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    TDP是TotalDissipatedPower的缩写,中文翻译为“热设计功耗”,是反应一颗处理器热量释放的指标,它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位为瓦(W)。

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    简介/TDP技术 编辑

    TDP是TotalDissipatedPower的缩写,中文翻译为“热设计功耗”,是反应一颗

    TDP技术TDP技术
    处理器热量释放的指标,它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位为瓦(W)。

    在电脑上表示的是各个部件的功耗,尤其是电脑的CPU(中央处理器)GPU(图形处理器).是电脑耗电量的重要指标。是CPU公司对某系列处理器给出的散热器设计参考的最高功率值。TDP技术就是降低CPU功耗的节能技术。

    CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗(功率)是CPU的重要物理参数,根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,CPU的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说,CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求,要求主板能够提供相应的电压电流;而TDP是对散热系统提出要求,要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉,也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。

    现在CPU厂商越来越重视CPU的功耗,因此人们希望TDP功耗越小越好,越小说明CPU发热量小,散热也越容易,对于笔记本来说,电池的使用时间也越长。Intel和AMD对TDP功耗的含义并不完全相同。AMD的的CPU集成了内存控制器,相当于把北桥的部分发热量移到CPU上了,因此两个公司的TDP值不是在同一个基础上,不能单纯从数字上比较。另外,TDP值也不能完全反映CPU的实际发热量,因为现在的CPU都有节能技术,实际发热量显然还要受节能技术的影响,节能技术越有效,实际发热量越小。

    TDP功耗可以大致反映出CPU的发热情况,实际上,制约CPU发展的一个重要问题就是散热问题。温度可以说是CPU的杀手,显然发热量低的CPU设计有望达到更高的工作频率,并且在整套计算机系统的设计、电池使用时间乃至环保方面都是大有裨益。目前的台式机CPU,TDP功耗超过100W基本是不可取的,比较理想的数值是低于50W。

    对于消费者来说当然是cpu的双功耗越低越好。可惜的是cpu的功耗再降低,显卡却越来越高,而总的平台功耗并没有大幅降低。    当CPU的散热设计功耗(TDP: Thermal Design Power) 值最主要是提供给计算机系统厂商,散热片/风扇厂商,以及机箱厂商等等进行系统时使用的。因为TDP的值表明,对应系列CPU 的最终版本在满负荷(CPU 利用率为100%的理论上)可能会达到的最高散热热量。但是,TDP值并不等同于CPU的实际功耗,更没有算术关系。

    信息/TDP技术 编辑

    CPU的实际功耗没有捷径获得,只能实际测试。实际功耗对最终用户才有意义。

    对于一个系列的CPU,英特尔一般给出一个整体的TDP值,不会为每个系列的不同型号的CPU提供不同的TDP值,所以大家可以看到一大批不同型号的CPU都通用一个TDP值。例如,英特尔已经发布的酷睿2 双核 6xxx 系列,4xxx 系列和奔腾双核 2xxx 系列,甚至这些系列后续的新型号,提供的散热设计功耗(TDP)值都为65W,CPU的主频跨度从1.6GHz 到3.0GHz,甚至将来更高主频的产品。难道这些CPU的理论最高散热功耗都为65W(瓦)?不是的。只有将来最高性能的型号在满负荷的时候可能会达到这个值。

    TDP技术TDP技术

    为什么要这么做呢?为了方便系统的设计以及厂商对部件物料的管理。因为散热片/风扇/机箱厂商以及计算机系统厂商只要设计或采用一套可以帮助CPU散热达到65W的方案,就可以在系统中采用符合TDP 65W的所有CPU。否则,TDP值分的过细,厂商在管理部件上就太纷杂了,要为每一个型号的CPU配备贴切的散热片/风扇/机箱,为20种型号的CPU准备20种物料?好像没有人愿意这么做。

    最终用户关注的是CPU的实际功耗,但是实际功耗和实际的应用联系在一起,而且和CPU采用的节能技术密切相关,所以无法得到统一的结果,即使有也是典型应用的实际测试值。另外,CPU不能单独工作,必须和系统在一起的,所以我个人的意见还是要看系统的整体功耗,它才对最终用户才有实际意义。例如,一个极端的例子,如果花很多精力在降低计算机内部各个部件的能耗,可是忘了选择一个高转换效率的机箱电源,如果这个电源输入功率为300W(瓦),但是交流到直流的转换效率只有50%,那么有一半的功耗在转换过程中就浪费掉了。150瓦不是个小数字!

    从TDP是得不出CPU的实际功耗的,用计算机内部各个部件的TDP值相加得出整个系统的功耗,逻辑上似乎没有任何问题,事实上这项“创举”已经变成业界的笑谈。

    CPU的实际功耗应该等于=实际输入CPU的电流(A)× CPU的实际电压(V),它是供电电压和电流的乘积。最好的办法是用精密的功率工具去测试。

    下图是上面说明的PC功耗测试工具的连接示意图:

    另外,笼统地计算一个CPU在一个昼夜24小时反复运行一组程序,然后计算累计功耗,是非常误导的测试,因为一个高能效的CPU,可以在相同的时间完成更多的工作。

    所以,CPU的实际功耗测试应该是用一组统计出来的程序组合,模拟人们使用计算机的习惯让计算机运行,如办公场景,典型的测试软件为SYSMark,家用环境为PCMark,建议用最新的版本。

    这样,性能好节能效果好的CPU,就可以在更短的时间内完成任务,依次进入等待,空闲,休眠,深度休眠等节能状态。例如,同样一段高清影片压缩,高性能的CPU可以在5分钟完成,差的CPU需要10分钟完成。提前完成工作的CPU可以做别的工作,或者在剩下的5分钟处于低负荷的运行状态——CPU利用率低,系统功耗就小,甚至进入休眠。对于需要10分钟完成的CPU,后5分钟还是需要让CPU处于高负荷的运行状态,整个系统都需要处于相对高负荷的状态,由此可见能耗是无法和高性能的CPU相比的。

    采用最新工艺,最新架构和最新的节能技术的CPU,都是厂商追求的目标,因为只有这些新技术可以确保高性能低能耗技术的实现。例如,从65纳米转向45纳米,每个晶体管可以减低5倍以上的漏电流,每个晶体管性能提高20%以上,驱动电量下降30%以上。如果晶体管的数量上数亿个,能节省的功耗就非常可观了。

    采用这些新技术,就是要让更多的功耗用于CPU实际的运算中。这就好比日光灯和白炽灯,前者电-光转换效率高达80% 以上,不到20%转换为热,白炽灯电-光转换效率为50%,有一半转化为热量了,热量不是我们要的,白白浪费了。所以同样是60瓦的日光灯,要比60瓦的白炽灯亮多了,手摸上去也是温温的,而日炽灯会烫手的。这就是现在节能灯都是日光灯的原因吧。

    用户对CPU性能的提升是没有止境的,英特尔公司面临的挑战还是:在不断提高性能的同时,控制能耗不变甚至降低能耗,如何解决芯片单位面积热密度不断提到的业界难题等等。

    通过以上功耗和TDP的详解,相信大家更深刻的清楚TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同。而正如英特尔博客中所说:CPU不能单独工作,必须和    从TDP是得不出CPU的实际功耗的,用计算机内部各个部件的TDP值相加得出整个系统的功耗,逻辑上似乎没有任何问题,事实上这项“创举”已经变成业界的笑谈。

    CPU的实际功耗应该等于=实际输入CPU的电流(A)× CPU的实际电压(V),它是供电电压和电流的乘积。最好的办法是用精密的功率工具去测试。

    另外,笼统地计算一个CPU在一个昼夜24小时反复运行一组程序,然后计算累计功耗,是非常误导的测试,因为一个高能效的CPU,可以在相同的时间完成更多的工作。

    所以,CPU的实际功耗测试应该是用一组统计出来的程序组合,模拟人们使用计算机的习惯让计算机运行,如办公场景,典型的测试软件为SysMark,家用环境为PCMark,建议用最新的版本。

    这样,性能好节能效果好的CPU,就可以在更短的时间内完成任务,依次进入等待,空闲休眠,深度休眠等节能状态。例如,同样一段高清影片的压缩,高性能的CPU可以在5分钟完成,差的CPU需要10分钟完成。提前完成工作的CPU可以做别的工作,或者在剩下的5分钟处于低负荷的运行状态——CPU利用率低,系统功耗就小,甚至进入休眠。对于需要10分钟完成的CPU,后5分钟还是需要让CPU处于高负荷的运行状态,整个系统都需要处于相对高负荷的状态,由此可见能耗是无法和高性能的CPU相比的。

    采用最新工艺,最新架构和最新的节能技术的CPU,都是厂商追求的目标,因为只有这些新技术可以确保高性能低能耗技术的实现。例如,从65纳米转向45纳米,每个晶体管可以减低5倍以上的漏电流,每个晶体管性能提高20%以上,驱动电量下降30%以上。如果晶体管的数量上数亿个,能节省的功耗就非常可观了。

    采用这些新技术,就是要让更多的功耗用于CPU实际的运算中。这就好比日光灯白炽灯,前者电-光转换效率高达80% 以上,不到20%转换为热,白炽灯电-光转换效率为50%,有一半转化为热量了,热量不是我们要的,白白浪费了。所以同样是60瓦的日光灯,要比60瓦的白炽灯亮多了,手摸上去也是温温的,而日炽灯会烫手的。这就是现在节能灯都是日光灯的原因吧。

    用户对CPU性能的提升是没有止境的,英特尔公司面临的挑战还是:在不断提高性能的同时,控制能耗不变甚至降低能耗,如何解决芯片单位面积热密度不断提到的业界难题等等。

    通过以上功耗和TDP的详解,相信大家更深刻的清楚TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同。而正如英特尔博客中所说:CPU不能单独工作,必须和系统在一起的,所以还是要看系统运行的整体功耗,这才对最终用户才有实际意义。

    采用该技术的CPU举例/TDP技术 编辑


    英特尔公司日前宣布推出D-0步进版IntelCeleronD处理器347,352及356型号,新版处理器2007年12月8日供货。

    D-0步进版IntelCeleronD处理器的主要变更点包括:

    TDP技术TDP技术

    ●CPUID由F64更新至F65

    ●换用新S-specs(SL9KL,SL9KM,SL9KN)

    ●散热设计功率(thermaldesignpower,TDP)由95瓦降低至65

    ●处理器保护盖追加06印字(原为05A)

    美商超微半导体(AMD)公司2006年上市散热设计功率(thermaldesignpower,TDP)为65W的节能型双核心AMDAthlon64X2处理器,产品型号分别为4200+与3800+,零售价约合人民币3,675元与2,843元。

    与89WTDP的标准型相比,节能型的TDP大幅降低至65W,最高工作电压则从1.35V降至1.25V,其余规格完全相同;值得一提的是,即将问世的IntelCore2Duo处理器的TDP同为65W,而现有FMB05A/05B规格英特尔双核心处理器的TDP分别高达95W与130W。

    节能型双核心AMDAthlon64X2处理器4200+的实际工作频率为2.2GHz,OPN为ADO4200IAA5CU,3800+型号的实际工作频率为2.0GHz,OPN为ADO3800IAA5CU,皆内含512KBx2二级缓存,兼容于SocketAM2脚位,支持双通道DDR2内存最高至800MHz。

    CPU节能相关术语/TDP技术 编辑

    、功耗(功率)

    CPU的重要物理参数,根据电路的基本原理,功率(P)=电流(I)×电压(U)。所以,CPU的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。

    显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说,CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求,要求主板能够提供相应的电压和电流;而TDP是对散热系统提出要求,要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉,也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。

    2、处理器的峰值功耗

    处理器的核心电压核心电流时刻都处于变化之中,这样处理器的功耗也在变化之中。在散热措施正常的情况下(即处理器的温度始终处于设计范围之内),处理器负荷最高的时刻,其核心电压与核心电流都达到最高值,此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。

    处理器的功耗与TDP两者的关系可以用下面公式概括:处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP。实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能,TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。从这个等式我们可以得出这样的结论:TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。

    相关图片/TDP技术 编辑

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    扩展阅读
    1TDP技术——科易网科技成果

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