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최근 수정 시각 : 2024-10-08 10:48:38

TDP



1. 개요2. 상세3. 일반적인 정의4. 발열량, 방열량, 소비 전력과의 관계5. 타 제조사와의 TDP 비교
5.1. 인텔5.2. NVIDIA5.3. AMD
6. 관련 문서

1. 개요

Thermal Design Power. '열 설계 전력(熱設計電力)'으로 번역한다.

2. 상세

3. 일반적인 정의

CPU의 소비전력으로 오해하는 경우가 있데 사실은 소비전력 개념이 아니라, CPU, GPU 같은 장치의 발열 관련 표시 단위다. 해당 TDP 이상의 발열을 허용하는 쿨러나 장치를 사용한다는 가정하에 설계했다는 의미이다. 쉽게 말하면 표시 TDP 이상의 열 방출이 가능한 방열 수단(쿨러)을 확보하시오라는 의미.

기기의 각 파츠들은 작동하면서 옴의 법칙에 따라서 열이 발생한다. 열이 해소되지 않고 일정 이상 축적되면 기기의 오작동이나 심하면 파손에 이른다. 따라서 설계할 때부터 쿨러나 방열판 등 열을 해소시킬 수 있는 수단을 고려한다. 안정적으로 작동시키는 데 요구되는 방열 능력을 수치화한 단위가 TDP이다.

4. 발열량, 방열량, 소비 전력과의 관계

일반적으로는 TDP가 높다 → 발열이 높을 가능성이 있다 → 요구 방열량이 높을 가능성이 있다 → 소비 전력이 높을 가능성이 있다. 에너지 보존 법칙에 따라 프로세서에서 소비된 전력의 대부분은 최종적으로 열에너지로 전환되므로 전력 소모량에 정비례하여 발열량도 증가한다. 이렇게 되면 기기의 안정적인 작동을 위해 배출시켜야 하는 열의 양(방열량) 역시 증가하므로 TDP가 높을수록 발열량, 요구 방열량, 소비 전력도 그만큼 비례해서 상승한다고 볼 수 있다. 그래서 일반적으로 최대로 소비하는 전력량이나 방열량의 단위로 사용된다. 다만 TDP가 높다 = 요구 방열량이 많다 = 발열량이 많다 = 전력 소모가 높다는 공식이 항상 성립되진 않는다. TDP의 기준은 하드웨어 설계 단계에서 설정된 작동 기준과 부하를 가하는 응용 프로그램(애플리케이션) 기준에 따라 따르므로 실제로는 더 높을 수도, 낮을 수도 있다. 또한 같은 프로세서라도 개별 제조사의 조율이나 공정 안정화 여부에 따라 작동 패턴이 달라져 실제 소비 전력이 달리지기도 한다.

예를 들면, 똑같은 인텔 코어 2 쿼드 Q6600의 경우 초기(SL9UM = B3) 스테핑 코드는 TDP 105 W이고 후기(SLACR = G0) 스테핑 코드는 TDP 95 W라는 차이가 있으며, 똑같은 AMD 페넘 X6 1055T의 경우에도 스테핑 코드마저 똑같은 E0지만 TDP 125 W인 초기판(파트 넘버 HDT55TFBK6DGR)이 있고 TDP 95 W인 후기판(파트 넘버 HDT55TWFK6DGR)이 존재한다. 당연히 후자가 소비 전력이 더 적으나, 30 W라는 숫자만큼의 차이가 나지 않는다.

가령 TDP가 10~20W인 Apple M1과 TDP가 9W인 인텔 i7-1060G7 간의 비교를 해보면 알 수 있는데 TDP가 M1 칩이 더 높아보이지만 정작 실제 발열량과 전력소모량은 인텔쪽이 압도적(...)으로 높다.[1] 게다가 같은 배터리를 썼음에도 불구하고 실제 배터리 성능은 M1이 더 좋은 것에서 알 수 있다시피 여러 기술적인 부분들로 인해 단순히 TDP로만 따지면 안되고, 출시 시기나 최적화 등 여러 요인을 고려해야 한다.

게다가, 같은 모델이라도 순전히 뽑기 운(개별 제품 편차)에 따른 차이도 크다#[2] 어떤 벤치마크든 하나만 보고 전성비를 판단하면 안 되는 이유기도 하다.

대개 CPU의 TDP가 8W 미만일 경우 팬 없이 운용하는 것이 가능하다. 물론, 교차검증은 필수다.

5. 타 제조사와의 TDP 비교

TDP라는 수치는 컴퓨터의 실제 소비 전력과도 어느 정도 관련된 수치이다. 그러나 각 회사별, 모델별로 기준이 달라 동일선상에서 비교할 수는 없다. 가령 인텔의 TDP 65W 제품이 AMD의 TDP 95W 제품보다 30W 더 적게 전력을 소비한다는 뜻은 아니다. 실제로는 이보다 차이가 더 커질 수도, 아니면 더 작아질 수도 있다. 마찬가지로 그 전설의 NVIDIA 지포스 GTX 480의 GCP는 250W이고, AMD 라데온 HD 5970의 TBP는 294W지만, 실제 소비 전력을 이대로 받아들이는 사람들은 없다. 고로 GCP 또는 TBP = 실제 소비 전력으로 인식하는 것은 타당하지 않으며, 일종의 체급으로 이해하는 게 옳다. 특정 체급에 들어간다고 몸무게나 체격이 100% 동일하지 않듯이, TDP가 같더라도 무조건 전력 소모가 같은 것이라고 오해하지 말자.

5.1. 인텔

5.2. NVIDIA

그래픽 카드의 TDP는 CPU의 TDP와 마찬가지로 그래픽 카드 자체의 실제 소비 전력보다는 그래픽 카드에 장착된 쿨러가 해소해야 하는 주요 부품(GPU)의 발열량을 의미하기 때문에, NVIDIA는 GCP, TGP, MPC, GSP라는 용어를 사용하고 있다. 인텔 CPU와 마찬가지로 온도 상한선에 도달하면 온도 스로틀링이 걸리며, 그동안 GPU, 메모리 칩 둘 다 표면 온도만 측정 및 모니터링 가능해서 NVIDIA가 정션 온도에 인색한 모습이었으나, igor's LAB 사이트 리뷰어이자 주인장인 Igor Wallossek과 HWiNFO 모니터링 프로그램 개발진에 의해 GPU, 메모리 칩 정션 온도가 발굴되면서 경쟁사의 불돼지 온도는 오해로 끝났다.

5.3. AMD

6. 관련 문서


[1] 단순히 발열량과 전력소모량 외에도 성능격차가 매우 크다.[2] 라이젠 이후 AMD CPU나, 그래픽카드는 부스트 클럭이 가변이기 때문에 성능 차이가 난다. 반면 인텔 CPU는 부스트 사양이 고정이라 메인보드까지 같다면 성능은 동일하지만 제조 편차가 심하면 전력 소모나 온도 차이가 많이 나는 건 마찬가지다[3] "Added separate monitoring of static and dynamic PL1/PL2 values." #[4] 물론 워크로드의 부하가 낮다면 실 전력 소모는 저보다 더 낮을 수도 있다.[5] 테스터의 지식 부족인지 정책 문제인진 몰라도 공식 사양대로 벤치했다고 명시해놨는데 점수를 보면 공식 PL1에서 절대 나올 수 없는 높은 점수가 기록되어있는 경우도 허다하다![6] 9900K의 경우 이를 무시하고 TDP를 준수하게 세팅하면 올코어 부스트가 4GHz로 떨어진다! # (탐스 하드웨어에선 베이스 클럭에 가까운 3.7GHz까지 드랍)[7] 여담으로 7950X도 TDP가 170W인데, 우연하게도 실제 전력 소모를 170W 정도로 억제한 설정이 실제 스윗스팟에 가깝다(PBO2 커브 옵티마이저하이브리드 OC 사용).[8] 단, 16코어를 65W로 설정하면 성능 스윗스팟에서 벗어나는 관계로 권장하진 않는다. 12코어에 기본 설정이 65W인 900 논X보다도 성능이 더 떨어지는 역전 현상이 발생하기 때문[9] 이건 AMD가 직접 개발하는 공통 코드인 AGESA 버전 업데이트에서 한 짓이라 일부 고가 보드는 버전에 따라서는 기본값보다 EDC를 낮추면 오히려 성능이 소폭 오르기도 했다. 그와 별개로 따로 'EDC 트윅' 설정이나 그에 준하는 자체 트윅 설정을 제공하기도. 후자의 예시로는 ASUS의 Fmax Enhancer 설정이 있다.