TDP、TBP、SDP和ACP的區(qū)別

本文主要是關(guān)于TDP、TBP、SDP和ACP的相關(guān)介紹，并著重對TDP、TBP、SDP和ACP之間關(guān)系進行了詳盡的闡述。

TDP

TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”，中文直譯是“散熱設(shè)計功耗”。主要是提供給計算機系統(tǒng)廠商，散熱片/風(fēng)扇廠商，以及機箱廠商等等進行系統(tǒng)設(shè)計時使用的。一般TDP主要應(yīng)用于CPU，CPU TDP值對應(yīng)系列CPU的最終版本在滿負荷（CPU 利用率為100%的理論上）可能會達到的最高散熱熱量，散熱器必須保證在處理器TDP最大的時候，處理器的溫度仍然在設(shè)計范圍之內(nèi)。

散熱設(shè)計功耗——Thermal Design Power

Intel對TDP的官方解釋：

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

中文：熱設(shè)計功耗是指在最糟糕、最壞情況下的功耗。散熱解決方案的設(shè)計必須滿足這種熱設(shè)計功耗。

TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”，中文翻譯為“熱設(shè)計功耗”，又譯散熱設(shè)計功率。TDP的含義是“當處理器達到最大負荷的時候，所釋放出的熱量”〔單位為瓦（W），是反應(yīng)一顆處理器熱量釋放的指標，應(yīng)用上，TDP是反映處理器熱量釋放的指標，是電腦的冷卻系統(tǒng)必須有能力驅(qū)散的最大熱量限度。

熱設(shè)計原理

TDP是CPU電流熱效應(yīng)以及CPU工作時產(chǎn)生的其他熱量，TDP功耗通常作為電腦（臺式）主板設(shè)計、筆記本電腦散熱系統(tǒng)設(shè)計、大型電腦散熱設(shè)計等散熱/降耗設(shè)計的重要參考指標，TDP越大，表明CPU在工作時會產(chǎn)生的熱量越大，對于散熱系統(tǒng)來說，就需要將TDP作為散熱能力設(shè)計的最低指標/基本指標。就是，起碼要能將TDP數(shù)值表示的熱量散出。例如，一個筆記型電腦的CPU散熱系統(tǒng)可能被設(shè)計為20W TDP，這代表了它可以消散20W的熱量（可能是通過主動式散熱手段如使用風(fēng)扇，或是被動式散熱手段如熱管散熱），從而保證CPU自身溫度不超出晶片的最大結(jié)溫。

TDP一旦確定，就確保了電腦在不超出熱維護的情況下有能力運行程序，而不需要安裝一個“強悍”，同時多花費添置沒有什么額外效果的散熱系統(tǒng)。

一般TDP遠大于芯片能夠散發(fā)的最大能量，CPU的TDP并不是CPU的真正功耗，CPU運行時消耗的能量基本都轉(zhuǎn)化成了熱能（電磁輻射等形式的能量很少），由于廠商必定留有余裕，因此，TDP值一定比CPU滿負荷運行時的發(fā)熱量大一點。

功耗（功率）是CPU的重要物理參數(shù)，根據(jù)電路的基本原理，功率（P）=電流（I）×電壓（U）。所以，CPU的功耗（功率）等于流經(jīng)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(yīng)以及其他形式產(chǎn)生的熱能，他們均以熱的形式釋放。

TDP通常不是芯片能夠散發(fā)的最大能量（有些意外情況如能源病毒，對CPU進行超頻以達到損壞硬件的目的），CPU的TDP并不是CPU的真正功耗，因此，TDP值不能完全反映CPU的實際發(fā)熱量（CPU的TDP顯然小于CPU功耗），但TDP卻是芯片在運行真實應(yīng)用程序時所能散發(fā)的最大能量。

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(yīng)的電壓和電流；而TDP是對散熱系統(tǒng)提出要求，要求散熱系統(tǒng)能夠把CPU發(fā)出的熱量散掉，也就是說，TDP是要求CPU的散熱系統(tǒng)必須能夠驅(qū)散的最大總熱量。

TDP、TBP、SDP和ACP的區(qū)別

這次的超能課堂我們就來聊聊TDP、TBP、SDP及ACP等功耗指標背后的意義，首先來介紹一點基礎(chǔ)知識：

CMOS電路的功耗計算

CMOS電路到底是如何消耗功耗的？這個問題說起來可就麻煩了，集成電路功耗設(shè)計都可以作為一門學(xué)科深入研究了，我們這里也不可能詳細介紹CMOS電路的功耗都用在什么地方了，我們早前的文章中其實已經(jīng)對CMOS功耗問題做了解釋，詳情可以參考：主流顯卡功耗匯總，兼談TDP與功耗的關(guān)系

簡單來說，CMOS電路的功耗可以分為動態(tài)功耗及靜態(tài)供電，靜態(tài)功耗（Static Power）主要是漏電流引起的，這部分功耗是無用功耗，會變成廢熱，但現(xiàn)有技術(shù)又無法杜絕漏電流，而且它所占的功耗比例有越來越高的趨勢。

至于動態(tài)功耗（Dynamic Power），在不同的技術(shù)文檔中它也是由不同功耗組成的，其中有充電/放電導(dǎo)致的開關(guān)功耗，可以用1/2*CV2F這個公式來計算，該公式也有不同的變種描述，決定轉(zhuǎn)換功耗高低的主要是運行電壓和頻率，這也是減少電路功耗的重點。

還有一部分功耗是短路功耗（Short-Circuit Power），這是電流輸入過程中上升、下降時間中的短路電流造成的，不過短路功耗隨著技術(shù)的進步，所占比例越來越小了。此外，動態(tài)功耗中還有一部分是缺陷功耗（glithes power），不過它也不是構(gòu)成CMOS電路功耗的重點。

說了這么多，CMOS電路功耗跟今天的超能課堂有什么關(guān)系？答案是。..。關(guān)系還真不大，因為CMOS電路具體的功耗只跟廠商的設(shè)計、技術(shù)水平有關(guān)，Intel要是給大家描述他們的CPU功耗分為動態(tài)功耗xx W、靜態(tài)功耗xx W，我想大家一定會是下面這個表情：

對于這個問題，廠商還有別的指標給大家參考——TDP功耗就是這樣的例子，該參數(shù)不僅出現(xiàn)在CPU上，AMD、NVIDIA的GPU上也在用TDP功耗這個指標。不過TDP功耗有自己的問題（下面會說），隨著大家對低功耗的重視，CPU及GPU廠商越來越不喜歡TDP這個說法了，因此衍生出了別的叫法，TBP、SDP以及早前的ACP功耗都是如此，匯總?cè)缦拢?/p>

TDP/TBP/SDP/ACP功耗

TDP：熱設(shè)計功耗/Thermal Design Power

TDP這個詞我們見多了，之前的文章中也介紹過TDP功耗的內(nèi)涵，準確來說這個指標并不能用來衡量CPU/GPU功耗水平，因為它主要是給散熱器廠商用的，代表芯片在某些極端或者最壞情況下產(chǎn)生熱量的能力，比如說Core i7-6700K處理器的TDP是95W，表示它在最壞情況下每秒會產(chǎn)生95J的熱量，TDP達到95W或者更高的散熱器就能滿足它的散熱要求。

TDP功耗有嚴格的測試方法，這里說的極端或者最壞情況主要是處理器溫度，而每個處理器都有個溫度傳感器能測量出來的最高溫度Tcase Max，TDP就是在這個最高溫度、核心全開等狀態(tài)下測量出來的。

不過Intel也強調(diào)TDP并非處理器的最高功耗，二者也沒有必然關(guān)系，從一點上來說TDP另一個叫法——Thermal Design Point可能更合適。

TBP：典型主板功耗/Typical Board Power

TDP雖然最知名，但前面也說了這個功耗更適合散熱指標，用來衡量功耗其實是沒多少價值的，目前它在CPU上還是很重要的，但在GPU上，大家注意到了沒有，這兩年AMD、NVIDIA已經(jīng)不再提TDP功耗，取而代之的是TBP（Typical Board Power）或者Grpahics Card Power（圖形卡功耗）。

AMD、NVIDIA兩家的叫法不一樣，但所指代的內(nèi)容都是一樣的，在描述顯卡功耗指標時提供的不再是TDP參數(shù)了，二者更突出的是這個顯卡的功耗，而不僅僅是GPU的功耗。

顯卡的構(gòu)造其實挺簡單的

有一點要提的是，GPU廠商往往會把GPU核心與顯存等芯片打包出售，顯卡廠商要做的就是提供PCB、散熱器及供電元件，這些東西也會消耗一定電力，但相比GPU、顯存來說就不是那么重要了。從這一點上來說，AMD、NVIDIA提供的TBP及GCP功耗更有參考意義。

曇花一現(xiàn)的SDP和ACP

至于SDP場景設(shè)計功耗及ACP功耗，前者是Intel提出的，用以描述他們的處理器在日常使用場景中的功耗，AMD的ACP功耗則是用于Opteron處理器的，他們覺得TDP功耗對自己太不“公平”了，用五種應(yīng)用下的平均功耗來描述自家CPU的功耗，當然會比TDP功耗低的多了。

有意思的是，當年AMD準備用ACP功耗來推翻TDP指標時，Intel義正詞嚴地跳出來反對，表示ACP功耗沒有通用性，無法比較，絕不認可這個指標，但是他們沒想到的是幾年后自己在移動市場上也創(chuàng)造了SDP功耗，也是在回避TDP功耗指標，為自家處理器打圓場。

我們之前也撰文探討了SDP與ACP功耗指標的爭議，這里不再詳細解釋了，因為不論SDP還是ACP現(xiàn)在都已經(jīng)被拋棄了，AMD、Intel已經(jīng)不再提這兩個概念了。

總結(jié)：

本文提到的四個功耗指標中，SDP、ACP曇花一現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)作古，TDP依舊穩(wěn)如泰山，但現(xiàn)在多用于CPU上，而在GPU上，AMD、NVIDIA不約而同地開始選擇TBP或者GCP這樣的指標，因為TDP本身并不適合描述芯片功耗，典型顯卡功耗對玩家來說才更有參考性。

不過有一點要注意，不論AMD說的TBP功耗還是NVIDIA的圖形卡功耗，雙方都沒有公布詳細的測試方法，說起來它們也不是業(yè)界通用的標準規(guī)范。我們要想知道顯卡的真實功耗，還得看具體情況，好在現(xiàn)在有方法可以單獨測量顯卡的整卡功耗了，我們之前也做了18款顯卡的整卡功耗，這個會比官方指標更有參加價值。

結(jié)語

關(guān)于TDP、TBP、SDP和ACP的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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