只了解TDP还不够 真正的功率要这样看

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什么是TDP


  顾名思义,TDP,即散热设计功率的真正目的是给CPU散热器厂商、主板,甚至机箱厂商提供散热设计的参考指标。
  TDP越大,表明CPU在工作时单位时间产生的热量越大。那么对于散热系统来说,就需要将TDP作为散热能力设计的最低标准,也就是散热系统至少要能散出TDP数值所表示的单位时间热量。例如,一个笔记本电脑的CPU散热系统设计为适合65W的TDP,这表示它至少可以消散65W的发热功率(可能是通过主动式散热手段如使用风扇,或是被动式散热手段如热管散热)而不超出芯片的最大工作温度。然而,这个数据其实并不能反映所有问题,也绝不代表CPU真实的功率,毕竟CPU不是纯粹的发热机器,把所有输入功率都变成了热量,而是要消耗部分能量进行数据运算的。

CPU真实功率究竟什么样


  现在的CPU都是动态运行,举个例子,英特尔处理器设置了4档运行模式,即4个极限功率档位:PL1、PL2、PL3和PL4(图2)。其中,PL1为平均功率,它的功率最为接近TDP标识,可以理解为CPU不做任何运算工作,只是将功率全部转换为发热量的话,需要输入的功率大小,CPU可以一直保持在这个功率级别运行。PL2就要高于PL1,CPU可以在PL2标定功率下保持100秒时间,基本上可以理解PL2状态就是睿频状态需要的功率。PL3就更高了一级,CPU可以在这个功率级别中保持10毫秒,处理一些突发需求。PL4则是功率天花板,不允许逾越。
  既然TDP不代表实际功率消耗,CPU又处于状态不断变化的动态运行方式下(图3),所以要想知道电脑CPU的实时真实功率,仅凭借对TDP、PL1~PL4等概念和标准的理解显然是完全不够的。其实真正了解和控制CPU实时功率的只有主板的供电电路,我们需要借助工具来读取其上的相关传感器信息,才能对功率数据一探究竟,比如使用HWINFO这款工具软件。




一个软件看清真实功率


  首先,我们要从官网https:∥www.hwinfo.com处下载HWINFO。这是一个免费软件,安装完毕后开启,就会默认自动弹出CPU、GPU的信息监控界面和主界面,在主界面中可以查看所有硬件信息和运行状态,如频率、各种传感器的读数等(图4)。
  要想看到CPU真实功率情况,我们得关闭HWINFO信息总览页面,然后在主界面点击“Sensors”按钮,读取电脑全部可用传感器的实时数据信息,其中包含了CPU每个核心的电压、运行频率、时钟速度、温度等等,非常详尽,当然也包含了CPU的功率情况(图5)。
  要查看实时功率,我们需要在界面中下拉滚动条,找到黄色闪电图标中的“CPU Package Power”一栏(图6),这里就是CPU当前的功率情况了。注意,现在的CPU运行频率、电压、核心负载都是动态的,这样功率也会一直变化,而非一成不变的数值。同时,CPU的功率最大值、最小值、平均值都可以在这里一览无余,而且还能看到PL1、PL2的预设值。


功率墙想破不容易


  说到PL1和PL2功率档位,这里也要注意。很多电脑,尤其是笔记本电脑,为了保证系统的稳定性,甚至会出现“阉割”PL1、PL2设定的情况,也就是进一步降低功率上限标准,相应地限制了发热量、温度,结果就是处理器运行频率较低、性能较低,这也就是所谓的“功率墙”了。当然即使不进行额外限制,高负载时CPU也可能因为标准的PL功率档限制而降频,因为它们其实就是原厂的“功率墙”。
  另外,CPU不僅有功率墙,还有温度墙。比如可以设置为当温度≤60℃:不进行任何限制;当温度>60℃:加大风扇供电让其全速运行(噪音增加);当温度>70℃:强制处理器降频,这个数值就是广泛意义上的温度墙。另外也可以设置当瞬间温度>80℃:强制重启系统;当瞬间温度>85℃:强制关机等等。台式机可以通过BIOS调整温度墙,甚至是功率墙。笔记本则几乎没有这个调整的选择,毕竟整机散热能力非常有限(图7),厂商绝不会贸然提高功率墙、温度墙的上限,以潜在故障换取短期的性能。
  如果你是台式机用户,并且散热器的选择远远超出CPU本身的TDP设计(比如65W TDP,散热器采用TDP 130W的产品),那么可以考虑自行设置优化功率墙、温度墙,当然,这需要用户有较高的操作技巧,并且对散热有所了解才行。如果你毫无概念,那么还是不要冒险尝试为好,因为这涉及到CPU体质、CPU散热器、主板设定,甚至是电源功率等多方面的影响,设置和使用不当很可能造成无法预料的问题,甚至造成硬件方面的损坏。
  如果要在BIOS里修改CPU的PL1、PL2设置,对于AMD平台的用户,可以在主板BIOS中看看有没有“Precision Boost Overclock”选项(二代锐龙以后的产品才支持),一般位置是“Advance→AMD CBS→NBIO Common Option”;在英特尔平台的主板上,其设置则大多位于Advance或者Overclocking超频页面中。注意修改时要遵循循序渐进的原则,一点点尝试才能寻找到最佳的设置。
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