功耗≠TDP 深入解析处理器的实际功耗

    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。最好的办法是用精密的功率工具去测试。

    下图是上面说明的PC功耗测试工具的连接示意图：

    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，建议用最新的版本。

    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。

    采用最新工艺，最新架构和最新的节能技术的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。

    [总结]：通过以上功耗和TDP的详解，相信大家更深刻的清楚TDP并不等于是处理器的功耗，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。而正如英特尔博客中所说：CPU不能单独工作，必须和系统在一起的，所以还是要看系统运行的整体功耗，这才对最终用户才有实际意义。

    在处理器的性能和能耗方面，Intel和AMD也正在路上，让我们一起期待有更多更好的产品出现。<