最近小编发现不少网友都在学习CPU超频知识,其中很多大神都会提到TDP这个词,尤其带核显的CPU,掌握TDP的知识,就能更好发挥CPU的核显性能,接下来就直接来给大家慢慢讲解,请坐在沙发上,准备些小零食,小饮料,毕竟文章比较长且枯燥:
1、tdp是什么,是设置于CPU内,用于限制CPU自身最大功耗的数值,当主板测得功耗大于此值则降频。同时tdp是提供给散热器厂商用于制定散热的参数。
后面一句话就是百度百科上的解释了,是出自INTEL对散热器厂商的官方说明文件里的话,百度百科的编者十分严谨,便参考能找到的唯一的官方正式说明加上一些理解。前一句话才是TDP的真面目,是CPU设计者眼里的TDP。其实他们两者是因果关系,因为CPU被设置了一个TDP功耗限制使得cpu的电功耗不会长期突破此值,那么根据能量守恒CPU的热功耗也不会突破此值,这个值就可以作为散热系统设计的标准。
对CPU设计者而已CPU的功耗被限制在TDP附近,也就是CPU的功耗不会(长期)超过TDP,但不代表TDP等于CPU最大功耗。因为有的CPU最大功耗低于TDP,也有的cpu是有功耗超越TDP的潜力当解除TDP限制后。tdp就是个镣铐,和温度限制一样。(有兴趣的同学留意下4)
2、CPU单独的功耗和主频电压,还有运行的程序都有关,cpu没有一个准确的功耗值,但TDP也不等于CPU最大功耗。
再回到百度百科那句话TDP是CPU可能达到的最大功耗,这句话没错但却容易让人产生误会。很多人会以为CPU厂商通过测试发现2600K最大功耗是95W那么就标为95W TDP
大家有没发现很多CPU的TDP都是标的95W,他们的最大功耗是一样的吗?不是的,特别是很多同系列CPU的TDP值一样,但主频电压不同,就连同一颗CPU在不同主板电压也不同,最典型的就是E3V2了,有的人主板好给的电压很低温度就不高,有的人的B75电压给的很高就出现高温。
TDP同为95W的不同CPU若解除tdp限制实际最大功耗会大不相同,只不过有TDP限制的情况下,那些电压主频高的U都老老实实保持在95W附近,代价则是可能降频。
所以官方会说cpu的功耗任何情况下都不会长期突破TDP,但不能理解为TDP=CPU最大功耗,而且当TDP限制失效的时候,官方的说法也不和事实不符了。
对CPU设计者来说TDP是CPU被限制的最大功耗,而对于散热器厂商只需要让他们认为TDP等于CPU最大功耗,然后老老实实的按要求生产对应散热器就行了,intel也不希望大家对TDP了解的那么深。有些精明一点的品牌机厂商则发现某些低端型号CPU最大功耗远低于TDP便可以在散热器上缩水。
工程师可以拿出两颗本一样的CPU,把其中一个TDP设置95W另一个设置45W。但那颗45W的cpu不一定就省电。45W和95W的两颗U在绝大多数时候功耗都是一样的,只不过高负荷拷机95W的那颗不降频功耗和温度会高 45W那颗则会降频功耗温度都低些。
当年intel推出酷睿架构,号称“性能提升40%,功耗下降40%”,然后改变高频高热量的印象,市场份额重新收复。但是这里英特尔玩了一个幌子,下降40%的功耗是指“TDP”而非CPU的实际功率。奔腾也不是大家想象的那么热,tdp高是为了保证高负荷下性能输出。
3、cpu的TDP功耗限制功能已破解,对于diy台式机TDP已无意义。(这条非常重要)
很多人对TDP的理解是,默认电压主频下满载功耗,改变主板设置后TDP就发生变化了。但intel的工程师明确会告诉大家,所有CPU的TDP都是固定的,而且就算加压超频cpu
功耗也不会突破TDP,包括带K的U。听到这里大家会好奇了还有加压超频不增加满载功耗的好事?那岂不是超频都不用好电源好主板好散热器了原装散热器都可以超,是的,但是只要你开启拷机软件或者负荷过重马上就会降频,还记得2600K刚发布的时候超频后很容易降频,连跑分都因为降频而没有提升。大家会问了那这超频还有什么意义?很有意义呀,这才是INTEL的本意。因为超频后不一定功耗就大,拷机的时候功耗才大就算不超频。超频后轻载的功耗是低于不超频满载的。
也就是只有高频高负荷才比较伤机器。而我们大部分时候电脑是处于轻负荷中等负荷。假如CPU在这种时候可以到更高主频,而在高负荷下再降低主频。那么我们就可以在大部分时候享受高频带来的流畅,又不用担心供电和散热。这才对大众最有意义的超频。玩笔记本超频的朋友都能体会到这一点。
但主板厂商可不这么想,如果超频对主板供电没有额外要求,那么自己的产品就太没特色了。所以主板厂商想方设法破解TDP限制,每次被破解后INTEL又会在下次换接口的时候做出改变,结果没过多久又会被主板厂商破解。就连很多不能超频的主板也不放过一起给破解了,不然部分不超频的CPU拷机会降频。
tdp限制破解后更适合DIY发烧友,他们可以为cpu准备更好的散热器主板电源。让CPU在大幅超频后大负荷下不降频也能保证安全。
但INTEL和AMD都是不希望TDP被破解的,带保的盒装CPU超坏后还是他们买单。而且要不是TDP限制被破解,大家也不会抱怨22NM高温的问题了。
最后说一句超频后TDP限制是没发生改变的,只不过它已经失效了关于现在的主板破解TDP的原理,下面会有一个小实验来展示,其实就是主板欺骗cpu告诉它虚假的功耗。
4、tdp由CPU厂商按需要任意设置为他们觉得合适的值,需要的情况下想设置多少就设置多少。
一开始提到了tdp是CPU工程师设置在CPU内的一个用于限制功耗的值,大小可以任意设置,但设置的时候是规则的。
之前我们说了CPU在不同电压主频下功耗是大不相同的,现在要说说CPU在不同场景(运行的程序)下功耗差别,场景对功耗的影响比电压主频更重要,不超频拷机比高主频看网页功耗可高多了。
经常有人会问到电脑的功耗是多少的问题,这个问题真很难简单回答。就好像你问我从学校回家的速度是多少。我可以边走边玩,可以悠哉的散步回家,也可以走快一点,还可以跑起来,跑的时候也分慢跑也用尽全力跑,甚至我可以骑自行车回家。
cpu的情况比这还复杂,CPU内由很多部分构成,运行不同程序对不同部分的调度也是不同的。就连CPU内众多指令集对功耗的影响也很大。
一般的软件很难大量调度CPU中原件,拷机软件运行的是大量简单重复的程序对CPU的调度更重复功耗也更大,支持更多指令集拷机软件也会更大。
现在来说说TDP的设置政策,cpu工程师得到早期工程样品(主频设置的很低,可以随意超频,没有TDP限制)他会用各种软件对样品进行测试,然后根据功耗最大值决定TDP设置多少。
相当于考试,但考试难度不是一样的。因为cpu的定位和用途不同,测试的软件是CPU对应用途下比较典型的。
考试难度INTEL民用以及低端服务器和APU比较低 INTEL服务器非常高 FX难度在他们之间也就是说高端服务器u的TDP会标的多一些,民用以及低端服务器u会标的低一些。但TDP高的高端服务器U拷机不会降频,民用和服务器U不破解TDP就会降频。民用CPU的定位就是大部分时候轻载很少高负荷。而高端服务器U的定位是要保证全天满负荷工作,而且是在高效的服务器系统上运行高负荷的软件,所以TDP会设置高很多。
都用AIDA拷FPU(浮点)的情况下TDP为115W的22nm低频10核E5比TDP为80W的E3V1功耗还要低。intel民用和低端服务器U在保持全核睿频的情况下拷FPU是会突破TDP,但高端E5拷FPU的时候功耗会小于TDP。下面会放上实测。
有时候厂家会推出一些TDP特别低的CPU,他们往往是特挑的体质比较好的U再设置更低的电压主频,但依然更容易降频。
比如INTEL笔记本i7 4核主频比桌面低一些但TDP几乎低了一半。桌面I7降频到移动I7的水平TDP也能那么低吗?可以但更容易降频总结起来就是TDP的设定,和他的定位用途关系非常大,据说AMD的压路机可以允许玩家自由设置tdp(但不能设置太大)。到时候玩家可以把压路机8核设置为4G 15W,的确功耗会非常低但只有轻载聊QQ看网页能保持4G负荷一大疯狂降频。
5、TDP是量子化分级的,都是一些特定数值
因为TDP值要用于制定散热标准,一个TDP就对应一个散热器。要是CPU厂商给每一颗CPU都设置不同的TDP,那么散热器厂家可不干了。
所以cpu厂商会弄几个特定的值,很多个CPU都共用这个值。比如 AMD的FX有95W 125w两个级别 apu有65w 100W 还有些低功耗领域有45W。
intel之前也是65W 95w 130W等这几个值比较流行,此外同一时期很少再添加新的级别 因为一个级别对应一种散热器指标, intel倒是勤于新加入新的TDP值。很早以前intel同一个系列的CPU主频从低到高tdp都是同一个值,现在倒是分了很多级尤其是高端服务器U。
结合4完整说下TDP设定的过程,一颗CPU根据其用途,用对应用途的软件测试过后(无TDP限制),得出一个最大功耗96W,但不能会标96W而是设置为那几个特定的TDP值,96W附近的有95W和115W。如果这颗U是高端服务器U会优先重视性能,而保守的标为115W。
如果这颗u定位是办公的民用U,则标为95W。
6、不能单纯以CPU的TDP看待电脑整机功耗
tdp同为95w的I7 870轻载CPU功耗比I7 2600K大不少。tdp不一样的80W e3V1轻载CPU功耗却和95W的i7 2600K几乎一样。
tdp为125W的amd8核轻载cpu功耗却和tdp80W的E3V1差不多,满载的时候高很多。
如果TDP没有被破解的情况下他们的拷机cpu功耗可能和TDP差不多 但TDP被破解后就不好说了。
tdp破解后基本上I桌面和低端服务器U还有APU拷机都是高于TDP的,FX和intel高端服务器则低于TDP但是FX平台的北桥不在CPU内,而是在主板上主板功耗比较高,所以整机满载功耗还是大。
PC整机功耗又是各个部分功耗相加再算上电源转化率。intel平台和APU平台都将发热大户北桥集成到了CPU里,虽然U满载都突破了TDP(也都比较热)但因为主板功耗低
整机满载功耗比较低。hawell平台则把供电都集成到cpu内虽然TDP变大温度更高,但降低的主板的功耗其实整机变得更省电了,和FX刚好成鲜明对比。在功耗方面HASWELL是进步的。
就算FX的CPU实际功耗和haswell一样,整机满载功耗FX也会大haswell一节。
电脑的整机功耗还是要分情况的,对于大部分人电脑长期处于低负荷那么无论AI功耗都很低,作为TDP标准的制定者的INTEL,INTEL又推出了SDP场景功耗的概念(相当于日常低负荷平均功耗)SDP值则会和整机功耗关系比较大,用于考虑移动设备的电池容量和巡航时间。
SDP的确是个实用的东西,但混淆SDP和TDP就不对了。
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