AMD rompe toda esperanza sobre la temperatura de las CPU: «Según avancemos la densidad de calor se mantendrá o avanzará»

AMD rompe toda esperanza sobre la temperatura de las CPU: «Según avancemos la densidad de calor se mantendrá o avanzará»
By Protector Indefinido

Olvidad toda esperanza sobre encontrar CPU más frescas en gama alta. El mercado de los servidores está mostrando el límite y dentro de poco veremos procesadores con 700W, pero ni Intel ni AMD se detendrán ahí. Llegaremos a ver 1.000W en una sola CPU, mientras que en el mercado de PC seguiremos la estela muy de cerca, aunque con valores más bajos. Una entrevista a David McAfee (Vicepresidente corporativo y director general de negocios de canal de clientes de AMD) y Shane Vence (Director sénior de Radeon Gaming), revelan que las CPU de AMD serán igual o más calientes que los actuales Ryzen 7000.

Pues sí, no habrá mejoras a mismo TDP, las CPU serán, como poco, igual de calientes que las actuales, si no irán un paso más allá. Ya hemos visto cómo algunos fabricantes de placas base tienen que subir el listón térmico a 115º C para permitir un rendimiento sin Throttling por temperatura. Esto es una tendencia, al menos, según afirman desde AMD.

Las buenas temperaturas en la gama alta de CPU en AMD son historia, seguirán siendo calientes, quizás más que las actuales

Ha sido en una entrevista a los compañeros de Quasarzone desde la sede de la propia AMD en Corea donde ambos ingenieros han hablado claramente sobre muchos temas interesantes, el mayor de ellos sin duda lo que está por venir en CPU. La ronda de preguntas y respuestas sobre este tema fue la siguiente:

P. Una de las críticas a los productos de escritorio AMD es la temperatura de la CPU. El consumo de energía de la CPU es claramente menor que el de la competencia, pero la temperatura es más alta. ¿Se resolverán estos problemas de temperatura en el futuro? ¿No sería posible inducir la disipación de calor colocando una matriz simulada al lado de la matriz CCD?

R. Estamos trabajando estrechamente con TSMC para poner mucho esfuerzo en la tecnología de procesos. Al mismo tiempo, debemos poder garantizar la calidad y la estabilidad de los semiconductores. A medida que se utilicen procesos más avanzados en el futuro, creemos que el fenómeno actual de alta densidad de calor se mantendrá o se intensificará aún más. Por lo tanto, será importante encontrar una manera de eliminar eficazmente la alta densidad de calor generada por estos chipsets de alta densidad en el futuro.

Además, si nos fijamos en el producto TDP de 65W, tiene un rendimiento general excelente. A través de estos ejemplos de productos, creo que este es un factor importante a considerar al planificar una hoja de ruta futura para garantizar un buen equilibrio entre TDP y generación de calor.

¿Cuál es el problema que tiene a AMD y a TSMC en vilo?

Es el llamado flujo de calor, y dentro de este hay que especificar que no solamente es un problema de temperatura como tal, es un problema de área. La simplificación del mismo como idea conceptual es fácil de entender: cada vez se incluyen más transistores por milímetro cuadrado.

Por tanto, tener más de ellos, aunque sean más eficientes, repercute en un problema por cada milímetro que tiene de superficie un die y su IHS. Además, el número de transistores aumenta casi al doble cada dos años según la Ley de Moore, mientras que el área de las CPU y los dies se mantiene más o menos inalterada, o con pequeños cambios.

Por tanto, el flujo de energía por unidad de área y por unidad de tiempo se incrementa, es decir, los W/mm2 no paran de crecer, y lógicamente disiparlos con un disipador, una AIO o una Refrigeración Líquida Custom se está volviendo más complejoa pesar de que tengan números de vatios consumidos iguales o semejantes.

La inercia térmica y la difusividad térmica: un problema con el problema de las CPU AMD e Intel tan calientes

Estos dos conceptos están muy relacionados con los semiconductores, en concreto, con las CPU y GPU. Las primeras tienen mucho más que decir aquí porque siguen usando IHS. Y es que aquí, en el IHS, y en la TIM, hay muchas claves a mejorar.

Lainercia térmica mide la propiedad de los materiales en cuanto aretener el calor (o frío), o bien, especifica cuánto calor o frío puede mantener dicho material en el tiempo. Ladifusividad térmica, en cambio, habla sobre la capacidad que tiene cualquier material para conducir el calor y la rapidez sobre la que distribuye esa energía.

Por lo tanto, si el área de los IHS y de los die no aumenta (mayores costes obviamente) se tendrá que jugar en estos términos, porque la densidad de energía/potencia (W/m2) va a seguir aumentando. La solución, que no será barata, eso seguro, pasa por una mejor TIM y un material con menor inercia térmica y mayor difusividad térmica.

El problema, y la encrucijada, es que el cobre sigue siendo el mejor en conductividad térmica por euro gastado. La plata está justo por encima, pero es mucho más cara. En concreto, el cobre roza los8 euros el kilo en los mercados internacionales y la plata está en 702 euros.

O Intel y AMD quitan el IHS, o incluyen una TIM de mejor calidad que no sea una soldadura rebajando la altura

Por lo tanto, una solución es volver ano usar IHS, IHS como en los viejos tiempos, y colocar sistemas de retención y seguridad que no dañen el/los DIE/s a costa de asumir posibles RMA. El problema es que para que esto funcione como se espera se necesita una pasta térmica de primer nivel, y además, una refrigeración TOP que pueda asumir 300W de media en una fracción de tiempo muy pequeña, es decir, que la refrigeración tenga una absorción de calor y difusividad térmica muy alta. 

Aquí vuelve a entrar el cobre, pero sobre todo el método de disipación de calor que se tenga, sea por Heat Pipe, o por jet, así como el líquido que integren y la potencia de la bomba, pero eso da para otro artículo. En cualquier caso, con un sistema común de disipación debemos tener claro que la refrigeración será en breve parte de lo necesario para asegurar el rendimiento, sobre todo en AMD y con sus algoritmos de control de voltaje, potencia y temperatura.

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October 31, 2023 at 08:37AM
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