本文主要是關于顯卡最大功率與TDP的相關介紹，并著重對顯卡最大功率與TDP之間的關系進行了詳盡的闡述。

TDP

TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”，中文翻譯為“熱設計功耗”，是反應一顆處理器熱量釋放的指標，它的含義是當處理器達到負荷最大的時候，釋放出的熱量，單位為瓦（W）。

CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗（功率）是CPU的重要物理參數，根據電路的基本原理，功率（P）＝電流（A）×電壓（V）。所以，CPU的功耗（功率）等于流經處理器核心的電流值與該處理器上的核心電壓值的乘積。而TDP是指CPU電流熱效應以及其他形式產生的熱能，他們均以熱的形式釋放。顯然CPU的TDP小于CPU功耗。換句話說，CPU的功耗很大程度上是對主板提出的要求，要求主板能夠提供相應的電壓和電流；而TDP是對散熱系統提出要求，要求散熱系統能夠把CPU發出的熱量散掉，也就是說TDP功耗是要求CPU的散熱系統必須能夠驅散的最大總熱量。

現在CPU廠商越來越重視CPU的功耗，因此人們希望TDP功耗越小越好，越小說明CPU發熱量小，散熱也越容易，對于筆記本來說，電池的使用時間也越長。Intel和AMD對TDP功耗的含義并不完全相同。AMD的的CPU集成了內存控制器，相當于把北橋的部分發熱量移到CPU上了，因此兩個公司的TDP值不是在同一個基礎上，不能單純從數字上比較。另外，TDP值也不能完全反映CPU的實際發熱量，因為現在的CPU都有節能技術，實際發熱量顯然還要受節能技術的影響，節能技術越有效，實際發熱量越小。

TDP功耗可以大致反映出CPU的發熱情況，實際上，制約CPU發展的一個重要問題就是散熱問題。溫度可以說是CPU的殺手，顯然發熱量低的CPU設計有望達到更高的工作頻率，并且在整套計算機系統的設計、電池使用時間乃至環保方面都是大有裨益。目前的臺式機CPU，TDP功耗超過100W基本是不可取的，比較理想的數值是低于50W。

顯卡最大功率與TDP的關系

CPU/GPU的功耗

所謂功耗，是指功率的損耗，也就是輸入功率與輸出功率之差，電路中功耗通常是指元器件上耗散的熱能。對于像CPU、GPU這樣的數字電路，功耗一般分為開關的動態功耗和漏電的靜態功耗，動態功耗主要指電容充放電時的功耗，靜態功耗主要指二極管的反偏電流和關斷晶體管中通過柵氧的電流它們形成的功耗。

P總功耗 ≈ P動態功耗 + P靜態功耗

在數字電路中，P動態功耗 ≈ CV2F，其中C為系統的負載電容，V為電壓，F為工作頻率，比如一個1.0V核心電壓3.0GHz工作頻率的CPU，如果加壓超頻到1.2V電壓4.0GHz頻率，那么它的動態功耗將增長（1.2/1.0）2*（4.0/3.0）= 192%，也就是說，其動態功耗幾乎翻了一倍。

而P靜態功耗 = I漏電電流*V = V2/R，從這公式可以看出，雖然隨著CPU/GPU的核心電壓不斷下降，靜態功耗有呈下降的跡象，但是隨著它們集成的晶體管越來越多，眾多晶體管并聯后使得等效電阻值不斷減少，集成電路內層與層之間的絕緣層變薄也使得層間泄漏電流增加，所以CPU/GPU的靜態功耗一直趨于上升態勢。

我們知道，白熾燈是將電能轉換熱能和電磁波能（包括紅外線的光能和可見光的光能等），其中對我們有用的可見光光能只占10%左右，其它的都浪費掉。那么當CPU/GPU源源不斷地吸收電能時，它們將這些電能又做了些什么？

目前來說，還沒有一個很權威官方的答案，現在達成的共識是，CPU/GPU處理信息本身是不需要消耗能量的，CPU/GPU將信息傳遞給其它地方也不需要消耗能量（改變電信號的間隔電壓頻率即可），CPU/GPU的電能幾乎都消耗在線路上了，其它還有少量的輻射能和內部儲存的化學能可以忽略不計，也就是說：

CPU/GPU功耗 ≈ 輸入功率 = I * V

比如說GPU某一時刻的核心電壓是1.0V，電流為80A，那么這一時刻它的功耗也近似等于80W，由于CPU/GPU的工作電壓和電壓都是不斷變化的，其功耗也隨之改變，一般用最大值來對它們的功耗作定量描述。

什么是TDP？

但是在很早之前，英特爾為CPU制定規格參數時，并沒有提供功耗規格，而是用了TDP這一參數，比如說Core 2 Quad Q9650的TDP為95W，由于單位上的相同，無數的人將TDP與功耗混為一談。

那么到底什么是TDP呢？英特爾的解釋應該更權威更準確：

TDP： Thermal Design Power，A power dissipation target based on worst-case applications. Thermal solutions should be designed to dissipate the thermal design power.

把英特爾的原話翻譯過來就是：TDP（Thermal Design Power，熱功耗設計）指基于CPU在最糟糕應用狀況下規定的功耗指標，要求散熱解決方案設計成可以將這個指標的功耗驅散掉。

這個解釋的核心在于TDP是一個規定的指標，供散熱方案參考，并非指CPU實際的功耗值。從上面英特爾處理器的規格表中也可以看出，2.33GHz的Q8200和3.0GHz的Q9650它們的TDP都是95W，如果是實際功耗的話，理論上Q9650的最大功耗是Q8200的1.28倍。

那么TDP和功耗到底有什么關系呢？答案是沒有關系。很多測試表明，CPU的最大真實功耗是明顯小于TDP值的，但是在加壓超頻后最大功耗超過TDP值就很有可能。

在前幾年，AMD對英特爾的TDP定義很是不爽，因為它的CPU中當時還整合有內存控制器，相當于多出一部分熱量，不過隨著英特爾處理器中整合了GPU和MC，AMD也就不再計較了。

顯卡的功耗

因為GPU并不單獨出售，都是集成在顯卡上的，所以通常都不提供GPU的功耗，而是以整個顯卡的功耗為主，除了GPU的功耗外，顯存的功耗也是相當高的，在高端顯卡中幾乎與GPU功耗持平。

但無論是NVIDIA還是AMD，對顯卡功耗的標示都很不規范，一會用Max.Board Power一會用TDP，這也給消費者一種錯覺，認為顯卡功耗就等同于TDP。

TDP值與CPU功耗的關系

“性能提高40%同時功耗下降40%”，這兩年來，Intel憑借酷睿一路風光，得到大家認可，而對比下AMD的6400+和2900XT是兩款在技術含量上非常的失敗的產品，低功耗的HD3850卻得到認可，這說明人們對CPU科技發展的認同標準非常一致：高性能，低功耗，缺一不可

從上圖可以看出CPU滿載時消耗的功耗包括兩部分：一部分有用功 自身運算消耗;另一部為無用功 以熱能的形式散發

TDP熱設計功耗：它的含義是CPU滿載時，釋放出的熱能，單位是瓦（W）

視頻壓縮時可以取得TDP值和CPU最大功耗，玩大型游戲時顯卡取得最大功耗，而U不一定是滿載（也許是80%），所以比視頻壓縮時功耗和發熱稍低

一款CPU的TDP是定值，反映的是CPU在極限狀態下的散熱需求，所以TDP數據是提供散熱器廠商的，按照這個設計功耗制作出來的散熱器可以保證CPU絕對安全的散熱效果，對于用戶來說，更低的TDP值可以不必再為CPU散熱擔心，以便舒適穩定的享受電腦，當然TDP值也可以在一定程度上反映CPU高負荷下的效能，畢竟散發掉的熱能是白白浪費掉的

一般AMD處理器的外包裝在很明顯的位置上標注了這款產品的TDP值，而Intel并不這么做，而且Intel同一系列象E6000，E6500，E4000，E2000系列TDP值都統一設定為65W，CPU的主頻跨度從1.6GHz到3.0GHz，電壓也不盡相同，難道這些CPU的理論最高散熱功耗都是65W嗎？ 不是的，下面是幾款比較典型CPU的精確TDP值

E6550比X6800真實TDP值少了17W，那為什么Intel把酷睿系列的TDP值都統一為65W呢？因為散熱片/風扇/機箱廠商只要設計一套可以滿足TDP 65W的CPU散熱方案，就可以將散熱器應用在所有TDP為65W的CPU上。否則，TDP值分的過細，為20種型號CPU準備20種散熱器？想起來就頭大。既要統一又要散熱安全，所以TDP值通常取同系列性能最強也是發熱最大的，例如取X6800的TDP 65W，那么按照這個TDP設計出來的散熱器

除了CPU的發熱量，用戶最終關心的就是CPU的實際功耗，畢竟省下來的就是錢zol中關村在線Intel Core 2 Duo E6550（盒）

CPU的實際功耗：功率=電壓*電流，當電壓和電流達到峰值時，CPU也達到了最大功耗，CPU的最大功耗肯定要高于TDP值，因為TDP只是CPU最大功耗中損失的那一部分（以熱能散發），事實上CPU的最大功耗一般是TDP值的2倍左右，不過這個值很難單獨測出來，而且單獨知道CPU的最大功率對認清實際功耗幫助不大，例如AMD的U內部集成了內存控制器，所以CPU單獨的功耗比Intel高出一些。.而Intel把內存控制器集成在主板北橋，那么Intel主板比AMD主板耗電，所以不應該只講哪個U耗電低，只有融入平臺并結合性能才能對CPU的實際功耗表現做出粗略的評價（更強調能耗比），這個考查是長期的，模糊的，主觀性較強的zol中關村在線Intel Core 2 Duo E6550（盒）

或許你會提出用SP2004烤機軟件讓CPU滿載24小時，不就考查出整機功耗了嗎？zol中關村在線Intel Core 2 Duo E6550（盒）

實際上這是很笨的做法，因為一個高能效的CPU，可以在相同的時間完成更多的工作zol中關村在線Intel Core 2 Duo E6550（盒）

性能好節能好的CPU，就可以在更短的時間內完成任務，依次進入降頻降壓，休眠等節能狀態。例如，同樣一段高清影片的壓縮，高性能的CPU可以在5分鐘完成，差的CPU需要10分鐘完成，提前完成工作的CPU可以做別的工作，或者在剩下的5分鐘處于空閑，系統功耗就小，甚至進入休眠。對于需要10分鐘完成的CPU，后5分鐘還是需要讓CPU處于高負荷，耗電量自然大得多，由此可見能耗是無法和高性能的CPU相比的

我們并不總是讓電腦高負荷運行，所以CPU的節電技術對空載功耗至關重要，降頻降壓，所幸的是Intel和AMD都有一套完善的節電技術，它們兩個平臺空載功耗相差不大

電源方面，如果一個電源的轉換效率為40%，當平臺需要120W時，電源就得消耗掉300W，多余那180W是白白浪費掉的，所以電源轉換效率對整機功耗影響頗大

結語

關于顯卡最大功率與TDP的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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