随着人们对能效的重视,电子产品的功耗一直在下降,PC中的CPU处理器、GPU显卡尤其如此,Intel、AMD、NVIDIA不断强调他们的产品能效比在提升,这些变化可以在产品的TDP指标中反映出来。有心的玩家会查询官网参数来比较CPU/GPU的TDP指标,但是除了TDP之外,显卡厂商还开始用TBP、GCP功耗来描述自家的产品,再加上以前出现过的SDP、ACP功耗,它们又是什么意思呢?
这次的超能课堂我们就来聊聊TDP、TBP、SDP及ACP等功耗指标背后的意义,首先来介绍一点基础知识:
CMOS电路的功耗计算
CMOS电路到底是如何消耗功耗的?这个问题说起来可就麻烦了,集成电路功耗设计都可以作为一门学科深入研究了,我们这里也不可能详细介绍CMOS电路的功耗都用在什么地方了,我们早前的文章中其实已经对CMOS功耗问题做了解释,详情可以参考:主流显卡功耗汇总,兼谈TDP与功耗的关系
▲CMOS电路消耗的功耗
简单来说,CMOS电路的功耗可以分为动态功耗及静态供电,静态功耗(Static Power)主要是漏电流引起的,这部分功耗是无用功耗,会变成废热,但现有技术又无法杜绝漏电流,而且它所占的功耗比例有越来越高的趋势。
至于动态功耗(Dynamic Power),在不同的技术文档中它也是由不同功耗组成的,其中有充电/放电导致的开关功耗,可以用1/2*CV2F这个公式来计算,该公式也有不同的变种描述,决定转换功耗高低的主要是运行电压和频率,这也是减少电路功耗的重点。
还有一部分功耗是短路功耗(Short-Circuit Power),这是电流输入过程中上升、下降时间中的短路电流造成的,不过短路功耗随着技术的进步,所占比例越来越小了。此外,动态功耗中还有一部分是缺陷功耗(glithes power),不过它也不是构成CMOS电路功耗的重点。
说了这么多,CMOS电路功耗跟今天的超能课堂有什么关系?答案是....关系还真不大,因为CMOS电路具体的功耗只跟厂商的设计、技术水平有关,Intel要是给大家描述他们的CPU功耗分为动态功耗xx W、静态功耗xx W,我想大家一定会是下面这个表情:
对于这个问题,厂商还有别的指标给大家参考——TDP功耗就是这样的例子,该参数不仅出现在CPU上,AMD、NVIDIA的GPU上也在用TDP功耗这个指标。不过TDP功耗有自己的问题(下面会说),随着大家对低功耗的重视,CPU及GPU厂商越来越不喜欢TDP这个说法了,因此衍生出了别的叫法,TBP、SDP以及早前的ACP功耗都是如此,汇总如下:
TDP/TBP/SDP/ACP功耗
TDP:热设计功耗/Thermal Design Power
TDP这个词我们见多了,之前的文章中也介绍过TDP功耗的内涵,准确来说这个指标并不能用来衡量CPU/GPU功耗水平,因为它主要是给散热器厂商用的,代表芯片在某些极端或者最坏情况下产生热量的能力,比如说Core i7-6700K处理器的TDP是95W,表示它在最坏情况下每秒会产生95J的热量,TDP达到95W或者更高的散热器就能满足它的散热要求。
TDP功耗有严格的测试方法,这里说的极端或者最坏情况主要是处理器温度,而每个处理器都有个温度传感器能测量出来的最高温度Tcase Max,TDP就是在这个最高温度、核心全开等状态下测量出来的。
不过Intel也强调TDP并非处理器的最高功耗,二者也没有必然关系,从一点上来说TDP另一个叫法——Thermal Design Point可能更合适。
TBP:典型主板功耗/Typical Board Power
TDP虽然最知名,但前面也说了这个功耗更适合散热指标,用来衡量功耗其实是没多少价值的,目前它在CPU上还是很重要的,但在GPU上,大家注意到了没有,这两年AMD、NVIDIA已经不再提TDP功耗,取而代之的是TBP(Typical Board Power)或者Grpahics Card Power(图形卡功耗)。
▲AMD已经开始用TBP功耗来描述显卡功耗
▲NVIDIA用的是Grpahics Card Power这个叫法
AMD、NVIDIA两家的叫法不一样,但所指代的内容都是一样的,在描述显卡功耗指标时提供的不再是TD
本文来源:不详 作者:佚名