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    什麼是處理器功耗的 TDP、PL2、Tau 值?

    一值以來,處理器 CPU 及 繪圖核心 GPU 都會以 TDP (Thermal Design Power) 以標示其功耗,用家可簡單計算 CPU、GPU 及其他配件的 TDP 功耗加起來,來決定購買什麼功率的電源和散熱系統。

    TDP 的全名為 “Thermal Design Power”,也就是「熱設計功耗」,簡稱熱功耗,那就是處理器在過作時的功耗值。

    由於處理器的發展,加入了 Turbo Boost 之類的技術,也有多核心的設計,處理器在不同場景下耗電量都有很大的差別,所以光以 TDP 計算功耗己不合時宜了,現時 CPU 的時脈都有自動調節的功能,而 CPU 的 TDP 是基於運行中的默認時脈下並且不運行 AVX 指令時的平均值功耗,但在 CPU 進入 Turbo Boost 狀態時,隨時會突破 TDP 值。

    以 Intel Core i9-12900K 為例,官方標示 TDP 功耗為 125W,但在開啟 Turbo Boost 突破 5.1GHz 後,主機整體耗電量則會暴增至 241W,如果根據各自 TDP 加起來選擇電源往往就會產生入不敷出的問題,輕則 CPU 或者 GPU 的性能受限,重則會忽然掉電,所以 TDP 真的參考看看就好。

    Intel 為 SoC 定義了 4 級的極限功率檔位,四個功耗限制等級分別為 PL1、PL2、PL3、PL4:

    PL1:默頻,可以長時間工作,此時的值就是 TDP ( 注意紅圈 ) 。

    PL2:可以以高於默認頻率較長時間工作 ( 有時間限制並不是無限的 )。

    PL3:偶爾可以超過的值,不過超過了會馬上強制縮回(也就是功率處於跳動狀態)。

    PL4:無論如何都不能超過的值。

    * PL3 和 PL4 是默認禁止的

    PL1 是平均功率,Intel 建議不超過或者設置為 TDP 功率,CPU 可以一直在這個功率上運行;

    PL2 即是超過了 PL1 之後的功率極限,那是應對 Turbo Boost 狀態下的功率,CPU 可以保持在這個狀態,這個時間就是 Tau 值;

    PL3 是一個更高的功率極限,超過 PL2 的時間可以在 PL3 的狀態保持峰值功率,最長 10ms;

    PL4 就是一個不可逾越的功率極限。PL3 及 PL4 默認性況下是禁用的。

    以傳統的 TDP 估算法來買電源就是參照 PL1,不過舊款的處理器由於 PL1 和 PL2 的功耗相差不是很大,所以以 PL1 計算電源的需求是沒什麼問題的。而目前大多數 CPU 都能進行 Turbo Boost,所以 PL2 的功率參考價值更高。同樣情況也會出現於 GPU 顯示卡和其他配件,所以如果使用一個不足以應付更高功率的供電時,系統就可能出現黑屏重啟或死機現像。

    所以 Intel 在 12 代 Core 處理器在官網的規格標示中,已不再使用 TDP 功耗作為規格了,取而代之是 Base Power 及 Maximum Turbo Power,用家就可以更容易理解真正的功率,以選定合適的散熱器和電源供電模組了。

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