TDP、TBP、SDP和ACP的區(qū)別

本文主要是關(guān)于TDP、TBP、SDP和ACP的相關(guān)介紹，并著重對(duì)TDP、TBP、SDP和ACP之間關(guān)系進(jìn)行了詳盡的闡述。

TDP

TDP的英文全稱(chēng)是“Thermal Design Power”，中文直譯是“散熱設(shè)計(jì)功耗”。主要是提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廠商，散熱片/風(fēng)扇廠商，以及機(jī)箱廠商等等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)使用的。一般TDP主要應(yīng)用于CPU，CPU TDP值對(duì)應(yīng)系列CPU的最終版本在滿(mǎn)負(fù)荷（CPU 利用率為100%的理論上）可能會(huì)達(dá)到的最高散熱熱量，散熱器必須保證在處理器TDP最大的時(shí)候，處理器的溫度仍然在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

散熱設(shè)計(jì)功耗——Thermal Design Power

Intel對(duì)TDP的官方解釋?zhuān)?/p>

TDP： Thermal Design Power，A power dissipation target based on worst-case applications. Thermal solutions should be designed to dissipate the thermal design power.

中文：熱設(shè)計(jì)功耗是指在最糟糕、最壞情況下的功耗。散熱解決方案的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足這種熱設(shè)計(jì)功耗。

TDP的英文全稱(chēng)是“Thermal Design Power”，中文翻譯為“熱設(shè)計(jì)功耗”，又譯散熱設(shè)計(jì)功率。TDP的含義是“當(dāng)處理器達(dá)到最大負(fù)荷的時(shí)候，所釋放出的熱量”〔單位為瓦（W），是反應(yīng)一顆處理器熱量釋放的指標(biāo)，應(yīng)用上，TDP是反映處理器熱量釋放的指標(biāo)，是電腦的冷卻系統(tǒng)必須有能力驅(qū)散的最大熱量限度。

熱設(shè)計(jì)原理

TDP是CPU電流熱效應(yīng)以及CPU工作時(shí)產(chǎn)生的其他熱量，TDP功耗通常作為電腦（臺(tái)式）主板設(shè)計(jì)、筆記本電腦散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大型電腦散熱設(shè)計(jì)等散熱/降耗設(shè)計(jì)的重要參考指標(biāo)，TDP越大，表明CPU在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生的熱量越大，對(duì)于散熱系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就需要將TDP作為散熱能力設(shè)計(jì)的最低指標(biāo)/基本指標(biāo)。就是，起碼要能將TDP數(shù)值表示的熱量散出。例如，一個(gè)筆記型電腦的CPU散熱系統(tǒng)可能被設(shè)計(jì)為20W TDP，這代表了它可以消散20W的熱量（可能是通過(guò)主動(dòng)式散熱手段如使用風(fēng)扇，或是被動(dòng)式散熱手段如熱管散熱），從而保證CPU自身溫度不超出晶片的最大結(jié)溫。

TDP一旦確定，就確保了電腦在不超出熱維護(hù)的情況下有能力運(yùn)行程序，而不需要安裝一個(gè)“強(qiáng)悍”，同時(shí)多花費(fèi)添置沒(méi)有什么額外效果的散熱系統(tǒng)。

一般TDP遠(yuǎn)大于芯片能夠散發(fā)的最大能量，CPU的TDP并不是CPU的真正功耗，CPU運(yùn)行時(shí)消耗的能量基本都轉(zhuǎn)化成了熱能（電磁輻射等形式的能量很少），由于廠商必定留有余裕，因此，TDP值一定比CPU滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱量大一點(diǎn)。

功耗（功率）是CPU的重要物理參數(shù)，根據(jù)電路的基本原理，功率（P）=電流（I）×電壓（U）。所以，CPU的功耗（功率）等于流經(jīng)處理器核心的電流值與該處理器上的核心電壓值的乘積。而TDP是指CPU電流熱效應(yīng)以及其他形式產(chǎn)生的熱能，他們均以熱的形式釋放。

TDP通常不是芯片能夠散發(fā)的最大能量（有些意外情況如能源病毒，對(duì)CPU進(jìn)行超頻以達(dá)到損壞硬件的目的），CPU的TDP并不是CPU的真正功耗，因此，TDP值不能完全反映CPU的實(shí)際發(fā)熱量（CPU的TDP顯然小于CPU功耗），但TDP卻是芯片在運(yùn)行真實(shí)應(yīng)用程序時(shí)所能散發(fā)的最大能量。

CPU的功耗很大程度上是對(duì)主板提出的要求，要求主板能夠提供相應(yīng)的電壓和電流；而TDP是對(duì)散熱系統(tǒng)提出要求，要求散熱系統(tǒng)能夠把CPU發(fā)出的熱量散掉，也就是說(shuō)，TDP是要求CPU的散熱系統(tǒng)必須能夠驅(qū)散的最大總熱量。

TDP、TBP、SDP和ACP的區(qū)別

這次的超能課堂我們就來(lái)聊聊TDP、TBP、SDP及ACP等功耗指標(biāo)背后的意義，首先來(lái)介紹一點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)：

CMOS電路的功耗計(jì)算

CMOS電路到底是如何消耗功耗的？這個(gè)問(wèn)題說(shuō)起來(lái)可就麻煩了，集成電路功耗設(shè)計(jì)都可以作為一門(mén)學(xué)科深入研究了，我們這里也不可能詳細(xì)介紹CMOS電路的功耗都用在什么地方了，我們?cè)缜暗奈恼轮衅鋵?shí)已經(jīng)對(duì)CMOS功耗問(wèn)題做了解釋?zhuān)斍榭梢詤⒖迹褐髁黠@卡功耗匯總，兼談TDP與功耗的關(guān)系

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，CMOS電路的功耗可以分為動(dòng)態(tài)功耗及靜態(tài)供電，靜態(tài)功耗（Static Power）主要是漏電流引起的，這部分功耗是無(wú)用功耗，會(huì)變成廢熱，但現(xiàn)有技術(shù)又無(wú)法杜絕漏電流，而且它所占的功耗比例有越來(lái)越高的趨勢(shì)。

至于動(dòng)態(tài)功耗（Dynamic Power），在不同的技術(shù)文檔中它也是由不同功耗組成的，其中有充電/放電導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)功耗，可以用1/2*CV2F這個(gè)公式來(lái)計(jì)算，該公式也有不同的變種描述，決定轉(zhuǎn)換功耗高低的主要是運(yùn)行電壓和頻率，這也是減少電路功耗的重點(diǎn)。

還有一部分功耗是短路功耗（Short-Circuit Power），這是電流輸入過(guò)程中上升、下降時(shí)間中的短路電流造成的，不過(guò)短路功耗隨著技術(shù)的進(jìn)步，所占比例越來(lái)越小了。此外，動(dòng)態(tài)功耗中還有一部分是缺陷功耗（glithes power），不過(guò)它也不是構(gòu)成CMOS電路功耗的重點(diǎn)。

說(shuō)了這么多，CMOS電路功耗跟今天的超能課堂有什么關(guān)系？答案是。..。關(guān)系還真不大，因?yàn)镃MOS電路具體的功耗只跟廠商的設(shè)計(jì)、技術(shù)水平有關(guān)，Intel要是給大家描述他們的CPU功耗分為動(dòng)態(tài)功耗xx W、靜態(tài)功耗xx W，我想大家一定會(huì)是下面這個(gè)表情：

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，廠商還有別的指標(biāo)給大家參考——TDP功耗就是這樣的例子，該參數(shù)不僅出現(xiàn)在CPU上，AMD、NVIDIA的GPU上也在用TDP功耗這個(gè)指標(biāo)。不過(guò)TDP功耗有自己的問(wèn)題（下面會(huì)說(shuō)），隨著大家對(duì)低功耗的重視，CPU及GPU廠商越來(lái)越不喜歡TDP這個(gè)說(shuō)法了，因此衍生出了別的叫法，TBP、SDP以及早前的ACP功耗都是如此，匯總?cè)缦拢?/p>

TDP/TBP/SDP/ACP功耗

TDP：熱設(shè)計(jì)功耗/Thermal Design Power

TDP這個(gè)詞我們見(jiàn)多了，之前的文章中也介紹過(guò)TDP功耗的內(nèi)涵，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)這個(gè)指標(biāo)并不能用來(lái)衡量CPU/GPU功耗水平，因?yàn)樗饕墙o散熱器廠商用的，代表芯片在某些極端或者最壞情況下產(chǎn)生熱量的能力，比如說(shuō)Core i7-6700K處理器的TDP是95W，表示它在最壞情況下每秒會(huì)產(chǎn)生95J的熱量，TDP達(dá)到95W或者更高的散熱器就能滿(mǎn)足它的散熱要求。

TDP功耗有嚴(yán)格的測(cè)試方法，這里說(shuō)的極端或者最壞情況主要是處理器溫度，而每個(gè)處理器都有個(gè)溫度傳感器能測(cè)量出來(lái)的最高溫度Tcase Max，TDP就是在這個(gè)最高溫度、核心全開(kāi)等狀態(tài)下測(cè)量出來(lái)的。

不過(guò)Intel也強(qiáng)調(diào)TDP并非處理器的最高功耗，二者也沒(méi)有必然關(guān)系，從一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)TDP另一個(gè)叫法——Thermal Design Point可能更合適。

TBP：典型主板功耗/Typical Board Power

TDP雖然最知名，但前面也說(shuō)了這個(gè)功耗更適合散熱指標(biāo)，用來(lái)衡量功耗其實(shí)是沒(méi)多少價(jià)值的，目前它在CPU上還是很重要的，但在GPU上，大家注意到了沒(méi)有，這兩年AMD、NVIDIA已經(jīng)不再提TDP功耗，取而代之的是TBP（Typical Board Power）或者Grpahics Card Power（圖形卡功耗）。

AMD、NVIDIA兩家的叫法不一樣，但所指代的內(nèi)容都是一樣的，在描述顯卡功耗指標(biāo)時(shí)提供的不再是TDP參數(shù)了，二者更突出的是這個(gè)顯卡的功耗，而不僅僅是GPU的功耗。

顯卡的構(gòu)造其實(shí)挺簡(jiǎn)單的

有一點(diǎn)要提的是，GPU廠商往往會(huì)把GPU核心與顯存等芯片打包出售，顯卡廠商要做的就是提供PCB、散熱器及供電元件，這些東西也會(huì)消耗一定電力，但相比GPU、顯存來(lái)說(shuō)就不是那么重要了。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，AMD、NVIDIA提供的TBP及GCP功耗更有參考意義。

曇花一現(xiàn)的SDP和ACP

至于SDP場(chǎng)景設(shè)計(jì)功耗及ACP功耗，前者是Intel提出的，用以描述他們的處理器在日常使用場(chǎng)景中的功耗，AMD的ACP功耗則是用于Opteron處理器的，他們覺(jué)得TDP功耗對(duì)自己太不“公平”了，用五種應(yīng)用下的平均功耗來(lái)描述自家CPU的功耗，當(dāng)然會(huì)比TDP功耗低的多了。

有意思的是，當(dāng)年AMD準(zhǔn)備用ACP功耗來(lái)推翻TDP指標(biāo)時(shí)，Intel義正詞嚴(yán)地跳出來(lái)反對(duì)，表示ACP功耗沒(méi)有通用性，無(wú)法比較，絕不認(rèn)可這個(gè)指標(biāo)，但是他們沒(méi)想到的是幾年后自己在移動(dòng)市場(chǎng)上也創(chuàng)造了SDP功耗，也是在回避TDP功耗指標(biāo)，為自家處理器打圓場(chǎng)。

我們之前也撰文探討了SDP與ACP功耗指標(biāo)的爭(zhēng)議，這里不再詳細(xì)解釋了，因?yàn)椴徽揝DP還是ACP現(xiàn)在都已經(jīng)被拋棄了，AMD、Intel已經(jīng)不再提這兩個(gè)概念了。

總結(jié)：

本文提到的四個(gè)功耗指標(biāo)中，SDP、ACP曇花一現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)作古，TDP依舊穩(wěn)如泰山，但現(xiàn)在多用于CPU上，而在GPU上，AMD、NVIDIA不約而同地開(kāi)始選擇TBP或者GCP這樣的指標(biāo)，因?yàn)門(mén)DP本身并不適合描述芯片功耗，典型顯卡功耗對(duì)玩家來(lái)說(shuō)才更有參考性。

不過(guò)有一點(diǎn)要注意，不論AMD說(shuō)的TBP功耗還是NVIDIA的圖形卡功耗，雙方都沒(méi)有公布詳細(xì)的測(cè)試方法，說(shuō)起來(lái)它們也不是業(yè)界通用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。我們要想知道顯卡的真實(shí)功耗，還得看具體情況，好在現(xiàn)在有方法可以單獨(dú)測(cè)量顯卡的整卡功耗了，我們之前也做了18款顯卡的整卡功耗，這個(gè)會(huì)比官方指標(biāo)更有參加價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

關(guān)于TDP、TBP、SDP和ACP的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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