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3大项谁决定CPU功耗
一个人，在怎样的状态下工作效率最高、在怎样的生活节奏下活的最有滋有味、在怎样的……，这些都是有讲究的，要么为什么公司会有那么多人性化的规章制度，为什么生活中会有那么多养生之道、大马路上会有那么多红绿灯呢。那么，人亦如此，何况是那些为咱所用的普普通通的物了。今天咱们不妨就来聊聊CPU在何种状态下工作效率最高，或者更直接点，让我们来看看CPU的在不同情况下的工作状态如何。
我们知道，CPU的性能有很多参数决定，首先在不同的频率下它的运算能力是不一样，同时功耗也大不相同；另外还有重要的参数，比如说核心数量、核心电压、缓存大小等等，这些参数将会决定CPU的能力，如果再结合上各自的应用的话，通过合理设置CPU参数，我们便可以换来更好的效能。
频率电压核心数量 3大项谁决定CPU功耗
今天我们将会重点考察CPU在不同状态下的功耗情况，通过不断变化CPU的核心数量、核心电压以及工作频率来研究CPU的功耗变化情况，通过本次测试我们不仅可以让用户如何能更有效的使用自己CPU起到一定帮助作用，而且也可以让读者更加清楚的认识电脑的心脏——CPU。
测试平台和测试方案
测试平台和测试方案
测试平台
为了模拟出更多的处理器核心，本次测试我们选用了AMD的原生六核心CPU——Phenom II X6 1095T，而微星的这款890FX主板BIOS设置里可以非常方便的开启/关闭物理核心；由于测试将会经常涉及到超频，所以CPU散热器我们选用了强悍的超频三南海6，电源则采用了安钛克刚刚推出的一款380瓦铜牌电源——EA-380D GREEN。平台部分我们就不做过多介绍了，重点是下面的测试方案。
测试平台
测试方案
本次测试分为三个环节。首先，通过开启/关闭CPU核心来考察CPU核心数量对CPU功耗的影响；其次，通过BIOS设置超频和更改CPU核心电压来考察超频以及电压对CPU功耗的影响。
在BIOS选择中，我们可以通过“CPU Core Control”来随意更改处理器的核心数目，从而模拟出单核心、双核心、三核心、四核心、五核心以及原生六核心的Phenom II X6 1095T处理器，然后分别通过运行Cinebench R10让CPU达到相对满载的状态，最后利用万用表适时记录各种核心状态下的整机输入功率。与此同时Cinebench R10也可以记录不同核心下Phenom II X6 1095T的渲染性能。
时控计量万用表
需要说明的是，我们采用的万用表已经足够精确，测试过程中系统达到相对满载状态后，万用表显示的输入功率上下跳动的幅度非常小，当然了，为了让数据更加准确，我们以平均数为准。
通过降低倍频模拟低于默认频率的工作状态
在“频率对功耗的影响”测试中，我们以默认3.2GHz为基准，通过降低倍频的方式分别模拟出3.1GHz、3GHz、2.8GHz和2.4GHz，并通过增加外频的方式分别模拟出3.84GHz、3.76GHz、3.68GHz、3.6GHz以及3.36GHz，总计10个频率点。我们将会在这10个频率下通过运行Everest让系统满载，适时记录相应的功耗，并利用Super π（对频率比较敏感）记录相应的分数。
调整CPU核心的电压
最后是“核心电压对功耗的影响”。一般而言，通过BIOS来调节CPU核心电压是很不可控的，除非是超频加压的情况下成功率会高些，而如果是在CPU保持默认频率不变的情况下来给CPU增压或者降压的话成功率非常低，从CPU-z的识别就让人一头雾水。不过我们还是抱着试试看的态度进行了一下对比测试，发现，在BIOS选项中更改CPU核心后，级别是CPU-z识别出来的核心电压始终保持1.3V不变，但是检查出来的整机输入功率却不同，也就是说，给CPU增压、降压虽然看上去难以实现，但是的确会对CPU功耗能够带来一定的影响。
核心数量对功耗影响分析
核心数量对功耗影响分析
大家可能还记得当年的老奔4因为过于追求高频率而导致了发热量大、功耗高的不良后果，这也是这款性能强悍的CPU最为被玩家诟病所在。从那以后，Intel和AMD两家芯片巨头开始转变CPU发展思路——从提升频率到增加核心。这给人的感觉似乎是处理器核心对CPU功耗影响并不大，那么情况是不是这样呢？先来简单看看下图：
通过测试可以看出，单核心X6 1095T的功耗（整机功耗）仅为141瓦，但是六核心X6 1095T直接飙升至了220瓦，足足上升了36%。不过综合考量性能的话，其他多核心状态的表现还是非常不错，比如说四核心的情况下，功耗为188瓦，而Cinebench R10的渲染性能却达到了10384。双核心和三核心虽然功耗控制的不错，但是渲染性能相比差强人意。综合来看，四核心和五核心的表现最好，因为在性能损失不大的情况下，功耗控制的非常可观。
综合而言，CPU核心的多少对功耗的影响还是非常大的；双核心虽然功耗控制的非常好，但是性能方面和其他多核心相比差距太大，该淘汰了；三核心虽然性能提升的较为明显，但是功耗控制的不算好，不可取；四核心综合实力非常棒，当然它也正在顺利成章的成为市场的主流；五核心的综合实力是最好的，性能和六核心差距不大，但功耗控制的很好，不过市面上还没有原生的五核心CPU，如果用六核心处理器屏蔽一颗核心来模拟五核心CPU的话可能会引起系统的不稳定，但是这样换来的节能效果却非常理想。
上图描述的是一颗六核心处理器在不同核心数量的情况下功耗变化的走势。如果我们假定单核心的功耗为基准功耗的话，随着核心数量的增加，整机功耗的上升幅度越来越大。但是撇开主频不谈，随着核心数目的不断增加，它给我们带来的性能优势真的能与之成正比吗？考虑到很多应用对多核心处理器还有待进一步优化，多核心中的一些核心很多情况下似乎处在一种出工（增加功耗）不出力（对性能的提升不够）的状态，看来盲目增加CPU核心也并非明智之举。总之一句话，够用就好，节能很重要。
频率对功耗的影响分析
频率对功耗的影响分析
毫无疑问，频率是CPU最重要的考核指标，它的快慢决定着性能的高低。但是在很多玩家的潜意识里，频率对CPU功耗的影响非常大，远比因为增加处理器核心而带来的功耗涨幅要可怕的多。但是情况真的是这样吗？看下图：
通过测试可以看出，从2.4MHz到3.84GHz，CPU的功耗仅仅上升了17.7%，似乎并没有那么可怕。综合性能和功耗两方面考虑的话，这款六核CPU在3.2GHz（默认频率）下的表现并不是最好的，因为此时的功耗达到饿了214W，而在3.1GHz情况下，功耗要低5W，而且此时两种状态下的Super π运算性能相差无几。不过，如果我们以3.2GHz为基准的话，CPU哪怕是只有超了160MHz，功耗也将上升7W（从214W升至乐221W），性能方面提升却非常可观（从51s将之了45s）。
不过有个现象值得注意，随着CPU在默认频率的基础上不断超频的话，功耗上升的趋势并不是很夸张，最高也不过232W（超频至3.84GHz），比默认情况下高18W，但是性能却从50S提升至了32S，非常可观。所以说，要么就不超频（毕竟AMD/Intel处理器的默认频率的设定也是经过严格论证的，值得信赖），要不就多超点。
上图描述的是随着CPU频率的变化，功耗的走势情况。可以看出，3.1-3.2GHz以下的降频情况功耗降幅非常之可观，而且Super π的表现相差无几，换句话说，如果您对性能追求并不是太苛刻的话，我们有理由按照实际情况降频使用自己的CPU，毕竟这样可以大大降低功耗。同时，如果您选择超频的话，可以根据实际情况要超就多超点，因为在一定的频率段内，功耗的相差并是很大。
电压对功耗的影响分析
电压对功耗的影响分析
最后我们再来看看核心电压对于CPU的功耗影响有多大。一般而言，通过BIOS来调节CPU核心电压是很不可控的，除非是超频加压的情况下成功率会高些，而如果是在CPU保持默认频率不变的情况下来给CPU增 压或者降压的话成功率非常低，从CPU-z的识别就让人一头雾水。不过我们还是抱着试试看的态度进行了一下对比测试，发现，在BIOS选项中更改CPU核 心后，级别是CPU-z识别出来的核心电压始终保持1.3V不变，但是检查出来的整机输入功率却不同，也就是说，给CPU增压、降压虽然看上去难以实现， 但是的确会对CPU功耗能够带来一定的影响。
通过测试可以看出，由于频率保持一致，所以Super π的性能一样，但是功耗却有一定的变化，不过最终的成绩似乎并没有想象中的夸张。因为我们没有找到更加合适的测试方法，测试过程中可能会出现一些不可控的因素的影响，为此测试结果的可靠性我们保留意见，数据仅供各位网友参考。如果哪位热心网友有更好的测试方法的话，希望能够和我们交流经验，不甚感激。
随着电压的不断增加/降低，整机功耗的走势图呈现饿了出来。可以看出，电压对功耗的影响还是非常大的，不管数据的准确性有多高，有一点可以肯定，降压虽然可以换了可观的功耗控制，但是必然会造成系统不稳定，在这种状态下计算机能否长期安全运行是个不小的问题；此外，增压虽然有助超频的成功率，但是随之而来的功耗增值也值得注意，同时不得不提的是，玩家在给CPU加压时一定要谨慎，因为CPU加压超频具有很大的潜在风险（烧毁CPU）。
测试数据汇总及截图
测试数据汇总及截图
可能有人会质疑以上成绩图的真实性，为此我们将测试过程中的所有数据以及测试截图一并放出，感兴趣的朋友不妨研究一下，说不定您可以通过这些数据得出更有用观点，与大家分享。
核心数量对功耗影响测试截图（功耗部分）：
从左至右以此为单核心、双核心和三核心
从左至右依次为四核心、五核心和六核心
核心数量对功耗影响测试截图（成绩部分）：
从左至右以此为单核心、双核心和三核心
从左至右依次为四核心、五核心和六核心
频率对功耗影响测试截图（功耗部分）：
从左至右频率分别为3.84GHz、3.76GHz、3.68GHz、3.6GHz、3.36GHz
从左至右频率分别为3.2GHz、3.1GHz、3GHz、2.8GHz、2.4GHz
频率对功耗影响测试截图（成绩部分）：
从左至右频率分别为3.84GHz、3.76GHz、3.68GHz、3.6GHz、3.36GHz
从左至右频率分别为3.2GHz、3.1GHz、3GHz、2.8GHz、2.4GHz
电压对功耗影响测试截图（功耗部分）：
从左至右电压分别为1.395V、1.293V、1.253V、1.199V、1.089V
电压对功耗影响测试截图（功耗部分）：
从左至右电压分别为1.395V、1.293V、1.253V、1.199V、1.089V
总结：谁决定CPU功耗
总结：谁决定CPU功耗
OK，文章的测试部分已经告为段落了，下面我们言归正传，不妨以我们的测试数据为基础，总结一下到底谁才是决定CPU功耗的“元凶”。在这里顺便提一下，也许有网友会问，为什么本次测试要采用AMD的六核心处理器，而非市占率更高的Intel处理器，其实这主要是从测试方法的可执行性方面考虑的，和Intel处理器的性能高低、市场占有率等现实情况毫无关系。相对而言，AMD的CPU更适合这种测试。
核心数量的多少对CPU功耗影响最大
从我们的测试数据可以看出，处理器核心数量的多少在很大程度上决定了CPU功耗的高低，或者说，CPU核心数量对功耗的影响最大（至于最普遍的、随机的实际应用，那些是我们不可控的，可以忽略不计，而CPU的另外一个重要参数——缓存，它对CPU功耗虽然也有一定的影响，但是我们实在找不到合适的CPU进行模拟测试，这也算是本次测试的一个小小的遗憾）。
不管是测试数据对于多核心CPU的不利，还是实际应用中多核心应用缺乏进一步的优化等实际情况，现在看来，盲目的追究CPU数量是非常不明智的，因为在CPU数量的不断增长跟不上应用更新的节奏这一大背景下，多核心CPU相对多出来的核心很大情况下处于出工（白白消耗功耗）不出力了（有力无处使）的状态。总之，从测试数据上看，对于普通玩家而言，四核心CPU已经足够，六核心CPU还有待市场洗礼。
频率的影响远没有想象的那么严重
相信有相当一部分玩家不愿意超频是因为忌惮超频后随之而来的功耗飙涨。但是通过我们的测试可以看出，情况并非如此。当然了，我们并不是在为超频“平反”，因为超频本身就是一种在玩家心目中早已根深蒂固的DIY现象和行为，谁也无力去左右。
在这里我们想要说的是，通过测试可以看出，随着CPU在默认频率的基础上不断超频，功耗上升的趋势并不是很夸张，但是性能的提升却是非常可观的。所以，要么就不超频（毕竟AMD/Intel处理器的默认频率的设定也是经过严格论证的，值得信赖），要不就多超点。当然了，如果您对性能追求并不是太苛刻的话，我们也有足够理由按照实际情况降频使用自己的CPU，毕竟这样可以大大降低功耗。
敏感的电压“似乎”影响不大
从“功率=电流*电压”可以看出，电压是功耗高低最直接的因素，但是如果在保持CPU频率一致，其他参数不变的情况下，改变CPU核心电压会不会造成功耗的升降呢？答案是肯定的，尽管碍于测试手法有待改进，测试数据的准确性也许没那么高，但是肯定的是，即便是其他参数保持不变，CPU的功耗也会随着电压的增加而上涨、减少而下降，所以说，如果您不是DIY老鸟，或者超频用户，CPU电压这东西能不能就尽量别乱动，让它AUTO下去就挺好。
