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Qu’est-ce que la puissance de conception thermique ? Explication

Vous avez peut-être vu les lettres TDP lors de l’achat d’un nouveau processeur. Cela signifie « Thermal Designed Power », mais qu’est-ce que cela signifie réellement ?
Les acronymes ne sont pas rares dans le monde du matériel informatique. CPU, GPU, RAID, SSD… la liste est longue.

Beaucoup de ces acronymes sont entrés dans le vocabulaire commun des geeks. La plupart des gens savent ce qu’est un CPU (du moins, ils pensent le savoir), mais d’autres sont plus obscurs. C’est le cas du TDP, qui signifie Thermal Design Power.

Cette spécification est rarement mentionnée dans les documents marketing, mais elle est importante pour bien comprendre le potentiel d’un processeur.

Que signifie le TDP ?

La puissance de conception thermique, ou TDP, fait référence à la quantité maximale de chaleur qu’un processeur ou un GPU est censé générer dans le cadre d’une utilisation générale. Les valeurs TDP sont exprimées en watts et sont souvent utilisées comme guide pour déterminer la quantité d’énergie dont le matériel a besoin pour fonctionner, ainsi que le niveau de refroidissement nécessaire pour empêcher la surchauffe du matériel.

Par exemple, un composant avec un TDP de 12 W sera potentiellement refroidi par un très petit ventilateur ou un dissipateur passif. En revanche, un composant avec un TDP de 95 W nécessitera un dissipateur thermique dédié important avec un ventilateur de taille raisonnable (probablement 80 mm).

Vous verrez probablement ces trois petites lettres sur la fiche technique d’un processeur ou d’un GPU, mais elles peuvent être utilisées pour exprimer la puissance maximale absorbée par une grande variété d’appareils électroniques.

Le TDP est-il exact ?

Puisque cette mesure est basée sur la puissance, c’est un moyen utile de comprendre combien d’énergie un composant va consommer par rapport à la concurrence. Une puissance thermique de conception plus faible se traduit généralement par une consommation d’énergie plus faible, ce qui signifie une plus grande autonomie de la batterie. Cependant, le TDP n’exprime pas toujours le maximum exact. Il s’agit plutôt d’une valeur nominale à utiliser comme guide.

En outre, le TDP est une mesure auto-rapportée. Ce que cela signifie, en termes de TDP, c’est que chaque fabricant annonce les valeurs TDP de son matériel par le biais de recherches internes. Un tel système peut donner lieu à des exagérations, mais la plupart du temps, les fabricants déclarent le TDP avec précision. Il y a une bonne raison à cela.

Si les fabricants de processeurs et de GPU n’indiquaient pas le TDP avec précision, cela entraînerait toutes sortes de problèmes matériels pour les consommateurs. La réputation du fabricant en souffrirait, et son matériel aurait rapidement une mauvaise réputation.

Classement des TDP Intel et AMD

Bien qu’il incombe aux fabricants de communiquer les valeurs TDP de leur matériel avec précision, il existe des différences dans l’approche de la communication.

Sur le côté de la boîte d’un processeur Intel, vous trouverez les trois informations importantes : la valeur TDP annoncée, la vitesse d’horloge de base et la vitesse d’horloge turbo. Par exemple, mon PC est équipé d’un Intel Core i5-3570K légèrement vieillissant. Le processeur a une vitesse d’horloge de base de 3,40 GHz, une vitesse d’horloge turbo de 3,80 GHz et un TDP de 77W.

Cependant, Intel ne garantit le TDP de 77W que jusqu’à la vitesse d’horloge de base maximale de 3,40 GHz. Une fois qu’il dépasse cette vitesse et entre dans la gamme turbo, la valeur TDP augmente également. Mais il n’y a pas d’information sur les exigences de puissance de conception thermique pour cette puissance de traitement supplémentaire.

La différence de vitesse d’horloge n’est pas énorme. Mais elle est suffisante pour que, si votre ordinateur fonctionne à cette capacité pendant une période prolongée, votre refroidissement commence également à en souffrir. Si vous saviez que votre système nécessite un meilleur refroidissement, vous l’achèteriez dès le départ au lieu d’une alternative sous-optimale.

À l’inverse, de nombreux amateurs de matériel informatique pensent qu’AMD évalue avec précision ses CPU et GPU, y compris les paramètres de fréquence de boost. C’est pourquoi les processeurs Intel ont la réputation d’être chauds et enclins à la surchauffe, alors que vous pouvez tout à fait utiliser le refroidisseur AMD de série pour faire fonctionner votre système (dans la plupart des cas).

Le refroidissement du PC est important, surtout pour les constructions haut de gamme. Découvrez les meilleurs systèmes de refroidissement pour PC afin que votre matériel fonctionne parfaitement.

Exemples de valeurs TDP pour les processeurs et les GPU

Les processeurs, les GPU et d’autres types de matériel peuvent avoir des TDP très différents. L’un des exemples les plus courants est la différence entre un processeur de smartphone et un processeur d’ordinateur.
Prenez le Snapdragon 865 de Qualcomm, l’un des plus récents systèmes sur puce pour smartphones développés par ARM. Le Snapdragon 865 a un TDP de 5 watts, mais c’est un processeur octa-core 64 bits de 2,84 GHz. Comparez cela au processeur Intel Core i9 9900K, qui est un processeur octa-core de 3,60 GHz avec un TDP de 95 watts.

Il s’agit d’une différence considérable, représentative de la différence entre la consommation d’énergie et les performances de chaque composant.

Les GPU modernes ont des TDP encore plus élevés, certains composants affichant un TDP de plus de 250 watts. Cette valeur ne signifie pas que la pièce consommera autant d’énergie en permanence, mais que les ingénieurs qui l’ont conçue considèrent qu’il est possible que ce niveau de consommation doive être dissipé pendant une période prolongée.

Par exemple, la Nvidia GeForce RTX 2080 Super a un TDP de 250W mais a été vue avec des pics de consommation de plus de 265W.

Comment la connaissance du TDP vous sera utile

Maintenant que vous connaissez la signification du TDP et que vous savez comment les fabricants de CPU et de GPU utilisent le TDP, vous allez voir en quoi il est utile de comprendre le TDP. Bien que le TDP soit couramment cité, il ne s’agit pas d’une mesure précise de la consommation d’énergie ou des performances, mais plutôt d’une directive technique.

En examinant le TDP d’un matériel, vous pouvez savoir à quoi vous attendre en termes de performances. Prenons deux des processeurs de bureau les plus populaires à l’heure actuelle, l’Intel Core i7-9700K et l’AMD Ryzen 7 2700X. Ces deux processeurs sont arrivés sur le marché à six mois d’intervalle et présentent des caractéristiques similaires. Jetez un coup d’œil à la comparaison PassMark suivante :
D’un coup d’œil, vous pouvez voir que l’AMD Ryzen 7 2700X a une vitesse d’horloge plus rapide (3,7 GHz contre 3,6 GHz) et un TDP maximum plus élevé (105 W contre 95 W), et une vitesse d’horloge turbo beaucoup plus faible. Cela se traduit-il par un meilleur processeur ? Le benchmark PassMark l’indique certainement, avec l’AMD Ryzen 7 2700X recevant une note de 17 772 contre 14905 pour l’Intel Core i7-9700K. Vous pouvez également utiliser les indices TDP pour évaluer les processeurs mobiles. Consultez cette liste de processeurs mobiles Intel Core i7 de 7e génération :

Vous pouvez constater qu’il existe plusieurs valeurs de TDP parmi les dix processeurs différents. À partir de là, vous pouvez croiser le TDP avec la vitesse d’horloge du processeur pour déterminer la quantité d’énergie utilisée par le processeur par rapport à ses capacités de traitement et comment cela affectera l’autonomie de la batterie de l’appareil mobile.

Ainsi, un Intel i7-7920HQ doté d’un processeur de 3,1 GHz et d’un TDP de 45 W fournira plus de puissance de traitement qu’un Intel i7-7567U, mais consommera également beaucoup plus de batterie. Bien sûr, l’autonomie du fabricant est une autre paire de manches. Néanmoins, vous pouvez au moins commencer à planifier la durée de vie d’une batterie si vous comprenez la relation entre le TDP et les performances du processeur.

Par ailleurs, si vous voulez avoir le dessus lors de l’achat d’un nouvel ordinateur portable, consultez notre petit guide des numéros et lettres des modèles d’ordinateurs portables Intel. Lorsque vous saurez ce que signifient les chiffres et les lettres, ainsi que la signification du TDP, vous achèterez toujours le meilleur processeur pour ordinateur portable possible.

Le TDP est synonyme de puissance et de refroidissement

Le TDP est l’une des nombreuses statistiques importantes qui peuvent vous aider à évaluer les performances et l’efficacité énergétique d’un nouveau processeur. Bien que rien ne puisse remplacer l’analyse comparative, la connaissance du TDP d’un composant (ainsi que de son architecture et de sa vitesse d’horloge) vous aidera à faire une estimation éclairée des performances d’un nouveau composant.

Si vous souhaitez connaître les performances de la batterie de votre ordinateur portable, consultez les meilleures façons d’analyser l’état de la batterie de votre ordinateur portable.