X3D와 X의 TDP와 Tjmax

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1 X3D와 X의 TDP와 Tjmax 눔눔 4 716 2023.02.25 16:44

7000시리즈의 X와 X3D에 관한 Tjmax와 TDP 이야기입니다. 7000X시리즈에 문제가 되었던 높은 온도를 통해 이야기를 풀어가 보겠습니다. X3D는 현재 출시된 X모델들보다 무조건 풀로드 기준 온도가 낮을 수 밖에 없습니다. 그 이유는 단 한가지인데, Tjmax가 X모델에 비해 낮기 때문입니다.7000시리즈의 X모델은 Tjmax가 95도, 7000X3D의 Tjmax는 89도입니다. Tjmax와 풀로드 기준 최대 온도가 무슨 상관이 있기에 이런 이야기를 하냐를 알기 위해서는, amd의 클럭 부스팅 기술의 메커니즘에 대해 알아야 합니다.<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/02/25/36b94075c1e793aa98b153469d62d273.png" alt="퀘이사존" style="background-color: initial;"> 이 사진은 젠2~젠3 아키텍쳐의 라이젠 cpu의 클럭 부스팅에 관한 메커니즘을 도형화한 것인데, 젠4 7000시리즈인 지금도 EDC, TDC와 Tjmax 온도 등 수치만 달라졌지 크게 벗어나지 않습니다. 라이젠 CPU는 인텔과 달리, 코어에 따라 정해진 멀티부스트클럭제한이 없습니다. 온도, 전력, 싱글코어부스트클럭에 의해서 멀티코어의 부스트클럭이 결정됩니다. 이론적으로 cpu의 온도가 60도 이하일 경우, 전력제한에 걸리지 않을 경우 멀티코어의 부스트클럭이 최대 싱글코어클럭까지 상승할 수 있습니다. 그리고 60도를 초과할 경우 클럭이 25Mhz씩 조금씩 떨어지다 Tjmax에 도달하면 열 쓰로틀링이 발생하면서 클럭이 급격히 하락합니다. 그러하기에 라이젠 CPU의 멀티코어 클럭을 높여 성능을 향상시키기 위해서는 전력제한(PPT, EDC, TDC)에 제한되지 않으면서 온도는 60도이하를 유지하는게 좋습니다. 하지만 이 2가지 조건을 모두 충족하기 어렵습니다.  그나마 전력제한 기능은 PBO나 7000시리즈 들어 새로운 TDP신설과 EDC, TDC를 늘려 이를 충족하는 기능을 지원하고 있습니다.<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/02/25/19a09594b5331c66be0458817a17a126.jpg" alt="퀘이사존"> 온도의 경우 좋은 쿨러는 사용하면 됩니다만, 칠러가 아니고서는 풀로드부하상황에서 낮은 온도를 유지하기 쉽지 않습니다. 그래서 차선책으로는 전력제한은 풀고, 비교적 좋은 쿨러를 사용하여 Tjmax에 도달하지 않게 사용하는 것입니다.  이런 차선책으로 얻는 결론은 60도 기준온도를 초과하면 성능이 25Mhz씩 떨어지지만, Tjmax에 도달하지 않으면 그래도 높은 성능을 유지한다는 것입니다.  그래서 차선책으로 많은 전력을 사용해야하는 경우 Tjmax의 수치가 높을수록 더 오랫동안 높은 성능을 발휘합니다, 하지만 그렇게 많은 전력이 필요치 않음에도 코어의 클럭이 너무 높게 설정되어 비효율적으로 전력을 끌어쓰게 되면 오히려 60도를 초과함에 따라 클럭과 성능이 하락하는 기능에 따라 오히려 성능을 깎아먹게 됩니다. 이게 지금 7000X시리즈의 상황입니다. 그래서 7000 nonX는 똑같은 Tjmax인 95도이지만, TDP가 65W로 전력제한 수치가 낮기에 전력제한에 걸려, 성능이 Tjmax에 도달할 때까지 향상되지는 않아 온도가 착하지만, X와 달리 전력제한을 걸어 코어의 높은 클럭을 위해 비효율적으로 전력을 끌어쓰는 것을 방지하며 전력대비 효율성을 증가시켰습니다. 그리고 X3D는 120W TDP로 X의 170W TDP보다 낮게 유지하여 X시리즈의 비효율적인 전력제한보다 전력제한을 낮춤으로 전력대비 효율성은 증가시켰습니다. 그리고 Tjmax를 89도로 설정하여, 89도를 초과하면 열 쓰로틀링이 발생하게 설정되었습니다. 그래서 최근 유출된 자료를 보면 7950X3D의 멀티코어 성능이 7950X보다 더 높은 자료들이 하나씩 나오는데, 이는 120W TDP제한과 Tjmax를 89도 설정하여, 과도하게 필요치 않음에도 너무 높게 풀린 전력제한과 온도제한으로 인한 비효율성이 어느정도 개선되었기 때문입니다. 그리고 Tjmax가 89도 제한되었기 때문에 온도가 Tjmax 95도 밑까지 올라가는게 amd가 의도하였더라도, 90도를 넘지 않기에 심리적 안정감을 얻을 수 있을 것입니다. 하지만, 120W TDP는 낮은 수치이기에 더 높은 전력 사용을 필요하는 작업환경에서는 7950X가 7950X3D보다 비효율적임에도 성능이 더 높게 나타날 수 있습니다.

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