08.16 乾貨!CPU超頻前必須掌握基礎之一,TDP!更能發揮CPU核顯性能?

最近小編髮現不少網友都在學習CPU超頻知識,其中很多大神都會提到TDP這個詞,尤其帶核顯的CPU,掌握TDP的知識,就能更好發揮CPU的核顯性能,接下來就直接來給大家慢慢講解,請坐在沙發上,準備些小零食,小飲料,畢竟文章比較長且枯燥:

乾貨!CPU超頻前必須掌握基礎之一,TDP!更能發揮CPU核顯性能?

1、tdp是什麼,是設置於CPU內,用於限制CPU自身最大功耗的數值,當主板測得功耗大於此值則降頻。同時tdp是提供給散熱器廠商用於制定散熱的參數。

後面一句話就是百度百科上的解釋了,是出自INTEL對散熱器廠商的官方說明文件裡的話,百度百科的編者十分嚴謹,便參考能找到的唯一的官方正式說明加上一些理解。前一句話才是TDP的真面目,是CPU設計者眼裡的TDP。其實他們兩者是因果關係,因為CPU被設置了一個TDP功耗限制使得cpu的電功耗不會長期突破此值,那麼根據能量守恆CPU的熱功耗也不會突破此值,這個值就可以作為散熱系統設計的標準。

對CPU設計者而已CPU的功耗被限制在TDP附近,也就是CPU的功耗不會(長期)超過TDP,但不代表TDP等於CPU最大功耗。因為有的CPU最大功耗低於TDP,也有的cpu是有功耗超越TDP的潛力當解除TDP限制後。tdp就是個鐐銬,和溫度限制一樣。(有興趣的同學留意下4)

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2、CPU單獨的功耗和主頻電壓,還有運行的程序都有關,cpu沒有一個準確的功耗值,但TDP也不等於CPU最大功耗。

再回到百度百科那句話TDP是CPU可能達到的最大功耗,這句話沒錯但卻容易讓人產生誤會。很多人會以為CPU廠商通過測試發現2600K最大功耗是95W那麼就標為95W TDP

大家有沒發現很多CPU的TDP都是標的95W,他們的最大功耗是一樣的嗎?不是的,特別是很多同系列CPU的TDP值一樣,但主頻電壓不同,就連同一顆CPU在不同主板電壓也不同,最典型的就是E3V2了,有的人主板好給的電壓很低溫度就不高,有的人的B75電壓給的很高就出現高溫。

TDP同為95W的不同CPU若解除tdp限制實際最大功耗會大不相同,只不過有TDP限制的情況下,那些電壓主頻高的U都老老實實保持在95W附近,代價則是可能降頻。

所以官方會說cpu的功耗任何情況下都不會長期突破TDP,但不能理解為TDP=CPU最大功耗,而且當TDP限制失效的時候,官方的說法也不和事實不符了。

對CPU設計者來說TDP是CPU被限制的最大功耗,而對於散熱器廠商只需要讓他們認為TDP等於CPU最大功耗,然後老老實實的按要求生產對應散熱器就行了,intel也不希望大家對TDP瞭解的那麼深。有些精明一點的品牌機廠商則發現某些低端型號CPU最大功耗遠低於TDP便可以在散熱器上縮水。

工程師可以拿出兩顆本一樣的CPU,把其中一個TDP設置95W另一個設置45W。但那顆45W的cpu不一定就省電。45W和95W的兩顆U在絕大多數時候功耗都是一樣的,只不過高負荷拷機95W的那顆不降頻功耗和溫度會高 45W那顆則會降頻功耗溫度都低些。

當年intel推出酷睿架構,號稱“性能提升40%,功耗下降40%”,然後改變高頻高熱量的印象,市場份額重新收復。但是這裡英特爾玩了一個幌子,下降40%的功耗是指“TDP”而非CPU的實際功率。奔騰也不是大家想象的那麼熱,tdp高是為了保證高負荷下性能輸出。

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3、cpu的TDP功耗限制功能已破解,對於diy臺式機TDP已無意義。(這條非常重要)

很多人對TDP的理解是,默認電壓主頻下滿載功耗,改變主板設置後TDP就發生變化了。但intel的工程師明確會告訴大家,所有CPU的TDP都是固定的,而且就算加壓超頻cpu

功耗也不會突破TDP,包括帶K的U。聽到這裡大家會好奇了還有加壓超頻不增加滿載功耗的好事?那豈不是超頻都不用好電源好主板好散熱器了原裝散熱器都可以超,是的,但是隻要你開啟拷機軟件或者負荷過重馬上就會降頻,還記得2600K剛發佈的時候超頻後很容易降頻,連跑分都因為降頻而沒有提升。大家會問了那這超頻還有什麼意義?很有意義呀,這才是INTEL的本意。因為超頻後不一定功耗就大,拷機的時候功耗才大就算不超頻。超頻後輕載的功耗是低於不超頻滿載的。

也就是隻有高頻高負荷才比較傷機器。而我們大部分時候電腦是處於輕負荷中等負荷。假如CPU在這種時候可以到更高主頻,而在高負荷下再降低主頻。那麼我們就可以在大部分時候享受高頻帶來的流暢,又不用擔心供電和散熱。這才對大眾最有意義的超頻。玩筆記本超頻的朋友都能體會到這一點。

但主板廠商可不這麼想,如果超頻對主板供電沒有額外要求,那麼自己的產品就太沒特色了。所以主板廠商想方設法破解TDP限制,每次被破解後INTEL又會在下次換接口的時候做出改變,結果沒過多久又會被主板廠商破解。就連很多不能超頻的主板也不放過一起給破解了,不然部分不超頻的CPU拷機會降頻。

tdp限制破解後更適合DIY發燒友,他們可以為cpu準備更好的散熱器主板電源。讓CPU在大幅超頻後大負荷下不降頻也能保證安全。

但INTEL和AMD都是不希望TDP被破解的,帶保的盒裝CPU超壞後還是他們買單。而且要不是TDP限制被破解,大家也不會抱怨22NM高溫的問題了。

最後說一句超頻後TDP限制是沒發生改變的,只不過它已經失效了關於現在的主板破解TDP的原理,下面會有一個小實驗來展示,其實就是主板欺騙cpu告訴它虛假的功耗。

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4、tdp由CPU廠商按需要任意設置為他們覺得合適的值,需要的情況下想設置多少就設置多少。

一開始提到了tdp是CPU工程師設置在CPU內的一個用於限制功耗的值,大小可以任意設置,但設置的時候是規則的。

之前我們說了CPU在不同電壓主頻下功耗是大不相同的,現在要說說CPU在不同場景(運行的程序)下功耗差別,場景對功耗的影響比電壓主頻更重要,不超頻拷機比高主頻看網頁功耗可高多了。

經常有人會問到電腦的功耗是多少的問題,這個問題真很難簡單回答。就好像你問我從學校回家的速度是多少。我可以邊走邊玩,可以悠哉的散步回家,也可以走快一點,還可以跑起來,跑的時候也分慢跑也用盡全力跑,甚至我可以騎自行車回家。

cpu的情況比這還複雜,CPU內由很多部分構成,運行不同程序對不同部分的調度也是不同的。就連CPU內眾多指令集對功耗的影響也很大。

一般的軟件很難大量調度CPU中原件,拷機軟件運行的是大量簡單重複的程序對CPU的調度更重複功耗也更大,支持更多指令集拷機軟件也會更大。

現在來說說TDP的設置政策,cpu工程師得到早期工程樣品(主頻設置的很低,可以隨意超頻,沒有TDP限制)他會用各種軟件對樣品進行測試,然後根據功耗最大值決定TDP設置多少。

相當於考試,但考試難度不是一樣的。因為cpu的定位和用途不同,測試的軟件是CPU對應用途下比較典型的。

考試難度INTEL民用以及低端服務器和APU比較低 INTEL服務器非常高 FX難度在他們之間也就是說高端服務器u的TDP會標的多一些,民用以及低端服務器u會標的低一些。但TDP高的高端服務器U拷機不會降頻,民用和服務器U不破解TDP就會降頻。民用CPU的定位就是大部分時候輕載很少高負荷。而高端服務器U的定位是要保證全天滿負荷工作,而且是在高效的服務器系統上運行高負荷的軟件,所以TDP會設置高很多。

都用AIDA拷FPU(浮點)的情況下TDP為115W的22nm低頻10核E5比TDP為80W的E3V1功耗還要低。intel民用和低端服務器U在保持全核睿頻的情況下拷FPU是會突破TDP,但高端E5拷FPU的時候功耗會小於TDP。下面會放上實測。

有時候廠家會推出一些TDP特別低的CPU,他們往往是特挑的體質比較好的U再設置更低的電壓主頻,但依然更容易降頻。

比如INTEL筆記本i7 4核主頻比桌面低一些但TDP幾乎低了一半。桌面I7降頻到移動I7的水平TDP也能那麼低嗎?可以但更容易降頻總結起來就是TDP的設定,和他的定位用途關係非常大,據說AMD的壓路機可以允許玩家自由設置tdp(但不能設置太大)。到時候玩家可以把壓路機8核設置為4G 15W,的確功耗會非常低但只有輕載聊QQ看網頁能保持4G負荷一大瘋狂降頻。

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5、TDP是量子化分級的,都是一些特定數值

因為TDP值要用於制定散熱標準,一個TDP就對應一個散熱器。要是CPU廠商給每一顆CPU都設置不同的TDP,那麼散熱器廠家可不幹了。

所以cpu廠商會弄幾個特定的值,很多個CPU都共用這個值。比如 AMD的FX有95W 125w兩個級別 apu有65w 100W 還有些低功耗領域有45W。

intel之前也是65W 95w 130W等這幾個值比較流行,此外同一時期很少再添加新的級別 因為一個級別對應一種散熱器指標, intel倒是勤於新加入新的TDP值。很早以前intel同一個系列的CPU主頻從低到高tdp都是同一個值,現在倒是分了很多級尤其是高端服務器U。

結合4完整說下TDP設定的過程,一顆CPU根據其用途,用對應用途的軟件測試過後(無TDP限制),得出一個最大功耗96W,但不能會標96W而是設置為那幾個特定的TDP值,96W附近的有95W和115W。如果這顆U是高端服務器U會優先重視性能,而保守的標為115W。

如果這顆u定位是辦公的民用U,則標為95W。

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6、不能單純以CPU的TDP看待電腦整機功耗

tdp同為95w的I7 870輕載CPU功耗比I7 2600K大不少。tdp不一樣的80W e3V1輕載CPU功耗卻和95W的i7 2600K幾乎一樣。

tdp為125W的amd8核輕載cpu功耗卻和tdp80W的E3V1差不多,滿載的時候高很多。

如果TDP沒有被破解的情況下他們的拷機cpu功耗可能和TDP差不多 但TDP被破解後就不好說了。

tdp破解後基本上I桌面和低端服務器U還有APU拷機都是高於TDP的,FX和intel高端服務器則低於TDP但是FX平臺的北橋不在CPU內,而是在主板上主板功耗比較高,所以整機滿載功耗還是大。

PC整機功耗又是各個部分功耗相加再算上電源轉化率。intel平臺和APU平臺都將發熱大戶北橋集成到了CPU裡,雖然U滿載都突破了TDP(也都比較熱)但因為主板功耗低

整機滿載功耗比較低。hawell平臺則把供電都集成到cpu內雖然TDP變大溫度更高,但降低的主板的功耗其實整機變得更省電了,和FX剛好成鮮明對比。在功耗方面HASWELL是進步的。

就算FX的CPU實際功耗和haswell一樣,整機滿載功耗FX也會大haswell一節。

電腦的整機功耗還是要分情況的,對於大部分人電腦長期處於低負荷那麼無論AI功耗都很低,作為TDP標準的制定者的INTEL,INTEL又推出了SDP場景功耗的概念(相當於日常低負荷平均功耗)SDP值則會和整機功耗關係比較大,用於考慮移動設備的電池容量和巡航時間。

SDP的確是個實用的東西,但混淆SDP和TDP就不對了。

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