TDP是什么意思？TDP和CPU实际功耗的关系

TDP是什么意思？TDP和CPU实际功耗的关系

在电脑硬件参数中，TDP（Thermal Design Power）是一个常见的术语，但很多人对其含义和实际应用存在误解。本文将详细解释TDP的定义、它与CPU实际功耗的关系，以及不同应用场景下的TDP设定标准。

TDP是什么意思？

TDP的英文全称是"Thermal Design Power"，中文翻译为"热设计功耗"，是反应一颗处理器热量释放的指标，它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位为瓦（W）。

一般来说，TDP越低，代表CPU功耗越低，发热量越小，越省电。比如，Intel八代酷睿i5 8500的TDP是65W，很多网友就认为这款CPU的最大功耗是65W，但事实上并非如此。

TDP和CPU实际功耗的关系

其实，处理器参数中标注的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗（功率）是CPU的重要物理参数，根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。所以，CPU的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。

而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。因此，实际上CPU参数中标注的TDP值要小于CPU实际功耗。比如，i5 8500标注的TDP为65W，但并不代表这款处理器的最大功耗是65W，实际上会更高，这也是为什么我们在选电源额定功率的时候，总要比粗略计算出来的主机功率要大的原因。

通俗的说，TDP功耗是CPU最大的发热量值，不是CPU的实际功耗，它可以大致反映出CPU的发热情况。CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求，要求主板能够提供相应的电压和电流；而TDP是对散热系统提出要求，要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉，也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。

事实上，制约CPU发展的一个重要问题就是散热问题，温度可以说是CPU的杀手。发热量低的CPU设计有望达到更高的工作频率，并且在整套计算机系统的设计、电池使用时间乃至环保方面都是大有裨益。目前的台式机CPU，TDP功耗基本都在100W以下，比较理想的数值是低于50W，只不过大多数CPU还达不到这个水平，不过今后的10nm制程CPU，有望可以实现。

TDP设定的三大标准

① 往低设定：降功耗、降发热、降性能

第一类TDP设定规则最常见于笔记本。笔记本处理器的TDP设定一般都很低，比如四核心的i5-8250U仅为15W。TDP往低设定的优缺点很明显，缺点先说，那就是容易导致降频，致使性能表现不佳。优点就是可以很好地控制功耗和发热。

一个很显著的案例：TDP设定在25W的i5-8250U的性能要明显好于设定为15W的状况。在15W的情况下，8250U非常容易发生因为触碰功耗墙而降频的问题，当我们把功耗墙界限放宽到25W时，CPU表现就好多了。

② 常规设定：控能耗、控发热、稳性能

普通家用台式机处理器的TDP设定基本就遵循这一点，但是家用台式机的TDP目前来看，已经几乎不存在实际意义，因为现在的台式机主板都是破解TDP的！也就是说，台式机主板为了发挥出CPU的最大性能，默认就解锁了功耗墙。

有些人以为I5-8500（3.004.10GHz）的TDP是65W，所以它的实际功耗在65W左右，不过用软件检测一下就可以知道，满载全核心稳定3.90GHz的i5-8500，实际功耗大约是80W（这是核芯显卡+CPU的总功耗）。如果台式机主板不破解TDP的话，那么i5-8500肯定没法稳定全核心3.90GHz，估计3.33.5就差不多了。

i7-8700（3.204.60GHz）的TDP设定也是65W，但实际最大功耗在80W100W左右。当然实际功耗也会取决于CPU核心电压的数值，核心电压越高，整体功耗也就会越大，所以体质差的CPU理论上更费电。

像i5 8600K和i7 8700K这种本身就是解锁TDP和倍频的CPU，也就是支持超频的处理器，95W放在这里完全就是看着好看的，根本不能代表什么，实际功耗要明显大于这个数值。

③ 往高设定：保性能、保稳定

很多至强E5的TDP设定在130W甚至150W或更高，这是因为服务器、工作站处理器经常需要高负载运行（而不代表它们本身功耗发热很大，多核低频的功耗发热一般都不如少核高频来的猛烈），所以TDP定的高一些就不容易出现性能下降。在日常使用中，这些处理器的实际使用功耗甚至都要低于TDP设定为95W的普通高主频桌面级处理器。这也就是说，在不破解TDP的主板上，将处理器TDP设定在95W肯定会比65W在高负载运行下表现来得稳定，因为95W的功耗墙变高了，CPU性能发挥的空间就变大了。

有人问，为什么i7-7700有核芯显卡，主频比E3系列高一样，TDP设定在65W，而同一架构 E3-1230V6不仅没有核芯显卡，而且主频更低，TDP却要设定在72W？这就是因为至强E3系列主要是为工作站、服务器所设计，高负载的数据运算、高强度长时间的渲染工作都会对处理器的稳定性产生极大的依赖，理论上来说，TDP设定为72W的E3-1230V6在高负载过程中的表现会比I7-7700更加稳定。而我们日常家用环境下，不带核芯显卡的E3实际功耗会比i7略低（不过因为家用主板破解TDP，所以这一理论也就失效了）。

总的来说，TDP现在只是CPU用来衡量发热与性能的一个符号，不要傻乎乎地将它作为衡量功耗大小的标准，因此在选电源的时候，需要注意额定功功率不能太小了。决定一款CPU的TDP大小，主要由工艺制程、CPU主频、性能等方面的因素决定。一般来说，制程越先进，CPU发热越小，TDP数值自然可以小下来，比如现在14nm的CPU的TDP是65W，如果下一代工艺升级到10nm，TDP数值肯定会下降，另外带K和不带K，也就是CPU支不支持超频，对TDP数值也有影响。