cpu功率计算公式(如何计算cpu)

一、TDP热功耗的计算方法

从TDP是得不出CPU的实际功耗的,用计算机内部各个部件的TDP值相加得出整个系统的功耗,逻辑上似乎没有任何问题,事实上这项“创举”已经变成业界的笑谈。

CPU的实际功耗应该等于=实际输入CPU的电流(A)× CPU的实际电压(V),它是供电电压和电流的乘积。好的办法是用精密的功率工具去测试。

另外,笼统地计算一个CPU在一个昼夜24小时反复运行一组程序,然后计算累计功耗,是非常误导的测试,因为一个高能效的CPU,可以在相同的时间完成更多的工作。

所以,CPU的实际功耗测试应该是用一组统计出来的程序组合,模拟人们使用计算机的习惯让计算机运行,如办公场景,典型的测试软件为SysMark,家用环境为PCMark,建议用新的版本。

这样,性能好节能效果好的CPU,就可以在更短的时间内完成任务,依次进入等待,空闲,休眠,深度休眠等节能状态。例如,同样一段高清影片的压缩,高性能的CPU可以在5分钟完成,差的CPU需要10分钟完成。提前完成工作的CPU可以做别的工作,或者在剩下的5分钟处于低负荷的运行状态——CPU利用率低,系统功耗就小,甚至进入休眠。对于需要10分钟完成的CPU,后5分钟还是需要让CPU处于高负荷的运行状态,整个系统都需要处于相对高负荷的状态,由此可见能耗是无法和高性能的CPU相比的。

采用新工艺,新架构和新的节能技术的CPU,都是厂商追求的目标,因为只有这些新技术可以确保高性能低能耗技术的实现。例如,从65纳米转向45纳米,每个晶体管可以减低5倍以上的漏电流,每个晶体管性能提高20%以上,驱动电量下降30%以上。如果晶体管的数量上数亿个,能节省的功耗就非常可观了。

采用这些新技术,就是要让更多的功耗用于CPU实际的运算中。这就好比日光灯和白炽灯,前者电-光转换效率高达80%以上,不到20%转换为热,白炽灯电-光转换效率为50%,有一半转化为热量了,热量不是我们要的,白白浪费了。所以同样是60瓦的日光灯,要比60瓦的白炽灯亮多了,手摸上去也是温温的,而日炽灯会烫手的。这就是现在节能灯都是日光灯的原因吧。

用户对CPU性能的提升是没有止境的,英特尔公司面临的挑战还是:在不断提高性能的同时,控制能耗不变甚至降低能耗,如何解决芯片单位面积热密度不断提到的业界难题等等。

TDP功耗与处理功耗的关系

TDP功耗是处理器的基本物理指标。它的含义是当处理器达到负荷大的时候,释放出的热量,单位同样以W计量。TDP也并非恒定不变,但是单颗处理器的 TDP值是固定的。而散热器必须保证在在处理器TDP大的时候,处理器的温度仍然在设计范围内。但是,无论是在平面媒体或是在网络媒体的评测或是介绍中,TDP都与处理器功耗混为一谈。

处理器的功耗,确切的说是消耗的功率是处理器基本的电气指标。根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,一颗处理器的功耗(功率)是流经处理器核心的电流数值与加在该处理器上的核心电压的乘积。

那么处理器功耗与TDP有什么联系呢?在处理器的功耗分为两部分:实际消耗的功耗和产生的热功耗。前者是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能,后者是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。这类热量很大,单靠处理器自身是无法完全排除的,因此这部分热能需要借助外界的手段吸收,硅晶元才不会因温度过高而损毁。

两者的关系可以用这个公式概括:处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP。从这个等式我们可以得出这样的结论:TDP并不就是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同:与处理器功耗直接相关的是主板,主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作;TDP需要借助主动散热器进行吸收,散热器若设计无法达到处理器的要求,那么灾难就会发生。

TDP与其他电气指标的关系

TDP作为处理器的基本参数,它的值取决于主要取决于大核心电流:Icc Max,而TDP直接导致的结果就是处理器的Tc(case Temperature,直译为容器温度,后文会介绍)。处理器的核心电流越大,释放出的热量越大,TDP值越高,Tc也越高。具体的指标可以从 Intel的文档中得到,我们列举了以下几款:

630 3.0GHz 0 78A 84W 66.6℃

P4 570 3.8GHz 1 119A 115W 70.8℃

上表列出了新LGA P4处理器的相关数据。有一点说明,表中的数据是这款处理器的大值。个别处理器的数值会低于表中的数据。通过这张表我们可以发现:并不是处理器频率越高,它的各项功耗指标就越高。为了保证主板对处理器的兼容性,Intel对不同处理器的功耗指标进行了严格的控制,一款处理器的大核心电流,大TDP以及高Tc值之间也存在着关联。在同样的主频下,TDP值越小,处理器的品质越好。

TDP与P的区别

TDP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)远远小于实际功耗(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

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。从专业角度讲,电容在直流电路中,不是绝对绝缘体,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。航嘉等一些网站由于缺乏专业知识,用CPU和GPU的热设计功耗(TDP)当作计算机的配置功耗(P)来计算,显然是错误的。电源功率的计算不能按照TDP值来计算,因为TDP只是芯片(CPU或GPU)的热功耗,而实际功耗(P)还包含为芯片提供能源的供电系统和外围电路。如显卡的显存,DC-DC转换电路,晶体管,电阻,电容,电感等。

二、CPU的功率计算

1.知道CPU功率计算公式,一切就迎刃而解。

P=a×b×F×V2(注意,公式中的“2”是指工作电压的平方)中a、b是与CPU架构有关的系数(常量),F是CPU工作频率,V是CPU工作电压,由此可以推出:CPU当前功率=CPU默认功率×(当前频率/默认频率)×(当前电压/默认电压)2。

2.电脑功率计算

主板(一般):25W-35W

硬盘:8-10W

DDR:7.5-10W

DDR2:2.5W

光驱:23W

网卡:7W

声卡:8W

键盘+鼠标:2.5W

风扇:3W

软驱:4W

1394设备:8W

内置Modem:6W

视频卡:26W

USB摄影头:2.5w

显示器

17CRT:80W

19CRT:105W

15LCD:35W

17LCD:44W

19LCD:50W

二、CPU

CPU是计算机的主要耗能大户,热量设计功耗(TDP是反应一颗处理器热量释放的指标)。TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文直译是“热量设计功耗”。

有专家解释:处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP。各款处理器的实际功率似乎没有定论。

所以,我昨天一夜查遍互联网和书面资料没有CPU实际功率的数据。

根据上面物理知识,CPU在规定频率、电压、100%满负荷情况下使用:处理器实际电功率会大于或等于电热功率。

CPU在实际使用时,CPU电压、频率设定高低都会明显增减CPU的实际功率(下面显卡也一样),超频则可成倍增加功耗。呵呵,平时待机和上网其实很低,电脑空载和满负荷功率消耗大概为1比1.6左右。

因此考虑上面的因素在计算电脑整机功率时,为保证系统稳定运行,CPU功率、显卡功率应在下面“热量设计功耗”增加20%左右。

1.Intel CPU热量设计功耗

E2140--E2200: 65W,

E4600--4700: 65W,

E6300--6750: 65W,

E8200--E8500: 65W.

E7200--7X00: 65w

Intel core 2 Quad Q6600: 105W

Intel core 2 Quad Q6700--9300:95W

Intel core 2 Extreme QX9450--9550:95W

Intel core 2 Extreme QX6700:130W

Intel core 2 Extreme QX9650:130W

Intel core 2 Extreme QX9775:150W

D 940\950\960: 130W

D 915\925\935\945:95W

D 420\430\440: 35W

2.AMD CPU

AMD Athlon 64 X2 ADO 3600+--5200+:65W

AMD Athlon 64 X2 ADA 4600+--5600+:89W

AMD Athlon 64 X2 6000+\6400+: 125W

AMD Phenom X3 8400-8750: 95W

AMD Phenom X4 9500\9550\9600:95W

AMD Phenom X4 9700\9750\9850:125W

AMD Phenom X4 9950: 140W

AMD Athlon64 LE 1100--1600\BE2350:45W

三、显卡

显卡是计算机的图形处理中心,相同型号的显卡,功率实际上也有很大的差异(同上,也是热量设计功耗)。

Nvidia GF 6600 30-50W

Nvidia GF 6800: 40-70W

Nvidia GF 7600:35W

Nvidia GF 7800: 60-90W

Nvidia GF 7900: 60-90W

Nvidia GF 7900 GX2:145W

Nvidia GF 8500 GT: 40W

Nvidia GF 8600 GT:45-70W

Nvidia GF 8600 GTS:80W

Nvidia GF 8800 GT: 110W

Nvidia GF 8800 GS: 92W

Nvidia GF 8800 GTS:130W

Nvidia GF 8800 GTX:190W

Nvidia GF 8800 Ultra:230W

Nvidia GF 9600 GT: 95W

Nvidia GF 9800 GTX:156W

Nvidia GF 9800 GX2 197W

GTX260 182W

GTX280 236W

ATI Radeon 9800: 50-60W

ATI Radeon 9600: 20-30W

ATI Radeon 9500 Pro:40W

ATI Radeon 9200 SE:25-30W

ATI Radeon HD 2400:26-35W

ATI Radeon HD 2600:47-65W

ATI Radeon HD 2900:205-225W

ATI Radeon HD 3650: 56W

ATI Radeon HD 3690:45-65W

ATI Radeon HD 3850: 83W

ATI Radeon HD 3870:118W-135w

ATI Radeon HD 4850: 110W

ATI Radeon HD 4870: 160W

四、主板

现在新的主板自身消耗功率并不大,功率大都为20--30W

集成主板稍微高点在30-40W

五、内存:内存DDR 5-10W,内存DDR2 2.5-5W

六、硬盘:硬盘的功率不大,一般在 10-15W。

另外:10000转硬盘功率大点为22.5W左右。

七、光驱:CD\DVD光驱 20--25W,DVD刻录光驱 25--30W

八、PCI卡:PCI声卡 3--8W,视频卡 25W,其它PCI卡 5w

九、软盘驱动器 5w

十、键盘、鼠标 3--6w

十一、风扇:CPU风扇 3--7w,机箱风扇 2--3W

十二、其他USB设备 3--5W,1394设备5--8W

以上为需要机内电源供电的设施。

十三、下面为部分外设参考功率

1.电脑的音箱等外设的功率可按20-40W计算。

2.显示器参考功率

普通CRT:15CRT:60W,17CRT:80W,19CRT:105W

液晶 15LCD:23-35W 17LCD:30-48W

19LCD:32-50W 22LCD:45-60W

24LCD:78W

三、如何计算cpu***主板***显卡***硬盘***内存条功率

1、CPU功率计算。

P=a×b×F×V2(注意,公式中的“2”是指工作电压的平方)中a、b是与CPU架构有关的系数(常量),F是CPU工作频率,V是CPU工作电压,由此可以推出:CPU当前功率=CPU默认功率×(当前频率/默认频率)×(当前电压/默认电压)2。

2、主板:现在新的主板自身消耗功率并不大,功率大都为20--30W;集成主板稍微高点在30-40W。

3、显卡:显卡是计算机的图形处理中心,相同型号的显卡,功率实际上也有很大的差异(同上,也是热量设计功耗)。

Nvidia GF 6600 30-50W、Nvidia GF 6800: 40-70W、Nvidia GF 7600:35W、Nvidia GF 7800: 60-90W、Nvidia GF 7900: 60-90W。

4、硬盘:硬盘容量=柱面数(表示每面盘面上有几条磁道,一般总数是1024)×磁头数(表示盘面数)×扇区数(表示每条磁道有几个扇区,一般总数是64)×扇区(存储基本单元,大小一般为512B/4KB)。

5、内存条功率:内存DDR 5-10W,内存DDR2 2.5-5W。

扩展资料:

部分外设参考功率:

1、电脑的音箱等外设的功率可按20-40W计算。

2、显示器参考功率:

普通CRT:15CRT:60W,17CRT:80W,19CRT:105W。

液晶 15LCD:23-35W 17LCD:30-48W;19LCD:32-50W 22LCD:45-60W

24LCD:78W。

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