今天我們的話題主要圍繞CPU的“功耗”和“TDP”這兩個(gè)經(jīng)常被大家提起的名詞展開討論，而功耗是CPU最為重要的參數(shù)之一。其主要包括TDP和處理器功耗。

AMD在包裝上都顯示功耗，而Intel并不這樣做
TDP是反應(yīng)一顆處理器熱量釋放的指標(biāo)。TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”，中文直譯是“熱量設(shè)計(jì)功耗”。TDP功耗是處理器的基本物理指標(biāo)。它的含義是當(dāng)處理器達(dá)到負(fù)荷最大的時(shí)候，釋放出的熱量，單位是瓦特（W）。單顆處理器的TDP值是固定的，而散熱器必須保證在處理器TDP最大的時(shí)候，處理器的溫度仍然在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。
此前TDP這個(gè)功耗數(shù)據(jù)是提供給散熱器廠商，因?yàn)樵谒磻?yīng)的是CPU在負(fù)載情況下的最高熱量，對于散熱器廠商來說，按照這個(gè)設(shè)計(jì)功耗，制作可以驅(qū)散這個(gè)最高熱量的散熱器，而近年來，隨著大家對于整機(jī)的功耗越來越重視，因此，這個(gè)CPU的TDP值也給最終用戶提供。目前我們在CPU的外包裝上就可以看到，其中AMD處理器的外包裝在很明顯的位置上標(biāo)注了這款產(chǎn)品的TDP值。
CPU的功耗：是處理器最基本的電氣性能指標(biāo)。根據(jù)電路的基本原理，功率（P）＝電流（A）×電壓（V）。所以，處理器的功耗（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。
CPU的峰值功耗：處理器的核心電壓與核心電流時(shí)刻都處于變化之中，這樣處理器的功耗也在變化之中。在散熱措施正常的情況下（即處理器的溫度始終處于設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)），處理器負(fù)荷最高的時(shí)刻，其核心電壓與核心電流都達(dá)到最高值，此時(shí)電壓與電流的乘積便是處理器的峰值功耗。
因此，從上面我們對“功耗”和“TDP”的解釋，大家可以看到，TDP并不等于功耗，它是當(dāng)處理器達(dá)到負(fù)荷最大的時(shí)候，釋放出的熱量。而實(shí)際功耗對最終用戶才有意義。以下是來自博客@英特爾中國關(guān)于“功耗”和“TDP”的解釋。
當(dāng)CPU的散熱設(shè)計(jì)功耗(TDP: Thermal Design Power) 值最主要是提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廠商，散熱片/風(fēng)扇廠商，以及機(jī)箱廠商等等進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)使用的。因?yàn)門DP的值表明，對應(yīng)系列CPU 的最終版本在滿負(fù)荷(CPU 利用率為100%的理論上)可能會達(dá)到的最高散熱熱量。但是，TDP值并不等同于CPU的實(shí)際功耗，更沒有算術(shù)關(guān)系。
CPU的實(shí)際功耗沒有捷徑獲得，只能實(shí)際測試。實(shí)際功耗對最終用戶才有意義。

英特爾公司中國應(yīng)用設(shè)計(jì)中心(ADC) 設(shè)計(jì)的測試PC功耗的簡單工具
對于一個(gè)系列的CPU，英特爾一般給出一個(gè)整體的TDP值，不會為每個(gè)系列的不同型號的CPU提供不同的TDP值，所以大家可以看到一大批不同型號的CPU都通用一個(gè)TDP值。例如，英特爾已經(jīng)發(fā)布的酷睿2 雙核 6xxx 系列，4xxx 系列和奔騰雙核 2xxx 系列，甚至這些系列后續(xù)的新型號，提供的散熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)值都為65W，CPU的主頻跨度從1.6GHz 到3.0GHz，甚至將來更高主頻的產(chǎn)品。難道這些CPU的理論最高散熱功耗都為65W(瓦)？不是的。只有將來最高性能的型號在滿負(fù)荷的時(shí)候可能會達(dá)到這個(gè)值。
為什么要這么做呢？為了方便系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及廠商對部件物料的管理。因?yàn)樯崞?風(fēng)扇/機(jī)箱廠商以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廠商只要設(shè)計(jì)或采用一套可以幫助CPU散熱達(dá)到65W的方案，就可以在系統(tǒng)中采用符合TDP 65W的所有CPU。否則，TDP值分的過細(xì)，廠商在管理部件上就太紛雜了，要為每一個(gè)型號的CPU配備貼切的散熱片/風(fēng)扇/機(jī)箱，為20種型號的CPU準(zhǔn)備20種物料？好像沒有人愿意這么做。
最終用戶關(guān)注的是CPU的實(shí)際功耗，但是實(shí)際功耗和實(shí)際的應(yīng)用聯(lián)系在一起，而且和CPU采用的節(jié)能技術(shù)密切相關(guān)，所以無法得到統(tǒng)一的結(jié)果，即使有也是典型應(yīng)用的實(shí)際測試值。另外，CPU不能單獨(dú)工作，必須和系統(tǒng)在一起的，所以我個(gè)人的意見還是要看系統(tǒng)的整體功耗，它才對最終用戶才有實(shí)際意義。例如，一個(gè)極端的例子，如果花很多精力在降低計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件的能耗，可是忘了選擇一個(gè)高轉(zhuǎn)換效率的機(jī)箱電源，如果這個(gè)電源輸入功率為300W（瓦）,但是交流到直流的轉(zhuǎn)換效率只有50%，那么有一半的功耗在轉(zhuǎn)換過程中就浪費(fèi)掉了。150瓦呀，不是個(gè)小數(shù)字！
從TDP是得不出CPU的實(shí)際功耗的，用計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件的TDP值相加得出整個(gè)系統(tǒng)的功耗，邏輯上似乎沒有任何問題，事實(shí)上這項(xiàng)“創(chuàng)舉”已經(jīng)變成業(yè)界的笑談。
CPU的實(shí)際功耗應(yīng)該等于＝實(shí)際輸入CPU的電流（A）× CPU的實(shí)際電壓（V），它是供電電壓和電流的乘積。最好的辦法是用精密的功率工具去測試。
下圖是上面說明的PC功耗測試工具的連接示意圖：

另外，籠統(tǒng)地計(jì)算一個(gè)CPU在一個(gè)晝夜24小時(shí)反復(fù)運(yùn)行一組程序，然后計(jì)算累計(jì)功耗，是非常誤導(dǎo)的測試，因?yàn)橐粋€(gè)高能效的CPU，可以在相同的時(shí)間完成更多的工作。
所以，CPU的實(shí)際功耗測試應(yīng)該是用一組統(tǒng)計(jì)出來的程序組合，模擬人們使用計(jì)算機(jī)的習(xí)慣讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行，如辦公場景，典型的測試軟件為SysMark，家用環(huán)境為PCMark，建議用最新的版本。
這樣，性能好節(jié)能效果好的CPU，就可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，依次進(jìn)入等待，空閑，休眠，深度休眠等節(jié)能狀態(tài)。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分鐘處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)――CPU利用率低，系統(tǒng)功耗就小，甚至進(jìn)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(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)都需要處于相對高負(fù)荷的狀態(tài)，由此可見能耗是無法和高性能的CPU相比的。
采用最新工藝，最新架構(gòu)和最新的節(jié)能技術(shù)的CPU，都是廠商追求的目標(biāo)，因?yàn)橹挥羞@些新技術(shù)可以確保高性能低能耗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。例如，從65納米轉(zhuǎn)向45納米，每個(gè)晶體管可以減低5倍以上的漏電流，每個(gè)晶體管性能提高20%以上，驅(qū)動電量下降30%以上。如果晶體管的數(shù)量上數(shù)億個(gè)，能節(jié)省的功耗就非?？捎^了。
采用這些新技術(shù)，就是要讓更多的功耗用于CPU實(shí)際的運(yùn)算中。這就好比日光燈和白熾燈，前者電-光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80% 以上，不到20%轉(zhuǎn)換為熱，白熾燈電-光轉(zhuǎn)換效率為50%，有一半轉(zhuǎn)化為熱量了，熱量不是我們要的，白白浪費(fèi)了。所以同樣是60瓦的日光燈，要比60瓦的白熾燈亮多了，手摸上去也是溫溫的，而日熾燈會燙手的。這就是現(xiàn)在節(jié)能燈都是日光燈的原因吧。
用戶對CPU性能的提升是沒有止境的，英特爾公司面臨的挑戰(zhàn)還是：在不斷提高性能的同時(shí)，控制能耗不變甚至降低能耗，如何解決芯片單位面積熱密度不斷提到的業(yè)界難題等等。

總結(jié)：

通過以上功耗和TDP的詳解，相信大家更深刻的清楚TDP并不等于是處理器的功耗，TDP要小于處理器的功耗。雖然都是處理器的基本物理指標(biāo)，但處理器功耗與TDP對應(yīng)的硬件完全不同。而正如英特爾博客中所說：CPU不能單獨(dú)工作，必須和系統(tǒng)在一起的，所以還是要看系統(tǒng)運(yùn)行的整體功耗，這才對最終用戶才有實(shí)際意義。

在處理器的性能和能耗方面，Intel和AMD也正在路上，讓我們一起期待有更多更好的產(chǎn)品出現(xiàn)。