再谈专业知识--热设计功耗（TDP）与功耗（P）
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ivan2123把此帖设为精华，作者得到30可用分10分专家分和10个Z币:)
再谈专业知识--热设计功耗（TDP）与功耗（P）[原创] 作者 不抬杠
&&& 最近看到很多人被网站等的功率计算误导，由于航嘉生产企业技术人员的无知和对专业技术及技术术语的不懂与错误认识，错误的把芯片厂商（CPU和GPU）提供的热设计功耗（TDP）与功耗（P）混淆，把TDP当作P来计算，误导了一批人。造成一些人错误的把航嘉网站提供的整机配置功率计算值当作依据。
&&& 说到这里可能会有人提问：航嘉创威公司是一个具有多年的电源生产企业，怎么竟会犯这种无知的低级错误？在这里需要说明，一个企业经营时间的长短，并不代表他的学术权威性。如同一个中学生上了十几年的中学，并不代表他具有大学的知识水平。
&&& 下面我来向大家详细讲解一下，热设计功耗（TDP）与功耗（P）的区别。
&&& TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文翻译为“热设计功耗”，是反应一颗处理器（CPU或GPU）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）。
&&& CPU或GPU的热功耗（TDP）并不是CPU或GPU的真正功耗（P）。功耗（功率）是CPU或GPU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）。CPU或GPU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或GPU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或GPU的热功耗（TDP）远远小于实际功耗（P）。换句话说，CPU或GPU的功耗（P）是对或提出的要求，要求主板或显卡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或GPU发出的热量散发掉，也就是说TDP功耗是要求CPU或GPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。
&&& 两者的公式是不同的。
&&& 功耗 P＝UI
&&& 热功耗 TDP＝Tj－Ta＝Pc（RTj＋RTc＋RTf）＝Pc RTz
&&& 式中：
&&& Tj 为热源温度，芯片晶体管结温&&& Ta 为环境温度&&& Pc 为热源功率，芯片晶体管热功耗&&& RTj 为芯片晶体管到外壳的热阻&&& RTc 芯片外壳与的接触热阻&&& RTf 散热器热阻&&& RTz 总热阻
&&& 我们知道AMD，NV或Intel，给出的是TDP值，即：CPU或GPU芯片的热设计功耗。而非CPU或显卡的实际功耗（P）。
&&& 对于独立显卡来讲，它除了有GPU外，还有显存，供电系统中的晶体管，电阻，电容，电感等消耗能量的器件。
&&& 从专业角度讲，电容在直流电路中，不是绝对绝缘体，存在漏电阻；电感存在电阻，在直流电路中它们都是消耗能量的器件。在交流电路中电容存在介质损耗和频率损耗，电感存在涡流损耗，它们也都是消耗能量的器件。
&&& 航嘉等一些网站由于缺乏专业知识，用CPU和GPU的热设计功耗（TDP）当作计算机的配置功耗（P）来计算，显然是错误的。
&&& 电源功率的计算不能按照TDP值来计算，因为TDP只是芯片（CPU或GPU）的热功耗，而实际功耗（P）还包含为芯片提供能源的供电系统和外围电路。如显卡的显存，DC－DC 转换电路，晶体管，电阻，电容，电感等。
&&& 下面我从技术层面分析独立显卡GPU芯片研发生产厂商，AMD和NVIDIA两大公司给出的热功耗（TDP）值与功耗（P）值的区别。
&&& 我们知道AMD对3870单显卡给出的TDP值是105W，NVIDIA对8800GT单显卡给出的TDP值是110W，而他们推荐的电源配置最低均为400W。
&&& NV官方公布：
&&& 当采用单图形处理器（GPU）方案时，GeForce 8800 GT 显卡要求的最小系统电源为400W（电压12V，电流26A）。有关多GPU配置所推荐的SLI认证电源列表请登陆 &查看具体信息。
&&& AMD官方公布的经过认证的电源企业，品牌及配置功率：
&&& 链接：
&&& 通过表格可以看到AMD公司给出的独立单显卡的最低电源功率配置要求为425W。
&&& 下面我从电子电路学的专业角度在来分析一下300W的电源所能提供的长期最大功率和电流值。
&&& 一个额定300W的电源它所能提供+12V功率有多大呢？它可以输出多大的电流呢？
&&& PC电源的主要输出共有三部分，即：+12V、+5V、+3.3V，而显卡和CPU供电主要由+12V提供。根据PC电源的工作原理及输出功率分配，300W的电源其+5V和+3.3V的输出功率约占总输出功率的1/3（约110W～120W），根据公式：输出总功率Po＝各路输出功率之和
&&& 即：Po（总）＝Po1＋Po2＋Po3......
&&& 根据功率分配关系，一个额定300W的电源，减去+5V和+3.3V所占用的110W，+12V还剩约190W（-12V和+5VSB忽略不计），那么+12V可输出多大的电流呢？
&&& 根据公式：P＝U·I&
&&& 即：190/12＝15.83（A）
&&& 由此可见其+12V输出电流根本无法满足CPU＋显卡，配置或8800GT的需求。
&&& 下面我们再来看一下 Intel 给出的电源规范标准：
&&& 对于300W的电源功率分配为：192W/103W（+12V/+5V加+3.3V）
&&& 本人发表此文是为了使大家了解一些TDP与P的相关知识，不要被一些商业网站的错误计算和错误言论误导。
其实只要了解TDP的真正含义也就不会受骗了
学习了。看来真的理解错误了。
原来如此。。。学习了我就奇怪那网站算出来的功耗怎么那么小呢！
对 楼主 不抬杠 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝请问9600GT 金河田劲霸S428能带起来吗？.cn/67/66605/parem.shtml我用的那个06年初买的，还是单路12V的，上面标的是额定300W最大350W，不知道9600GT能否安全带起来？另外，同为G92核心的8800GS或9600GSO不知道要多少W电源?
对 4楼 燃烧战车 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝应该选用额定350W以上的电源.
对 5楼 不抬杠 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝哦，能推荐几款350W或者400W电源吗?
对 6楼 燃烧战车 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝对于电源品牌每个人的认知不同，我推荐Tt KK450或KK500
大哥对学术执著的精神值得我们大家学习！！！
很多人真的就认为TDP就是全部功率了呢~~~
学习了。谢谢楼主提供
终见大作,呵呵,感谢提供
先不要管 理论上TDP与PD的问题，楼主可以用电流表测量试验下3G的U配3850显卡单硬盘无光驱玩游戏。220v市电电流。我敢肯定不会超过1A
对 12楼 类人形生命 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝你根据什么这么肯定呢?
电流表或万用表存在阻尼现象，根本无法测量动态的瞬时值。
下面图中的测试基本符合你的配置要求。电流1.7A
对 13楼 不抬杠 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝中国的商业性误导很害人
大班的电脑真是CNN，这么多风扇难怪很费电呢
记得在哪个网站看到过用家用电表的测试（无论家用电表是否准确，反正交电费时候都是必须依照家用电表的）3G的E2+3850玩游戏好像是0.9A，上网打字聊Q是0.45A（开着U的自动降频降压 C1E,EIST）
ps貌似因为u厂与卡厂给出的功耗数值太保守让电源厂有机可乘故意搞的电脑好像很费电似的 只能使用高档电源？
想看后话。。。按照航嘉网站，用TDP来计算确实要不得，选出来的电源也比较冒险。但是，希望能找到主流中高端CPU及显卡的峰值功耗。这样才好计算。以峰值功耗计算得出总功耗来选择额定功耗的电源应该算相当保险了。
学到不少东西,感谢大版主
对 15楼 类人形生命 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝电表反映的是总用电量，不能看出主机在具体某一瞬间的功耗，选用大功率电源是为了支持高端主机对电源输出的要求，电脑并不是每一秒钟都处于最大功耗状态。
对 楼主 不抬杠 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝不错..这个文章..很好..要是能列出更多的数据报表更佳啊.我选择电源.基本上都购超支的电源..但我个人估计..按现阶段的技术来说..CPU功耗是越来越小..而GPU的功耗是越来越大了.其他配件的增加..未来的电源一年内估计会增加不少.原有的350W.400W.500W..估计不到二年就会慢慢淡出市场而最终在市场上高亢出场的,,一定是一些高额的电源.
对 19楼 逍遥天下 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝我可不认为“原有的350W.400W.500W..估计不到二年就会慢慢淡出市场”用集成平台和低端显卡的用户还是多数。大多数人就用350W以下电源都够用了，200W以下电源会慢慢消失倒是会的。
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CPU温度多少正常？CPU热功耗及散热解析
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主流显卡功耗汇总，兼谈TDP与功耗的关系
主流显卡功耗汇总，兼谈TDP与功耗的关系
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　　TDP与功耗，算得上是一个老生常谈的问题，但对这两个概念有清晰认识的人并不多，今天继续来聊聊这个话题。&br&&br&　　白炽灯是将电能转换热能和电磁波能（包括红外线的光能和可见光的光能等），那么当CPU和GPU源源不断地吸收电能时，它们将这些电能又做了些什么？
　　与功耗，算得上是一个老生常谈的问题，但对这两个概念有清晰认识的人并不多，今天继续来聊聊这个话题，限于水平，有什么错误恳请斧正。
CPU/GPU的功耗
　　所谓功耗，是指功率的损耗，也就是输入功率与输出功率之差，电路中功耗通常是指元器件上耗散的热能。对于像CPU、GPU这样的数字电路，功耗一般分为开关的动态功耗和漏电的静态功耗，动态功耗主要指电容充放电时的功耗，静态功耗主要指二极管的反偏电流和关断晶体管中通过栅氧的电流它们形成的功耗。
　　　　P总功耗 ≈ P动态功耗 + P静态功耗
　　在数字电路中，P动态功耗 ≈ CV2F，其中C为系统的负载电容，V为电压，F为工作频率，比如一个1.0V核心电压3.0GHz工作频率的CPU，如果加压到1.2V电压4.0GHz频率，那么它的动态功耗将增长（1.2/1.0）2*（4.0/3.0）= 192%，也就是说，其动态功耗几乎翻了一倍。
　　而P静态功耗 = I漏电电流*V = V2/R，从这公式可以看出，虽然随着CPU/GPU的核心电压不断下降，静态功耗有呈下降的迹象，但是随着它们集成的晶体管越来越多，众多晶体管并联后使得等效电阻值不断减少，集成电路内层与层之间的绝缘层变薄也使得层间泄漏电流增加，所以CPU/GPU的静态功耗一直趋于上升态势。
　　我们知道，白炽灯是将电能转换热能和电磁波能（包括红外线的光能和可见光的光能等），其中对我们有用的可见光光能只占10%左右，其它的都浪费掉。那么当CPU/GPU源源不断地吸收电能时，它们将这些电能又做了些什么？
　　目前来说，还没有一个很权威官方的答案，现在达成的共识是，CPU/GPU处理信息本身是不需要消耗能量的，CPU/GPU将信息传递给其它地方也不需要消耗能量（改变电信号的间隔电压频率即可），CPU/GPU的电能几乎都消耗在线路上了，其它还有少量的辐射能和内部储存的化学能可以忽略不计，也就是说：
　　　　CPU/GPU功耗 ≈ 输入功率 = I * V
　　比如说GPU某一时刻的核心电压是1.0V，电流为80A，那么这一时刻它的功耗也近似等于80W，由于CPU/GPU的工作电压和电压都是不断变化的，其功耗也随之改变，一般用最大值来对它们的功耗作定量描述。
什么是TDP？
英特尔为CPU提供了TDP规格参数
　　但是在很早之前，英特尔为CPU制定规格参数时，并没有提供功耗规格，而是用了TDP这一参数，比如说Core 2 Quad Q9650的TDP为95W，由于单位上的相同，无数的人将TDP与功耗混为一谈。
　　那么到底什么是TDP呢？英特尔的解释应该更权威更准确：
TDP: Thermal Design Power,A power dissipation target based on worst-case applications. Thermal solutions should be designed to dissipate the thermal design power.
　　把英特尔的原话翻译过来就是：TDP（Thermal Design Power，热功耗设计）指基于CPU在最糟糕应用状况下规定的功耗指标，要求散热解决方案设计成可以将这个指标的功耗驱散掉。
　　这个解释的核心在于TDP是一个规定的指标，供散热方案参考，并非指CPU实际的功耗值。从上面英特尔处理器的规格表中也可以看出，2.33GHz的QGHz的Q9650它们的TDP都是95W，如果是实际功耗的话，理论上Q9650的最大功耗是Q倍。
　　那么TDP和功耗到底有什么关系呢？答案是没有关系。很多测试表明，CPU的最大真实功耗是明显小于TDP值的，但是在加压超频后最大功耗超过TDP值就很有可能。
　　在前几年，AMD对英特尔的TDP定义很是不爽，因为它的CPU中当时还整合有内存控制器，相当于多出一部分热量，不过随着英特尔处理器中整合了GPU和MC，AMD也就不再计较了。
显卡的功耗
　　因为GPU并不单独出售，都是集成在显卡上的，所以通常都不提供GPU的功耗，而是以整个显卡的功耗为主，除了GPU的功耗外，显存的功耗也是相当高的，在中几乎与GPU功耗持平。
　　但无论是NVIDIA还是AMD，对显卡功耗的标示都很不规范，一会用Max.Board Power一会用TDP，这也给消费者一种错觉，认为显卡功耗就等同于TDP。
NVIDIA在的文档用TDP来描述显卡功耗
AMD在最新的Cayman文档中，用TDP来形容GPU功耗
　　NVIDIA甚至还给出了解释“TDP is a measure of maximum power draw over time in real world applications”，并给出了TDP在（维基百科）的相关说明，显然，NVIDIA对TDP的解释与wikipedia上的解释并不相同。
NVIDIA在文档中对TDP的解释　
　　按照NVIDIA的解释，它所谓的“TDP”就是指显卡在真实应用中的最大功耗，唉，我们也就睁一只眼闭一只眼，暗自鄙视一番拉倒，不必太过去较真。
主流显卡最大功耗汇总
　　前言未名太长了，这才是今天的重点。我们汇总了当前主流显卡的最大功耗值，以官网提供的数据为主，如果官网没有相关数据，以官方提供给媒体文档中的数据为准。
　　从这份表中，我们可以发现，NVIDIA史上最高功耗的显卡为GTX 295，最大功耗为289W，单GPU显卡中最高功耗的为GTX 480，为250W。而AMD史上最高功耗的显卡为Radeon HD 5970，同样为双GPU显卡，其最大功耗为295W，单GPU显卡最高功耗的显卡为最新的Radeon HD 6970，与GTX 480相同。
　　最后留个疑问给大家，散热器和功耗有什么关系呢？请，来者有分~~~~~
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