Ciò che Le0 e SACD hanno risposto è fondamentalmente vero

Non intendo scendere troppo nelle spiegazioni e dilungarmi in tecnicismi, per chi volesse cimentarsi con questo approfondimento, consiglio la lettura di:

Intel Core i7-900 Desktop

Processor Extreme Edition Series

and Intel Core i7-900 Desktop

Processor Series

and LGA1366 Socket:

Thermal / Mechanical Design Guide

AMD Family 10h

Desktop Processor

Power and Thermal Data Sheet

In buona sostanza per ogni cpu moderna (sia Intel che AMD), viene creato un Thermal Profile, in pratica un profilo per la salvaguardia della vita della cpu, correlato insieme anche con l'intervento delle varie fasi di risparmio energetico della stessa.

ecco in sintesi cosa dicono i costruttori.

Intel:

Refer to the datasheet for the processor thermal specifications. The majority of

processor power is dissipated through the IHS. There are no additional components

(e.g., BSRAMs that generate heat on this package). The amount of power that can be

dissipated as heat through the processor package substrate and into the socket is

usually minimal.

The thermal limits for the processor are the Thermal Profile and TCONTROL.

The Thermal Profile defines the maximum case temperature as a function of power being

dissipated. TCONTROL is a specification used in conjunction with the temperature

reported by the digital thermal sensor and a fan speed control method. Designing to

these specifications allows optimization of thermal designs for processor performance

and acoustic noise reduction.

AMD:

The thermal profile is used to define the relationship between Tcase max and device-specific Thermal

Design Power. The heat sink thermal resistance and heat sink local ambient values specify heat sink design

targets. The profile thermal resistance and profile ambient values specify the relationship between partspecific

power and part-specific Tcase Max. If the heat sink design targets are met, the thermal profile specifications

are met.

Come facente parte di questo profilo termico viene indicato anche il Thermal Design Power, che è quel valore espresso in Watt che si viene a rilevare quando intervengano contemporaneamente una serie di fattori:

1) Tcase Max (massimo valore di temperatura del die prima che intervengano i sistemi di protezione)

2) IDD Max (massimo valore di corrente)

3) VDD = VID_VDD (massimo valore di tensione in ambito VID)

Ovviamente il valore di TDP deve includere a propria volta tutta l'energia dissipata all'interno del die anche dalle altre componenti della cpu:

VDD, VDDIO, VLDT, VTT, e VDDA.

Uno dei parametri che in condizioni normali (cioè col proprio dissipatore stock, sviluppato appositamente dal costruttore) contribuiscono a determinare il valore di TDP di una cpu, è quindi il valore di Tcase Max, cioé la temperatura massima (rilevata al centro dell'area esterna del die) che la cpu può sopportare prima che intervengano i sistemi stessi di protezione interni alla cpu per scongiurare il verificarsi di un danneggiamento delle proprie circuitazioni.

Ovviamente una cpu può produrre più energia di quella prevista dal proprio TDP di riferimento: questo può avvenire semplicemente perché tramite sistemi di raffreddamento di varia natura, può essere evitato di raggiungere il valore di Tcase Max, continuando ad aumentare tranquillamente gli altri valori (di corrente e tensione) senza che intervengano i circuiti di protezione.

questo è quanto indicato da Intel:

System Considerations

Intel requires the Thermal Monitor and Thermal Control Circuit to be enabled for all processors.

The thermal control circuit is intended to protect against short term

thermal excursions that exceed the capability of a well designed processor thermal

solution. Thermal Monitor should not be relied upon to compensate for a thermal

solution that does not meet the thermal profile up to the thermal design power (TDP).

Each application program has its own unique power profile, although the profile has

some variability due to loop decisions, I/O activity and interrupts. In general, compute

intensive applications with a high cache hit rate dissipate more processor power than

applications that are I/O intensive or have low cache hit rates.

The processor TDP is based on measurements of processor power consumption while

running various high power applications. This data is used to determine those

applications that are interesting from a power perspective. These applications are then

evaluated in a controlled thermal environment to determine their sensitivity to activation

of the thermal control circuit. This data is used to derive the TDP targets

published in the processor datasheet.

A system designed to meet the thermal profile specification published in the processor

datasheet greatly reduces the probability of real applications causing the thermal control circuit

to activate under normal operating conditions.

Systems that do not meet these specifications could be subject to more frequent activation of

the thermal control circuit depending upon ambient air temperature and application power profile.

Moreover, if a system is significantly under designed, there is a risk that the Thermal Monitor feature

will not be capable of reducing the processor power and temperature.

p.s.

Per quanto riguarda la tua domanda:

Un chip può avere un TDP inferiore ad un altro ma scaldare di più ?

in determinate condizioni è certamente possibile

- drogaggio

- qualità del silicio

- tipo di alimentazione

*drogaggio: ovvero l'aggiunta di elettroni o la creazione di lacune (drogaggio di tipo P o N)

* qualità del silicio: la presenza di impurità nel monocristallino che viene usato per creare la cpu

*tipo di alimentazione: voltaggio e corrente (stabilità dei parametri)

se il drogaggio viene fatto eccessivo le temperature si terranno piu basse inquanto sarà necessaria una minor corrente per innescare la conduzione dei transistor che costituiscono la cpu, se invece sarà scarso, piu corrente qundi piu calore.

se il silicio è impuro, il passaggio della corrente sarà piu difficoltoso quindi genererà piu calore.

l'alimentazione, se ricca di spurie ed oscillazioni, varierà in maniera continua le correnti e le tensioni, peggiorando il funzionamento dei transistor, facendoli lavorare in zone diverse dal normale e causandone un surriscaldamento.

analizzate un transistor... ok non cambia molto... moltiplicate la differenza minima di un transistor per 300 milioni di transistor e capirete come ma certe cpu hanno una temperatura di giunzione diversa da altre

In ogni caso anche il calore prodotto a default in full load non è sempre precisamente pari al tdp. A volte un processore potrebbe consumare anche più del tdp con applicativi molto pesanti tipo lynx

non sempre è da prendere come valore massimo a cui puoi arrivare con la cpu in full load...credo che in alcune situazioni particolari potrebbe anche essere superato.

Ma questo è soltanto una mia opinione in base a quel che ho letto in giro.. andrebbe verificato sperimentalmente e come puoi immaginare non è facile da misurare

Non dipende solo dalla teconologia dei transistor usata ma anche da come viene disegnato il chip.

Un dissì che può smaltire un tdp da 20 watt vuol dire che basta per raffreddare in media un processore con quel tdp, ma nn ti dice a che temperatura lo tiene a regime