TDP（熱設計電力）とは　冷却装置を選ぶための電力の目安、短時間なら超えることもある

TDPは、チップを冷やす仕組みを設計するときに使う電力の値です。インテルのサポートの説明では、TDPは理論上の最大の負荷のときの消費電力を指し、軽い負荷ではそれより少なくなります。目的は、システムを組む会社に電力の目標を示し、適した冷却の方法を選んでもらうことだとしています。

「最大の電力」ではない

TDPは、長い時間続けて出る熱の量を想定した値です。インテルは、ターボやAVXのような負荷では、チップがTDPを超えて電力を使うことがあると説明しています。ただし、その時間は限られ、温度が上限に近づくか、電源から送れる電力の上限に達すると、周波数を下げて電力を抑えます。

このため、インテルは第12世代のCore（2021年）から、TDPという呼び名を「Processor Base Power」に替えました。基本の周波数で全コアを動かしたときの電力という意味です。あわせて、ターボで使える上限を「Maximum Turbo Power」として別に示しています。

製品の数字

メーカーが示す熱設計の電力

製品	項目	数字
インテル Core i9-14900K	Processor Base Power	125W
インテル Core i9-14900K	Maximum Turbo Power	253W
エヌビディア H100 SXM	最大のTDP（設定で変更可）	700W
エヌビディア H100 NVL（PCIe）	最大のTDP（設定で変更可）	350〜400W
エヌビディア DGX B200	装置の最大の消費電力	約14.3kW

Core i9-14900Kの最大のターボの電力253Wは、基本の電力125Wの2.02倍です（計算）。冷却の装置を基本の電力に合わせて選ぶと、ターボの時間が短くなり、性能を出し切れないことがあります。インテルは、公表するTDPは定常状態の設計目標であり、それより低い電力や冷却の能力で設計するかどうかはシステムの設計者の判断だとしています。

エヌビディアのH100は、同じGPUでも形によってTDPが違います。サーバーの基板に直接載せるSXM版は最大700W、汎用のPCIeの差し込み口に挿す空冷のNVL版は350〜400Wです。電力を絞るほど性能も下がり、表のFP8の演算性能は、SXM版が3,958テラフロップス、NVL版が3,341テラフロップスです（いずれも疎な計算の場合）。

データセンターでの使われ方

サーバーを並べるデータセンターでは、TDPの合計が、ラックごとに用意する電力と冷却の能力を決める出発点になります。GPU8基を積むDGX B200は、装置1台で最大約14.3kWです。この値から、1つのラックに何台載せられるか、空冷で足りるか、液冷が必要かを判断します。

関連する用語

• 消費電力と発熱：チップが使う電力は、ほぼすべて熱になります。
• 熱設計：熱を許容温度の中で逃がす仕組みを決める作業。
• ターボ：電力と温度に余裕があるときに周波数を上げる仕組み。
• パワーリミット（PL1・PL2）：インテルのCPUで、長時間と短時間の電力の上限を決める設定。