Guía completa sobre el TDP: consumo, temperatura y refrigeración en tu PC

Cómo el TDP se relaciona con el rendimiento

En última instancia, es importante saber identificar un procesador a partir de su TDP. Como decíamos al principio, puede haber diferentes modelos de Core i3, Core i5 y Core i7. Pero no todos los Core i7 tienen un rendimiento alto, ni los Core i5 tienen un rendimiento medio y los Core i3 un rendimiento bajo. Ahora se suman a la ecuación los Core i9.

Dentro de estas familias de procesadores hay modelos con TDPs desde 5 W hasta 95W, para modelos como el Intel Core i7 8086K de seis cores y doce hilos con una frecuencia base de 4 GHz. Tenemos procesadores Core i7 para portátiles y para equipos de sobremesa, con dos, cuatro y seis núcleos físicos y cuatro, ocho y doce.

El TDP es de especial importancia en los equipos portátiles. En los equipos de sobremesa los sistemas de refrigeración están dimensionados generosamente: hay espacio de sobra para instalar ventiladores o sistemas de refrigeración líquida y los componentes están repartido de un modo disperso en la placa base dentro de la caja. De este modo, se pueden crear flujos de aire suficientes para mantener a los componentes en un entorno ventilado. Pero en los portátiles tenemos muy poco espacio disponible para la refrigeración y apenas hay espacio para que circule el aire en el interior, con lo que es complicado llevar el calor generado por los componentes internos hacia el exterior.

Los equipos de tipo Convertible o 2 en 1 llevarán por lo general procesadores de la gama "U" de Intel. Estos procesadores tienen un TDP típico de 15W. Pero con truco. Es decir, el TDP del procesador, si lo verificamos con aplicaciones como Intel XTU (eXtreme Tuning Utility), descargables desde Intel aquí, vemos que varía entre 7-8W y 18W. En equipos como el Surface Pro 3 el Throttling era especialmente problemático y el equipo se ponía en un TDP de 8W de manera constante, lo cual fue constatado por muchos usuarios en diferentes foros.

Cuando un equipo portátil funciona con batería, el TDP no pasa de 8W en casos como el Surface Pro 4. Y el rendimiento baja drásticamente, maximizando la autonomía a costa del rendimiento.

Por lo pronto, a partir de nuestra experiencia con diferentes equipos portátiles, vemos que hay múltiples opciones para gestionar el comportamiento termodinámico de los procesadores, algunos de ellos a costa del rendimiento y sin que el usuario reciba aviso sobre ello. Y las diferencias de rendimiento son notables. Nos sucedió con el equipo Surface Book 2: tras realizar diferentes pruebas de rendimiento vimos que los resultados eran muy bajos. La razón era que el cable de alimentación se había soltado.

Con un Surface Pro 4, con un Core i7 6650U con frecuencia base de 2,2 GHz y un TDP teórico de 15W, desenchufado de la alimentación, el resultado en Cinebench fue de 139 puntos con un TDP máximo de 8W. Enchufado a la alimentación, el TDP máximo era de 18W, entrando en corte pasada la mitad de la prueba multicore de Cinebench R15, pasando el TDP a 11 - 12W. El resultado fue, en este caso, de 273 puntos. En una segunda ejecución justo a continuación de la primera, el TDP bajó de 18W a 11W a los pocos segundos. El resultado, en este caso, fue de 196 puntos.

Con un Core i7-7500U, en una prueba en frío, el TPD subió hasta 20W, bajando luego a 15W, con un resultado de 233 puntos en cinebench R15. En caliente, el TDP estaba en 8W, con un resultado de 183 puntos en Cinebench R15. En otros casos, tenemos 217 puntos dependiendo de cómo sea el estado inicial del equipo.

Para un Core i7-7700HQ de cuatro cores y ocho hilos y un TDP de 45W, el resultado en Cinebench es de 665 puntos. El equipo es un MacBook Pro de 2017, con un comportamiento térmico muy bueno, muy alejado del problemático throttling del Core i9 en un mismo MacBook Pro, pero de este año. El chasis de los MacBook Pro fue diseñado con mucho tino por parte del equipo de Apple años atrás, y los márgenes de funcionamiento son tan precisos que una ligera desviación del TPD hacia arriba puede ocasionar un colapso termodinámico.

Las diferencias en los resultados son notables para un mismo equipo portátil, dependiendo sobre todo de la temperatura que se alcanza en el sistema tras estar usando aplicaciones que demandan el máximo rendimiento del procesador. Es importante, porque en casos como el de la edición de vídeo o el renderizado CAD, un portátil como un Surface Book 2, o un Surface Pro, o un MacBook Pro, no tendrán un rendimiento tan elevado como se podría pensar en un principio si las condiciones térmicas se desvían de su punto óptimo de funcionamiento.

En el caso de que afrontes la compra de un portátil pensando en el rendimiento, recuerda comprobar el TDP del procesador en primer lugar. No hay milagros: cuanto más delgado y pequeño sea el equipo, menos margen térmico habrá para instalar procesadores con un rendimiento elevado. Los Amber Lake con un TDP de 5W y dos cores y cuatro hilos, poco podrán hacer si buscas rendimiento aunque puedan subir dinámicamente a los 7W de forma puntual. Los equipos convertibles con procesadores de 15W, siempre y cuando funcionen con ese TDP, permitirán trabajar con proyectos más ambiciosos, pero a poco que la temperatura suba, el throttling de potencia entrará a funcionar bajando a 11W o menos. La generación más reciente en este rango de TDPs es la de los Whiskey Lake, con un TDP configurable de hasta 25W por arriba y de 10W por abajo.

El siguiente salto está en los 28W de procesadores como el Core i7-8559U que llevan los Macbook Pro de 13''. Recuerda que es importante elegir los procesadores de última generación Coffee Lake, que dan el salto a cuatro cores y ocho hilos, frente a los dos cores y cuatro hilos de la generación anterior, para un mismo TDP. La mejora en la eficiencia energética permite "meter" más cores para un mismo perfil termodinámico. El siguiente salto en portátiles son los procesadores con TDP de 45W que son los de tipo "H" y "HK", que son los que llevan casi todos los equipos portátiles gaming, salvo excepciones tan notables como el Surface Book 2 de Microsoft con un procesador "U" de 15W. En este caso, los más recientes Coffee Lake tienen seis cores y doce hilos frente a los cuatro cores y ocho hilos de la generación anterior. El Core i9 del MacBook Pro está referenciado aquí  aunque lo habitual será encontrar CPUs Core i7 como el Core i7-8750H 

Recientemente, Apple presentó su nueva gama de equipos MacBook Pro de 13'' y 15'' con procesadores Coffee Lake. Y el modelo con el procesador Core i9 mostraba un Throttling que hacía que la frecuencia de reloj bajase a 2,2 GHz bajo cargas elevadas, lo cual está muy por debajo de su frecuencia base de 2,9 GHz, con un TDP de 45W. En el caso del Core i9, tenemos que no hay una opción de TDP down a 35W como sucede con los Core i7 Coffee Lake y tan solo esa carencia puede ser suficiente como para colapsar la termodinámica del chasis. 

Por encima de los 45W entramos en el territorio de los equipos de sobremesa, con la excepción de los Kaby Lake-G con gráficos Radeon Vega, con un TDP de 65W. En este caso, gran parte de esos Vatios son debidos a la gráfica Radeon RX Vega, que está, además, "fuera" de la parte dedicada a la CPU, por lo que las soluciones de refrigeración se parecerán más a las de un procesador de 45W en un equipo laptop gaming que llevase una GPU discreta.

El objetivo, al final, es que tengas en cuenta que no todos los Core i7 son iguales, y que es importante tener muy claro qué procesador estás llevándote con el equipo y qué puedes esperar de él. Lo ideal sería que te equipases con una lave USB con el software Intel XTU, CPU-Z y Cinebench R15 para probar sobre el terreno los equipos candidatos y veas cómo se comportan ante ejecuciones repetidas de Cinebench. Si ves que el TDP baja y los resultados fluctúan mucho entre sucesivas ejecuciones, piensa que puede que no estés ante un equipo que responda a lo que esperas de un Core i7, o un Core i5. En casos como el Surface Book 2 este detalle es importante. Es probable que haya usuarios que busquen una experiencia propia de un equipo con una CPU de 45W y se encontrarán con una experiencia de 15W, que puede llegar a 25W antes de que se caliente excesivamente. En el caso de que se use sin conectar a la red eléctrica, la experiencia de uso baja a los 10W, incluso.

Por otro lado, en los MacBook Pro, lo suyo es usar Cinebench junto con el Intel Power Gadget, que no es tan completa como el Intel XTU, pero permite verificar que el procesador funciona dentro de los márgenes esperados, o no. Hay una relación directa entre el TDP y el rendimiento, por lo que, de un vistazo, podrás hacerte una idea de lo que vas a conseguir con un determinado procesador. En segundo lugar está el número de cores. Con la llegada de Coffee Lake, para un mismo TDP, los procesadores con más cores arrojan un mejor rendimiento que los que tienen menos cores. Y también es importante identificar equipos que corran el riesgo de entrar en corte (throttling) con facilidad. Para verificar esto último, lo ideal es usar el "kit" de pruebas descrito anteriormente y verificar en el punto de venta que el equipo puede mantener una carga de trabajo elevada sin reducir el TDP por debajo de su valor nominal. Al menos sin hacerlo instantáneamente.