為什麼CPU功耗比GPU低,但發熱量卻往往比GPU高?

為什麼CPU功耗比GPU低,但發熱量卻往往比GPU高?

這應該是好奇寶寶們早就很好奇的話題,明明CPU比如Core i7 9/50H在FPU考機測試時最強也不過80w,而且很多產品還遠遠達不到這個水平,但溫度卻能輕鬆突破95℃,而顯卡端滿載功耗大於80W的一抓一大把,但這些顯卡的溫度往往可以控制在85℃以內,為什麼功耗低的CPU發熱量高於功耗更高的GPU?

為什麼CPU功耗比GPU低,但發熱量卻往往比GPU高?

這個問題的答案其實也很簡單,首先,晶體管工作頻率越高,所需電壓也越高,而電壓越高,溫度也越高,這時候再對比一下頻率不難發現,CPU的運行頻率還是以Core i7 9750H為例,最高可以達到六核心4GHz,而GPU核心頻率幾乎都在2GHz以內,GPU總功耗更高是因為更為龐大的晶體管數量,以及顯存和供電模塊,相對來說CPU就僅僅是CPU而已。

為什麼CPU功耗比GPU低,但發熱量卻往往比GPU高?

其次,GPU與GPU的核心面積明顯不同,而對於散熱器而言,單位時間內的傳遞熱量與散熱器核心接觸面積和溫差均為正比關係,也就是接觸面積越大、溫差越大,傳熱量就越大。這時候我們再來對比,依然以Core i7 9750H為例,它的核心面積僅僅149平方毫米,而RTX2060呢?445平方毫米!所以綜合來看,雖然同為80W功耗,但GPU面積更大,因此即便假設它們產出相同的熱量,但導熱效率依然是GPU更優,這時候CPU就需要與散熱底座更大的溫差,以保證導熱效率(你沒看錯,更高的溫度意味著更高的效率),同時還要考慮到一般遊戲本會特意為顯存覆蓋一條熱管,更進一步降低了GPU端的溫度。

所以,雖然這個問題表象看起來很矛盾,但理清之後還是很直觀的,而且就目前的發展態勢來說,這樣的設計還會保持相當長一段時間!

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