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文檔簡介

TDP技術(shù)TDP是TotalDissipatedPower的縮寫,中文翻譯為“熱設(shè)計(jì)功耗”,是反應(yīng)一顆處理器熱量釋放的指標(biāo),它的含義是當(dāng)處理器達(dá)到負(fù)荷最大的時(shí)候,釋放出的熱量,單位為瓦(W)。在電腦上表示的是各個(gè)部件的功耗,尤其是電腦的CPU(中央處理器)GPU(圖形處理器).是電腦耗電量的重要指標(biāo)。是CPU公司對某系列處理器給出的散熱器設(shè)計(jì)參考的最高功率值。TDP技術(shù)就是降低CPU功耗的節(jié)能技術(shù)。CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗(功率)是CPU的重要物理參數(shù),根據(jù)電路的基本原理,功率(P)電流(A)電壓(V)。所以,CPU的功耗(功率)等于流經(jīng)處理器核心的電流值與該處理器上的核心電壓值的乘積。而TDP是指CPU電流熱效應(yīng)以及其他形式產(chǎn)生的熱能,他們均以熱的形式釋放。顯然CPU的TDP小于CPU功耗。換句話說,CPU的功耗很大程度上是對主板提出的要求,要求主板能夠提供相應(yīng)的電壓和電流;而TDP是對散熱系統(tǒng)提出要求,要求散熱系統(tǒng)能夠把CPU發(fā)出的熱量散掉,也就是說TDP功耗是要求CPU的散熱系統(tǒng)必須能夠驅(qū)散的最大總熱量?,F(xiàn)在CPU廠商越來越重視CPU的功耗,因此人們希望TDP功耗越小越好,越小說明CPU發(fā)熱量小,散熱也越容易,對于筆記本來說,電池的使用時(shí)間也越長。Intel和AMD對TDP功耗的含義并不完全相同。AMD的的CPU集成了內(nèi)存控制器,相當(dāng)于把北橋的部分發(fā)熱量移到CPU上了,因此兩個(gè)公司的TDP值不是在同一個(gè)基礎(chǔ)上,不能單純從數(shù)字上比較。另外,TDP值也不能完全反映CPU的實(shí)際發(fā)熱量,因?yàn)楝F(xiàn)在的CPU都有節(jié)能技術(shù),實(shí)際發(fā)熱量顯然還要受節(jié)能技術(shù)的影響,節(jié)能技術(shù)越有效,實(shí)際發(fā)熱量越小。TDP功耗可以大致反映出CPU的發(fā)熱情況,實(shí)際上,制約CPU發(fā)展的一個(gè)重要問題就是散熱問題。溫度可以說是CPU的殺手,顯然發(fā)熱量低的CPU設(shè)計(jì)有望達(dá)到更高的工作頻率,并且在整套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電池使用時(shí)間乃至環(huán)保方面都是大有裨益。目前的臺(tái)式機(jī)CPU,TDP功耗超過100W基本是不可取的,比較理想的數(shù)值是低于50W。對于消費(fèi)者來說當(dāng)然是cpu的雙功耗越低越好??上У氖莄pu的功耗再降低,顯卡卻越來越高,而總的平臺(tái)功耗并沒有大幅降低。 當(dāng)CPU的散熱設(shè)計(jì)功耗(TDP: Thermal Design Power) 值最主要是提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廠商,散熱片/風(fēng)扇廠商,以及機(jī)箱廠商等等進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)使用的。因?yàn)門DP的值表明,對應(yīng)系列CPU 的最終版本在滿負(fù)荷(CPU 利用率為100%的理論上)可能會(huì)達(dá)到的最高散熱熱量。但是,TDP值并不等同于CPU的實(shí)際功耗,更沒有算術(shù)關(guān)系。CPU的實(shí)際功耗沒有捷徑獲得,只能實(shí)際測試。實(shí)際功耗對最終用戶才有意義。對于一個(gè)系列的CPU,英特爾一般給出一個(gè)整體的TDP值,不會(huì)為每個(gè)系列的不同型號(hào)的CPU提供不同的TDP值,所以大家可以看到一大批不同型號(hào)的CPU都通用一個(gè)TDP值。例如,英特爾已經(jīng)發(fā)布的酷睿2 雙核 6xxx 系列,4xxx 系列和奔騰雙核 2xxx 系列,甚至這些系列后續(xù)的新型號(hào),提供的散熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)值都為65W,CPU的主頻跨度從1.6GHz 到3.0GHz,甚至將來更高主頻的產(chǎn)品。難道這些CPU的理論最高散熱功耗都為65W(瓦)?不是的。只有將來最高性能的型號(hào)在滿負(fù)荷的時(shí)候可能會(huì)達(dá)到這個(gè)值。為什么要這么做呢?為了方便系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及廠商對部件物料的管理。因?yàn)樯崞?風(fēng)扇/機(jī)箱廠商以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廠商只要設(shè)計(jì)或采用一套可以幫助CPU散熱達(dá)到65W的方案,就可以在系統(tǒng)中采用符合TDP 65W的所有CPU。否則,TDP值分的過細(xì),廠商在管理部件上就太紛雜了,要為每一個(gè)型號(hào)的CPU配備貼切的散熱片/風(fēng)扇/機(jī)箱,為20種型號(hào)的CPU準(zhǔn)備20種物料?好像沒有人愿意這么做。最終用戶關(guān)注的是CPU的實(shí)際功耗,但是實(shí)際功耗和實(shí)際的應(yīng)用聯(lián)系在一起,而且和CPU采用的節(jié)能技術(shù)密切相關(guān),所以無法得到統(tǒng)一的結(jié)果,即使有也是典型應(yīng)用的實(shí)際測試值。另外,CPU不能單獨(dú)工作,必須和系統(tǒng)在一起的,所以我個(gè)人的意見還是要看系統(tǒng)的整體功耗,它才對最終用戶才有實(shí)際意義。例如,一個(gè)極端的例子,如果花很多精力在降低計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件的能耗,可是忘了選擇一個(gè)高轉(zhuǎn)換效率的機(jī)箱電源,如果這個(gè)電源輸入功率為300W(瓦),但是交流到直流的轉(zhuǎn)換效率只有50%,那么有一半的功耗在轉(zhuǎn)換過程中就浪費(fèi)掉了。150瓦不是個(gè)小數(shù)字!從TDP是得不出CPU的實(shí)際功耗的,用計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件的TDP值相加得出整個(gè)系統(tǒng)的功耗,邏輯上似乎沒有任何問題,事實(shí)上這項(xiàng)“創(chuàng)舉”已經(jīng)變成業(yè)界的笑談。CPU的實(shí)際功耗應(yīng)該等于實(shí)際輸入CPU的電流(A) CPU的實(shí)際電壓(V),它是供電電壓和電流的乘積。最好的辦法是用精密的功率工具去測試。另外,籠統(tǒng)地計(jì)算一個(gè)CPU在一個(gè)晝夜24小時(shí)反復(fù)運(yùn)行一組程序,然后計(jì)算累計(jì)功耗,是非常誤導(dǎo)的測試,因?yàn)橐粋€(gè)高能效的CPU,可以在相同的時(shí)間完成更多的工作。所以,CPU的實(shí)際功耗測試應(yīng)該是用一組統(tǒng)計(jì)出來的程序組合,模擬人們使用計(jì)算機(jī)的習(xí)慣讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行,如辦公場景,典型的測試軟件為SysMark,家用環(huán)境為PCMark,建議用最新的版本。這樣,性能好節(jié)能效果好的CPU,就可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),依次進(jìn)入等待,空閑,休眠,深度休眠等節(jié)能狀態(tài)。例如,同樣一段高清影片的壓縮,高性能的CPU可以在5分鐘完成,差的CPU需要10分鐘完成。提前完成工作的CPU可以做別的工作,或者在剩下的5分鐘處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)CPU利用率低,系統(tǒng)功耗就小,甚至進(jìn)入休眠。對于需要10分鐘完成的CPU,后5分鐘還是需要讓CPU處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài),整個(gè)系統(tǒng)都需要處于相對高負(fù)荷的狀態(tài),由此可見能耗是無法和高性能的CPU相比的。采用最新工藝,最新架構(gòu)和最新的節(jié)能技術(shù)的CPU,都是廠商追求的目標(biāo),因?yàn)橹挥羞@些新技術(shù)可以確保高性能低能耗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。例如,從65納米轉(zhuǎn)向45納米,每個(gè)晶體管可以減低5倍以上的漏電流,每個(gè)晶體管性能提高20%以上,驅(qū)動(dòng)電量下降30%以上。如果晶體管的數(shù)量上數(shù)億個(gè),能節(jié)省的功耗就非??捎^了。采用這些新技術(shù),就是要讓更多的功耗用于CPU實(shí)際的運(yùn)算中。這就好比日光燈和白熾燈,前者電-光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80% 以上,不到20%轉(zhuǎn)換為熱,白熾燈電-光轉(zhuǎn)換效率為50%,有一半轉(zhuǎn)化為熱量了,熱量不是我們要的,白白浪費(fèi)了。所以同樣是60瓦的日光燈,要比60瓦的白熾燈亮多了,手摸上去也是溫溫的,而日熾燈會(huì)燙手的。這就是現(xiàn)在節(jié)能燈都是日光燈的原因吧。用戶對CPU性能的提升是沒有止境的,英特爾公司面臨的挑戰(zhàn)還是:在不斷提高性能的同時(shí),控制能耗不變甚至降低能耗,如何解決芯片單位面積熱密度不斷提到的業(yè)界難題等等。通過以上功耗和TDP的詳解,相信大家更深刻的清楚TDP并不等于是處理器的功耗,TDP要小于處理器的功耗。雖然都是處理器的基本物理指標(biāo),但處理器功耗與TDP對應(yīng)的硬件完全不同。而正如英特爾博客中所說:CPU不能單獨(dú)工作,必須和 從TDP是得不出CPU的實(shí)際功耗的,用計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件的TDP值相加得出整個(gè)系統(tǒng)的功耗,邏輯上似乎沒有任何問題,事實(shí)上這項(xiàng)“創(chuàng)舉”已經(jīng)變成業(yè)界的笑談。CPU的實(shí)際功耗應(yīng)該等于實(shí)際輸入CPU的電流(A) CPU的實(shí)際電壓(V),它是供電電壓和電流的乘積。最好的辦法是用精密的功率工具去測試。另外,籠統(tǒng)地計(jì)算一個(gè)CPU在一個(gè)晝夜24小時(shí)反復(fù)運(yùn)行一組程序,然后計(jì)算累計(jì)功耗,是非常誤導(dǎo)的測試,因?yàn)橐粋€(gè)高能效的CPU,可以在相同的時(shí)間完成更多的工作。所以,CPU的實(shí)際功耗測試應(yīng)該是用一組統(tǒng)計(jì)出來的程序組合,模擬人們使用計(jì)算機(jī)的習(xí)慣讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行,如辦公場景,典型的測試軟件為SysMark,家用環(huán)境為PCMark,建議用最新的版本。這樣,性能好節(jié)能效果好的CPU,就可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),依次進(jìn)入等待,空閑,休眠,深度休眠等節(jié)能狀態(tài)。例如,同樣一段高清影片的壓縮,高性能的CPU可以在5分鐘完成,差的CPU需要10分鐘完成。提前完成工作的CPU可以做別的工作,或者在剩下的5分鐘處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)CPU利用率低,系統(tǒng)功耗就小,甚至進(jìn)入休眠。對于需要10分鐘完成的CPU,后5分鐘還是需要讓CPU處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài),整個(gè)系統(tǒng)都需要處于相對高負(fù)荷的狀態(tài),由此可見能耗是無法和高性能的CPU相比的。采用最新工藝,最新架構(gòu)和最新的節(jié)能技術(shù)的CPU,都是廠商追求的目標(biāo),因?yàn)橹挥羞@些新技術(shù)可以確保高性能低能耗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。例如,從65納米轉(zhuǎn)向45納米,每個(gè)晶體管可以減低5倍以上的漏電流,每個(gè)晶體管性能提高20%以上,驅(qū)動(dòng)電量下降30%以上。如果晶體管的數(shù)量上數(shù)億個(gè),能節(jié)省的功耗就非??捎^了。采用這些新技術(shù),就是要讓更多的功耗用于CPU實(shí)際的運(yùn)算中。這就好比日光燈和白熾燈,前者電-光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80% 以上,不到20%轉(zhuǎn)換為熱,白熾燈電-光轉(zhuǎn)換效率為50%,有一半轉(zhuǎn)化為熱量了,熱量不是我們要的,白白浪費(fèi)了。所以同樣是60瓦的日光燈,要比60瓦的白熾燈亮多了,手摸上去也是溫溫的,而日熾燈會(huì)燙手的。這就是現(xiàn)在節(jié)能燈都是日光燈的原因吧。用戶對CPU性能的提升是沒有止境的,英特爾公司面臨的挑戰(zhàn)還

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