装机误区 莫混淆热设计功耗TDP与功耗P

    最近看到很多人错误的把芯片厂商（CPU和GPU）提供的热设计功耗（TDP）与功耗（P）混淆，把TDP当作P来计算，造成判断失误。

    说到这里可能会有人提问：怎么竟会犯这种无知的低级错误？在这里需要说明，热设计功耗（TDP）与功耗（P）是非常容易混淆的，因此非常有必要纠正一下。

    下面我来向大家详细讲解一下，热设计功耗（TDP）与功耗（P）的区别。

    TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文翻译为“热设计功耗”，是反应一颗处理器（CPU或GPU）热量释放的指标，它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位为瓦（W）。

    CPU或GPU的热功耗（TDP）并不是CPU或GPU的真正功耗（P）。功耗（功率）是CPU或GPU的重要物理参数，根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（I）×电压（U）。CPU或GPU的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU或GPU电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。显然CPU或GPU的热功耗（TDP）远远小于CPU或GPU的功耗（P）。换句话说，CPU或GPU的功耗（P）是对主板或显卡提出的要求，要求主板或显卡能够提供相应的电压和电流；而TDP是对散热系统提出要求，要求散热系统能够把CPU或GPU发出的热量散发掉，也就是说TDP功耗是要求CPU或GPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。

    两者的公式是不同的。

    功耗 P＝UI

    热功耗 TDP＝Tj－Ta＝Pc（RTj＋RTc＋RTf）＝Pc RTz

    式中：

    Tj 为热源温度，芯片晶体管结温
    Ta 为环境温度
    Pc 为热源功率，芯片晶体管热功耗
    RTj 为芯片晶体管到外壳的热阻
    RTc 芯片外壳与散热器的接触热阻
    RTf 散热器热阻
    RTz 总热阻

    我们知道AMD，NV或Intel，给出的是TDP值，即：CPU或GPU芯片的热设计功耗。而非CPU或显卡的功耗（P）。

    对于独立显卡来讲，它除了有GPU外，还有显存，供电系统中的晶体管，电阻，电容，电感等消耗能量的器件。

    注：从专业角度讲，电容是非绝对绝缘体，存在漏电阻；电感存在电阻，在直流电路中它们都是消耗能量的器件。在交流电路中电容存在介质损耗和频率损耗，电感存在涡流损耗，它们也都是消耗能量的器件。

    下面我从技术层面分析独立显卡GPU芯片研发生产厂商，AMD和NVIDIA两大公司给出的热功耗（TDP）值与功耗（P）值的区别。

    我们知道AMD对3870单显卡给出的TDP值是105W，NVIDIA对8800GT单显卡给出的TDP值是110W，而他们推荐的电源配置最低均为400W。

    NV官方公布：

    当采用单图形处理器（GPU）方案时，GeForce 8800 GT 显卡要求的最小系统电源为400W（电压12V，电流26A）。有关多GPU配置所推荐的SLI认证电源列表请登陆 cn.SLIZone.com 查看具体信息。

    AMD官方公布的经过认证的电源企业，品牌及配置功率：

    链接：http://ati.amd.com/products/certified/powersupplies.html#pstop

    通过表格可以看到AMD公司给出的3870/3850独立单显卡的最低电源功率配置要求为425W。

    下面我从电子电路学的专业角度在来分析一下300W的电源所能提供的长期最大功率和电流值。

    一个额定300W的电源它所能提供+12V功率有多大呢？它可以输出多大的电流呢？

    PC电源的主要输出共有三部分，即：+12V、+5V、+3.3V，而显卡和CPU供电主要由+12V提供。根据PC电源的工作原理及输出功率分配，300W的电源其+5V和+3.3V的输出功率约占总输出功率的1/3多（约110W～120W），根据公式：输出总功率Po＝各路输出功率之和

    即：Po（总）＝Po1＋Po2＋Po3......

    根据功率分配关系，一个额定300W的电源，减去+5V和+3.3V所占用的110W，+12V还剩约190W（-12V和+5VSB忽略不计），那么+12V可输出多大的电流呢？

    根据公式：P＝U·I 

    即：190/12＝15.83（A）

    由此可见其+12V输出电流根本无法满足CPU＋显卡，配置3870/3850或8800GT的需求。

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