最近幾天一直在采購很多小主機,首要的目的就是替換掉家里隨處可見的很多很老的小主機。
iN自己在家的設備基本上都是24小時開著的,基本上沒有什么停機的可能性。所以,即便是一般人不在乎的幾十瓦的功耗在iN這邊積累起來每年也是一筆不小的電力消耗:
前兩天看到一個小主機,入手的時候隨便評論了一下,就引起了一些回復,主要的問題就是在于大家對于TDP的理解。今天咱們就展開說說TDP(Thermal design power,熱設計功率)的概念。
理論上來講任何電子器件都會有TDP的要求,只不過有的零件本身所需要的散熱需求很低,這個指標就幾乎可以忽略不計。
也有一些零件本身雖然有發熱量,但是可以通過覆銅電路板散發熱量,所以大家也不會在元件上看到夸張的散熱片出現。
例如一些芯片底部會有一個“裸露焊盤”,在裝配的時候需要點錫焊接到電路板上,這個設計其實就是通過電路板散熱的一種技巧。
到了我們需要用到TDP設計的芯片往往就是大規模或者超大規模集成電路了,例如CPU、GPU、網卡的主控芯片或者是主板的控制芯片。
所以,當我們看到一塊計算機主板的時候,往往發現不僅僅是CPU上需要覆蓋散熱器,在主板上也有很多其他的元件上面也會覆蓋著不同形狀的散熱片。
這是TDP的一個基本常識。那么為什么元件要有TDP的指標呢?
元件需要有TDP指標是因為TDP代表了元件在設計使用過程中產生的熱量。對于計算機硬件來說,過高的溫度可能導致性能下降、穩定性問題甚至損壞硬件。因此,TDP成為了一個重要的性能參數,供設計師和用戶評估設備的散熱需求和功耗情況。
通常,TDP的概念在計算機領域中是非常重要的,因為各種組件(如CPU、GPU、主板芯片等)在工作時都會產生熱量,而這些熱量需要被有效地散發出去,以保證設備的正常工作。通過確定TDP,制造商和設計者可以設計合適的散熱系統來確保設備在運行時保持在安全的溫度范圍內。
此外,TDP也有助于用戶選擇合適的散熱方案。比如,如果一個CPU的TDP較高,那么用戶在選擇散熱器時可能需要選擇更大功率的散熱器,或者確保機箱的通風良好,以應對更高的熱量產生。
所以,直觀的看TDP實際上是一個設計指標,用來給設計者一個散熱的參考,選擇一個合適的散熱方案。當然了,這個參考還和電子元件的使用環境是有巨大關聯性的,例如我們在很多設備上都會看到一個特別明顯的標識:
“僅限于海拔某某某米以下”,這是因為高海拔地區(一般指2000米以上)往往空氣稀薄,用于低海拔設計的依靠風冷散熱的組件不能將元件產生的熱量有效的帶走,這就導致了低海拔設計的散熱系統失效、系統過熱最終系統就難以穩定運行。
既然TDP是一個評估發熱量的設計指標,那么在設計的過程中就得有評估散熱量的設計指標,只有這兩個指標對等了,散熱器的選擇才可以成為一個合理的正確的設計案例。
在散熱器組件中的確有這么個匹配指標叫做HDC(Heat Dissipation Capacity,散熱能力),通常也是用瓦特(W)作為單位的。是指每秒鐘散熱組件可以消散掉多少瓦特的熱量。通常TDP 100W的元件配HDC 100W的散熱器是沒有任何問題的。但理想很美好現實很冷峻,散熱器的散熱能力會隨著溫度、氣壓、空氣濕度等等一系列因素大幅度變化,因此幾乎沒有廠家可以拿出來一個確定數值的HDC。在設計的過程中,器件散熱就成了一個經驗設計,設計者會選用一個差不多的散熱器裝在系統中,道理大家都懂——反正有散熱器總比沒散熱器好,至于散熱能力夠不夠就看你花得起多少成本了,但總體上都是不夠的。到了消費領域中,很多散熱器廠商或者電腦廠商也會避開HDC這個概念,給你將風速、風量、幾條熱管……但究竟散熱能力是多少就閉口不提了。
甚至有的廠商也會提出模棱兩可的概念,自己造一個詞匯來告訴消費者自己的散熱有多強,例如:
今天不是給大家講散熱器,有點扯遠了。書歸正文:那么既然散熱器不靠譜,TDP和我們有什么關聯性嗎?
有!用這個TDP,我們是可以大致的衡量CPU的功率的。
和散熱器的HDC一樣,CPU本身的功率功耗實際上是一個謎。沒有任何人可以確切的說出自己的這個CPU到底是多大功率的。即便是intel或者AMD的芯片設計師也無法給出具體答案。這是因為CPU在進行不同的計算的時候往往會使用不同的電路部分,計算的內容不同,對功率的消耗也是有巨大差異的。
而對于芯片廠商要給出設計方一個TDP指標往往會采用烤機的方式,讓CPU運行大量的常見任務,綜合測試時間段內的散熱效率給出一個估算的TDP數值。這個數值雖然不能準確的表述CPU的真實功率,但是依然可以看成衡量CPU運行能耗的一個指標。
所以說,在選擇一個高能耗或者低能耗的CPU的時候,TDP往往是我們唯一可以借鑒的功率指標。當然了,一個CPU的TDP是35瓦并不代表著CPU在運行的時候功率會低于35瓦。往往CPU的真實功率可能達到50瓦或更高,甚至在處理一些極端任務的時候這枚CPU可能能達到70瓦的峰值功率。只是這種情況比較少見,從散熱的角度來說就沒有太大必要進行優化了。
當然了,在玩游戲的時候,玩了一陣發現游戲開始卡頓,CPU降頻實際上都是因為CPU長時間在超過TDP的功率運行,給原本匹配的散熱系統帶來壓力,造成CPU過熱觸發了保護性的降頻,這也就是很多數碼博主提到的“溫度墻”。換個更好的散熱系統往往會得到相對更穩定的工作狀態。
但對于iN采購的小主機來說,大多數時間還是運行相對簡單的任務,能達到TDP標稱功率的情況很少,因此,用小的TDP的CPU就成了節省電力消耗的一個方案。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.