在電腦CPU參數中,每款處理器都會標注“TDP”一項,其中很多網友對于TDP是什么意思不太了解。即便是知道TDP代表CPU功耗,但對于TDP和CPU實際功耗的關系大都沒有一個全面的了解。今天小匠就來科普一下“TDP是什么意思”以及“TDP和CPU實際功耗的關系”。
TDP是什么意思?
TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”,中文翻譯為“熱設計功耗”,是反應一顆處理器熱量釋放的指標,它的含義是當處理器達到負荷最大的時候,釋放出的熱量,單位為瓦(W)。
i5 9400F參數
一般來說,TDP越低,代表CPU功耗越低,發熱量越小,越省電。比如,Intel九代酷睿i5-9400F的TDP是65W,很多網友就認為這款CPU的最大功耗是65W,但事實上并非如此,下面再來說說TDP和CPU實際功耗的關系,看完就明白。
TDP和CPU實際功耗的關系
其實,處理器參數中標注的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,根據電路的基本原理,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電流熱效應以及其他形式產生的熱能,他們均以熱的形式釋放。因此,實際上CPU參數中標注的TDP值要小于CPU實際功耗。比如,i5 9400F標注的TDP為65W,但并不代表這款處理器的最大功耗是65W,實際上會更高,這也是為什么我們在選電源額定功率的時候,總要比粗略計算出來的主機功率要大的原因。
可以看到AIDA64單考FPU功耗在110W左右,雖然平時我們并不會達到這種使用壓力,但是也足以證明TDP和實際功耗還是有差別的。
通俗的說,TDP功耗是CPU最大的發熱量值,不是CPU的實際功耗,它可以大致反映出CPU的發熱情況。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的電壓和電流;而TDP是對散熱系統提出要求,要求散熱系統能夠把CPU發出的熱量散掉,也就是說TDP功耗是要求CPU的散熱系統必須能夠驅散的最大總熱量。
事實上,制約CPU發展的一個重要問題就是散熱問題,溫度可以說是CPU的殺手。發熱量低的CPU設計有望達到更高的工作頻率,并且在整套計算機系統的設計、電池使用時間乃至環保方面都是大有裨益。目前的臺式機CPU,TDP功耗基本都在100W以下,比較理想的數值是低于50W,不過隨著技術和工藝制程的進步有望可以實現。
很早以前,廠商會對每一款CPU的TDP都會進行單一標注,也就是說不同型號之間,這個數值幾乎都是不一樣的,并且都遵循一個很基本的原則,主頻越高,TDP越大(功耗越高)。
而近15年來,英特爾和AMD都是“偷懶”采用統一TDP設定制度,而不再單獨為每一個型號制定獨特的數值,那么究竟該如何理解TDP的作用呢?
比如,Intel九代酷睿i5-9600K、i7-9700K、i9-9900K的TDP都是95W,他們的實際功耗真的都是95W左右?顯然不可能。
現階段最通俗的解釋就是:同一系列處理器,TDP設定越大,性能表現越強。TDP是一個可以官方制定的參數,并不是指實際功耗,而至于怎么設定的,英特爾以及OEM制造商會根據他們對處理器的期望表現進行調校。
TDP也可以看做是功耗墻,當主板檢測到當前處理器功耗達到設定值時,就會進行降頻等行為以保障系統整體的穩定性。
英特爾對TDP設定的三大標準:
① 往低設定:降功耗、降發熱、降性能
第一類TDP設定規則最常見于筆記本。筆記本處理器的TDP設定一般都很低,比如四核心的i5-8250U僅為15W。TDP往低設定的優缺點很明顯,缺點先說,那就是容易導致降頻,致使性能表現不佳。優點就是可以很好地控制功耗和發熱。
② 常規設定:控能耗、控發熱、穩性能
普通家用臺式機處理器的TDP設定基本就遵循這一點,但是家用臺式機的TDP目前來看,已經幾乎不存在實際意義,因為現在的臺式機主板都是破解TDP的!也就是說,臺式機主板為了發揮出CPU的最大性能,默認就解鎖了功耗墻。
③ 往高設定:保性能、保穩定
很多至強E5的TDP設定在130W甚至150W或更高,這是因為服務器、工作站處理器經常需要高負載運行(而不代表它們本身功耗發熱很大,多核低頻的功耗發熱一般都不如少核高頻來的猛烈),所以TDP定的高一些就不容易出現性能下降。在日常使用中,這些處理器的實際使用功耗甚至都要低于TDP設定為95W的普通高主頻桌面級處理器。這也就是說,在不破解TDP的主板上,將處理器TDP設定在95W肯定會比65W在高負載運行下表現來得穩定,因為95W的功耗墻變高了,CPU性能發揮的空間就變大了。
總的來說,TDP現在只是CPU用來衡量發熱與性能的一個符號,不要傻乎乎地將它作為衡量功耗大小的標準,因此在選電源的時候,需要注意額定功功率不能太小了。決定一款CPU的TDP大小,主要由工藝制程、CPU主頻、性能等方面的因素決定。一般來說,制程越先進,CPU發熱越小,TDP數值自然可以小下來,比如現在14nm的CPU的TDP是65W,如果下一代工藝升級到10nm或者7nm,TDP數值肯定會下降,另外帶K和不帶K,也就是CPU支不支持超頻,對TDP數值也有影響。
以上就是小匠今天給大家講解的關于CPU的TDP與實際功耗的區別,如果還有什么關于電腦的相關問題或者疑惑的地方,歡迎在下方評論區留言,我會在看到好盡快回答,也可以私聊我。