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qq飞车s车排行榜2018 www.bjswc.icu   TDP與功耗,算得上是一個老生常談的問題,但對這兩個概念有清晰認識的人并不多,今天繼續來聊聊這個話題,限于水平,有什么錯誤懇請斧正。


CPU/GPU的功耗

  所謂功耗,是指功率的損耗,也就是輸入功率與輸出功率之差,電路中功耗通常是指元器件上耗散的熱能。對于像CPU、GPU這樣的數字電路,功耗一般分為開關的動態功耗和漏電的靜態功耗,動態功耗主要指電容充放電時的功耗,靜態功耗主要指二極管的反偏電流和關斷晶體管中通過柵氧的電流它們形成的功耗。

    P總功耗 ≈ P動態功耗 + P靜態功耗

  在數字電路中,P動態功耗 ≈ CV2F,其中C為系統的負載電容,V為電壓,F為工作頻率,比如一個1.0V核心電壓3.0GHz工作頻率的CPU,如果加壓超頻到1.2V電壓4.0GHz頻率,那么它的動態功耗將增長(1.2/1.0)2*(4.0/3.0)= 192%,也就是說,其動態功耗幾乎翻了一倍。

  而P靜態功耗 = I漏電電流*V = V2/R,從這公式可以看出,雖然隨著CPU/GPU的核心電壓不斷下降,靜態功耗有呈下降的跡象,但是隨著它們集成的晶體管越來越多,眾多晶體管并聯后使得等效電阻值不斷減少,集成電路內層與層之間的絕緣層變薄也使得層間泄漏電流增加,所以CPU/GPU的靜態功耗一直趨于上升態勢。

  我們知道,白熾燈是將電能轉換熱能和電磁波能(包括紅外線的光能和可見光的光能等),其中對我們有用的可見光光能只占10%左右,其它的都浪費掉。那么當CPU/GPU源源不斷地吸收電能時,它們將這些電能又做了些什么?

  目前來說,還沒有一個很權威官方的答案,現在達成的共識是,CPU/GPU處理信息本身是不需要消耗能量的,CPU/GPU將信息傳遞給其它地方也不需要消耗能量(改變電信號的間隔電壓頻率即可),CPU/GPU的電能幾乎都消耗在線路上了,其它還有少量的輻射能和內部儲存的化學能可以忽略不計,也就是說:

    CPU/GPU功耗 ≈ 輸入功率 = I * V

  比如說GPU某一時刻的核心電壓是1.0V,電流為80A,那么這一時刻它的功耗也近似等于80W,由于CPU/GPU的工作電壓和電壓都是不斷變化的,其功耗也隨之改變,一般用最大值來對它們的功耗作定量描述。

什么是TDP?


英特爾為CPU提供了TDP規格參數

  但是在很早之前,英特爾為CPU制定規格參數時,并沒有提供功耗規格,而是用了TDP這一參數,比如說Core 2 Quad Q9650的TDP為95W,由于單位上的相同,無數的人將TDP與功耗混為一談。

  那么到底什么是TDP呢?英特爾的解釋應該更權威更準確:

TDP: Thermal Design Power,A power dissipation target based on worst-case applications. Thermal solutions should be designed to dissipate the thermal design power.

  把英特爾的原話翻譯過來就是:TDP(Thermal Design Power,熱功耗設計)指基于CPU在最糟糕應用狀況下規定的功耗指標,要求散熱解決方案設計成可以將這個指標的功耗驅散掉。

  這個解釋的核心在于TDP是一個規定的指標,供散熱方案參考,并非指CPU實際的功耗值。從上面英特爾處理器的規格表中也可以看出,2.33GHz的Q8200和3.0GHz的Q9650它們的TDP都是95W,如果是實際功耗的話,理論上Q9650的最大功耗是Q8200的1.28倍。

  那么TDP和功耗到底有什么關系呢?答案是沒有關系。很多測試表明,CPU的最大真實功耗是明顯小于TDP值的,但是在加壓超頻后最大功耗超過TDP值就很有可能。

  在前幾年,AMD對英特爾的TDP定義很是不爽,因為它的CPU中當時還整合有內存控制器,相當于多出一部分熱量,不過隨著英特爾處理器中整合了GPU和MC,AMD也就不再計較了。

顯卡的功耗

  因為GPU并不單獨出售,都是集成在顯卡上的,所以通常都不提供GPU的功耗,而是以整個顯卡的功耗為主,除了GPU的功耗外,顯存的功耗也是相當高的,在高端顯卡中幾乎與GPU功耗持平。

  但無論是NVIDIA還是AMD,對顯卡功耗的標示都很不規范,一會用Max.Board Power一會用TDP,這也給消費者一種錯覺,認為顯卡功耗就等同于TDP。


NVIDIA在GT 430的文檔用TDP來描述顯卡功耗


AMD在最新的Cayman文檔中,用TDP來形容GPU功耗

  NVIDIA甚至還給出了解釋“TDP is a measure of maximum power draw over time in real world applications”,并給出了TDP在wikipedia(維基百科)的相關說明,顯然,NVIDIA對TDP的解釋與wikipedia上的解釋并不相同。


NVIDIA在GTX 570文檔中對TDP的解釋 

  按照NVIDIA的解釋,它所謂的“TDP”就是指顯卡在真實應用中的最大功耗,唉,我們也就睜一只眼閉一只眼,暗自鄙視一番拉倒,不必太過去較真。

主流顯卡最大功耗匯總

  前言未名太長了,這才是今天的重點。我們匯總了當前主流顯卡的最大功耗值,以官網提供的數據為主,如果官網沒有相關數據,以官方提供給媒體文檔中的數據為準。

  從這份表中,我們可以發現,NVIDIA史上最高功耗的顯卡為GTX 295,最大功耗為289W,單GPU顯卡中最高功耗的為GTX 480,為250W。而AMD史上最高功耗的顯卡為Radeon HD 5970,同樣為雙GPU顯卡,其最大功耗為295W,單GPU顯卡最高功耗的顯卡為最新的Radeon HD 6970,與GTX 480相同。

  最后留個疑問給大家,散熱器和功耗有什么關系呢?請暢所欲言,來者有分~~~~~

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  • 游客  2018-07-06 03:12

    我有話要說...

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    34#

  • 游客  2017-07-12 13:38

    sscroft 終極殺人王 :

    半導體運算不需要消耗能量這個本身有問題吧= =
    2010-12-21 20:22 已有1次舉報
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  • 運算是開關的過程(開關實際上是半導體極間電容充放電的過程),你可以理想化成不消耗能量(實際上是不可能的),辣么你就需要保證正向通電是超導狀態,反向通電電阻無窮大,確保是開路狀態(顯然做不到)。。
    說句實話,電路里面的東西其實都是人類等效出來的,就是我們教科書里面的東西。。。其實很多都是不完美的,沒有純的電阻電感,更沒有理想化完美的半導體。

    功耗能夠下降,但起結果遠遠大于0

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    33#

  • 游客  2013-02-22 14:05

    網友 [snake5198] 的原貼:1樓
    ···,電壓的符號是U,單位是V。速度的符號才是V····
    網友 [Guest] 的原貼:2樓
    原文由網友 [snake5198] 于2010-12-21 16:30:36發表 ···,電壓的符號是U,單位是V。速度的符號才是V····
    學校里的吧?國產教科書的內容背背應付下考試就可以了,不能拿出來當真的,會被人笑。
    笑什么?中國的制造業出不了好東西,就是你這樣的人太多了,根本不知“嚴謹”為何物,做什么都“差不多”就行。

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    32#

  • 游客  2013-01-19 10:11

    網友 [msdc1688] 的原貼:1樓
    到底是整塊顯卡功耗還是整機功耗?貌似這是整機功耗啊
    哥!這個就是整機功耗?那大功率電源還賣啥了~是不是覺得這個功耗值高得驚人啊~

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    31#

  • 游客  2012-01-10 20:23

    網友 [snake5198] 的原貼:1樓
    ···,電壓的符號是U,單位是V。速度的符號才是V····
    原文由網友 [snake5198] 于2010-12-21 16:30:36發表 ···,電壓的符號是U,單位是V。速度的符號才是V····
    學校里的吧?國產教科書的內容背背應付下考試就可以了,不能拿出來當真的,會被人笑。

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    30#

  • 游客  2012-01-10 20:18

    原文由網友 [thesea] 于2010-12-24 09:15:01發表 除非不發熱或低發熱,否則TDP就不會等于0啊,功耗確實是約等于U*I
    開關不發熱,開關過程中產生的電阻發熱 如果晶體管開關達到理想狀態,開關時間為0,開關電阻為無窮大和0那么加法器功耗會非常低,效率直接超過人腦。

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    29#

  • 游客  2012-01-10 20:14

    原文由網友 [thesea] 于2010-12-24 09:13:00發表 NV官方的功耗大多數還是比較實在的,有參考價值的,只是GTX 500系列有爭議
    是上次發布時候現場冒煙的那個嗎?

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    28#

  • 游客  2012-01-10 20:12

    原文由網友 [Guest] 于2011-05-06 13:49:56發表 其實,速度符號式v不是V……
    這種初中文化的人何必還要較真那

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    27#

  • 游客  2012-01-10 20:11

    原文由網友 [Guest] 于2011-05-06 13:49:56發表 其實,速度符號式v不是V……
    服了你們了,中國人咬文嚼字的能力被你們發揮到極致了

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    26#

  • eXtreme研究生 2011-12-09 23:17

    網友 [Guest] 的原貼:1樓
    睿頻出來后intel的tdp也要重新定義了
    你錯了 有了睿頻以后i5、i7依舊符合TDP的數值

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    25#

  • 游客  2011-09-27 12:39

    睿頻出來后intel的tdp也要重新定義了

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    24#

  • 游客  2011-05-06 13:49

    原文由網友 [snake5198] 于2010-12-21 16:30:36發表 ···,電壓的符號是U,單位是V。速度的符號才是V····
    其實,速度符號式v不是V……

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    23#

  • 游客  2011-02-19 19:59

    原文由網友 [msdc1688] 于2011-02-02 14:11:17發表 到底是整塊顯卡功耗還是整機功耗?貌似這是整機功耗啊
    單獨顯卡的最大功耗 不過玩游戲的時候也很少達到這樣的功耗的

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    22#

  • msdc1688學前班 2011-02-02 14:11

    到底是整塊顯卡功耗還是整機功耗?貌似這是整機功耗啊

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    21#

  • 云瑞終極殺人王 2010-12-25 18:30

    絕對好東西~

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    20#

  • thesea管理員 2010-12-24 09:15

    網友的原貼:1樓
    那是不是說假如芯片把所有電力都用于晶體管的開關上,TDP就等于零??功耗就直接P=UI??
    除非不發熱或低發熱,否則TDP就不會等于0啊,功耗確實是約等于U*I

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    19#

  • thesea管理員 2010-12-24 09:13

    網友的原貼:1樓
    NV實際最大功耗=上表中最大功耗x140%
    NV官方的功耗大多數還是比較實在的,有參考價值的,只是GTX 500系列有爭議

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    18#

  • 游客  2010-12-23 16:12

    那是不是說假如芯片把所有電力都用于晶體管的開關上,TDP就等于零??功耗就直接P=UI??

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    17#

  • 游客  2010-12-23 12:08

    NV實際最大功耗=上表中最大功耗x140%

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    16#

  • 75674單后研究生 2010-12-22 00:25

    250W這個和測試的有差距啊

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    15#

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