AMDは、より高集積化されたRyzenチップが将来的にCPU温度を上昇させ続けると考えている

AMDはTSMCと協力してプロセス技術を最適化しているが、チップの統合が進むにつれて、将来世代のRyzenプロセッサでは全体の温度が上昇し続けると予想している。 AMD Ryzen 7000 CPU は現在、クライアント PC で最も効率的なチップです。トランジスタ密度の増加とさまざまなアーキテクチャの変更により、同社が使用する Zen4 コア アーキテクチャは、シングルスレッドとマルチスレッドの両方のパフォーマンスを大幅に向上させました。ただし、より小さいサイズ内でのトランジスタ密度の増加により、CPU 温度の急激な上昇も引き起こされています。

コードネーム「Raphael」と呼ばれる最新の Ryzen 7000 CPU は非常に高温になります。 CPU を集中的に使用するタスクを実行すると、Tjmax のピーク値が 95℃ に達することが多く、オーバークロック時には非常に強力な冷却が必要になります。 AMDは、チップ密度が増加し続けるため、この傾向は将来の世代でも続くと予想していますが、これらのCPUは、より低い電圧でほぼ同等のパフォーマンスを維持しながら、より低温で動作することもできます。

AMDの副社長デビッド・マカフィー氏はQuasarZoneとのインタビューで、チップの品質と安定性を確保するためにTSMCと協力して最新のプロセス技術を最適化するよう懸命に取り組んでいると語った。しかし、最新の CPU アーキテクチャでは、世代が進むごとにトランジスタの数が 2 倍以上になり、チップ サイズもどんどん小さくなっているため、発熱量は現在と同じか、増加し続けています。

Q. AMD のデスクトップ製品に対する批判の 1 つは CPU 温度です。 CPU の消費電力は競合製品よりも大幅に低くなりますが、温度は高くなります。こうした温度の問題は将来的に解決されるのでしょうか？熱を放散するためにCCDチップの隣に偽のチップを取り付けることは可能ですか?

A. 当社は TSMC と緊密に連携し、プロセス技術に多大なエネルギーを投資しています。同時に、半導体の品質と安定性も保証できなければなりません。将来、より高度なプロセスが採用されると、現在の高熱密度現象が維持されるか、さらに強化されると考えられます。したがって、将来的には、このような高密度チップによって発生する高い熱密度を効果的に排除する方法を見つける必要があります。

さらに、TDP65W製品を見ると、全体的なパフォーマンスも非常に優れています。これらの製品例を見ると、これは TDP と発熱のバランスを確保するために将来のロードマップを計画する際に考慮すべき重要な要素であると思います。

以下には、より小さいチップ表面積から発生する熱を示す熱密度マップもあります。

Intelは以前、CPUの発熱量は今後も増加すると考えていた。同社の最新の第 14 世代 CPU は、現在入手可能な最もホットなチップの 1 つであり、最高温度は 100℃ を超えています。これにより、マザーボード メーカーは熱しきい値を 115℃ を超えて拡大し、チップの動作温度が最大 121℃ に達するようになりました。

しかしインテルのエンジニアらは、これは想定内のことであり、最新のチップは最適なパフォーマンスを発揮しながら高温を維持するように設計されていると述べている。 AMD の CPU は、熱しきい値に達しているにもかかわらず、ダウンクロックを開始してもそれほど多くの熱を発生しないことを示しています。ある意味、チップを最大限に活用したいなら、熱と電力の点でチップの限界に到達する必要があると言っているようなものです。 Intel エンジニアへの次のインタビュー (Der8auer 経由) では、彼らの視点について説明しています。