El TDP de los procesadores Xeon

Xeon TDP
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Hoy abordaremos el TDP (Thermal Design Power) de los procesadores Xeon y disiparemos cualquier duda sobre el consumo real de estos procesadores Intel.

Para empezar vamos a acabar con un mito bastante arraigado, el TDP de un procesador no es indicativo de su consumo, más bien viene a ser el máximo de energía que este puede llegar a disipar en forma de calor, y aunque no marca el consumo del procesador si que tiene algo de correlación con este.

En otras palabras, el TDP es el calor máximo que puede generar un procesador mientras rinde a su eficiencia máxima, tras pasar esta barrera el procesador empezará a bajar su rendimiento cómo medida de protección.

El TDP de los procesadores Xeon es bastante alto, los modelos más populares de 12 núcleos/24 hilos pueden moverse entre los 100W y los 150W y esto puede causar cierta confusión, no es lo mismo un TDP elevado en un procesador de 6 núcleos que en un procesador de 12, 14, 16 o 18 núcleos, pues este es el calor total que generan cuando todos sus núcleos funcionan a pleno rendimiento - ya os imagináis lo que cuesta llevar al 100% a 18 núcleos de forma simultanea para alcanzar estos valores.

Por otro lado resulta interesante acotar que en estos modelos con muchos núcleos es donde se nos puede dar mejor el undervolting para conseguir un mayor rendimiento, es decir, es deseable un TDP alto en procesadores Xeon con muchos núcleos.

Tenemos que echar un ojo a las especificaciones de nuestro procesador Xeon para entender su TDP

Los procesadores Xeon más recientes tienen mejor TDP

Es un hecho que los procesadores Xeon X79 tienen un TDP bastante más alto que los procesadores X99, y esto se extrapola también a las versiones, un V2 tendrá un TDP mayor que un V3 y este a su vez superará un V4 cómo norma general, y esto se debe en gran medida al cambio de litografía, pasando de 22 a 14nm.

Esto explica por ejemplo por que a los procesadores X79 no se les puede hacer Underbolting con Turboboost (TBU) y el por que consumen más que sus versiones sucesoras.

El TDP esta íntimamente relacionado con el diseño de los procesadores Xeon

Como es de esperarse, cada nueva iteración trae consigo mejoras de rendimiento y consumo, afectando directamente el TDP así cómo el número de núcleos e hilos que pueden manejar, y por supuesto las frecuencias a las que operan los Xeon y cualquier procesador.

La litografía cambia tanto de una versión a otra (V2, V3, V4) que el salto en TDP y consumo es bastante significativo, aumentando la eficiencia de los Xeon y mejorando las frecuencias mientras el TDP se reduce considerablemente.

Transistores más pequeños permiten voltajes más bajos, menor consumo y temperaturas más bajas.

TDP Tope

Para alcanzar el punto más alto o tope de TDP se requieren cargas de trabajo que pongan el procesador al límite en cada uno de sus núcleos.

Un procesador Xeon con el Turbo Boost desactivado no reaccionará ante una carga de trabajo elevada, se mantendrá en sus frecuencias bases constantes. Mientras que un procesador Xeon E5 V3 con el Turbo Boost puede aumentar su frecuencia hasta las máximas soportadas en modo turbo, aumentando su TDP hasta el TDP máximo por diseño sin necesidad de activar o utilizar todos los núcleos a la vez, perdiendo rendimiento desde este momento hasta que vuelva a estabilizarse.

Para solucionar este problema, se hace undervolting a estos procesadores de forma que se pueda obtener incluso mayor rendimiento que el de las versiones superiores de la misma familia Xeon.

Para poner un ejemplo, un procesador 2678v3 que tenga el hack turbo y underbolt (TBU) puede superar en rendimiento a otros modelos considerados superiores.

Estos procesadores Xeon se calientan más que los procesadores modernos para Workstations ya sean AMD o Intel pero nada exagerado. Un procesador de 24 núcleos y 48 hilos requiere por lo tanto un mejor sistema de refrigeración que otro de 12 núcleos y 24 hilos, algo a tener muy en cuenta a la hora de elegir los componentes.

Por último, hay que ser conscientes de que estos "super procesadores Xeon" están originalmente pensados para centros de datos enormes donde cientos si no miles de unidades funcionan en paralelo y por ende la temperatura aunque bien controlada en estos entornos, no podía influenciar de forma significativa su estabilidad o desempeño, por lo que no dan muchos problemas en este sentido.

Si estos procesadores soportaron la tortura de funcionar con elevadísimas cargas de trabajo las 24 horas del día, los 365 días del año, en estrechos racks con muy poca ventilación, no tienes que preocuparte por cómo van a funcionar en una torre ATX con una buena ventilación.

El consumo real de los procesadores Xeon

No es una respuesta fácil, Xeon es una familia numerosa y cada uno tiene sus propias particularidades cómo litografía, TDP, núcleos, hilos y frecuencias y por sobre todo la carga de trabajo a la que someterás a los procesadores Xeon.

Puedes calcular que en reposo un sistema que lleve un procesador Xeon V2683 V4 consumirá aproximadamente unos 35 Wh en conjunto, con una gráfica de última generación este valor puede aumentar. Una carga elevada de trabajo aumentará este consumo considerablemente, de hecho se recomienda usar fuentes de al menos 500W para suministrar energía a los sistemas Xeon.

Si tienes un procesador Xeon y un Shelly plug, te invito a compartir los datos de tu consumo en los comentarios.

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