur hungriga processorerna är.

Jag har ett alps tbord (gammalt Silicon Graphics från tidigt 90-tal!!), och är mkt nöjd med det. Knapparna har en riktigt skön feedback och ett visst klickande, men inte lika markant som cherry blue verkar det som. Lite mer dovt och lågfrekvent liksom.

Hmm, blev intresserad av Topre switchar nu...