浅谈TDP/TBP/SDP/ACP有什么不同区别
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2022-03-18 18:40:52
浅谈TDP/TBP/SDP/ACP有什么不同区别这篇文章主要介绍了浅谈TDP/TBP/SDP/ACP有什么不同区别,需要的朋友可以参考下... 16-09-14...
今天小编为大家分享一文章，当然了，随着技术的发展，人们对能效的重视，电子产品的功耗一直在下降，pc中的cpu处理器、gpu显卡尤其如此，intel、amd、nvidia不断强调他们的产品能效比在提升，这些变化可以在产品的tdp指标中反映出来。有心的玩家会查询官网参数来比较cpu/gpu的tdp指标，但是除了tdp之外，显卡厂商还开始用tbp、gcp功耗来描述自家的产品，再加上以前出现过的sdp、acp功耗，它们又是什么意思呢？
这次的超能课堂我们就来聊聊tdp、tbp、sdp及acp等功耗指标背后的意义，首先来介绍一点基础知识：
cmos电路的功耗计算
cmos电路到底是如何消耗功耗的？这个问题说起来可就麻烦了，集成电路功耗设计都可以作为一门学科深入研究了，我们这里也不可能详细介绍cmos电路的功耗都用在什么地方了，我们早前的文章中其实已经对cmos功耗问题做了解释，详情可以参考：主流显卡功耗汇总，兼谈tdp与功耗的关系
▲cmos电路消耗的功耗
简单来说，cmos电路的功耗可以分为动态功耗及静态供电，静态功耗（static power）主要是漏电流引起的，这部分功耗是无用功耗，会变成废热，但现有技术又无法杜绝漏电流，而且它所占的功耗比例有越来越高的趋势。
至于动态功耗（dynamic power），在不同的技术文档中它也是由不同功耗组成的，其中有充电/放电导致的开关功耗，可以用1/2*cv2f这个公式来计算，该公式也有不同的变种描述，决定转换功耗高低的主要是运行电压和频率，这也是减少电路功耗的重点。
还有一部分功耗是短路功耗（short-circuit power），这是电流输入过程中上升、下降时间中的短路电流造成的，不过短路功耗随着技术的进步，所占比例越来越小了。此外，动态功耗中还有一部分是缺陷功耗（glithes power），不过它也不是构成cmos电路功耗的重点。
说了这么多，cmos电路功耗跟今天的超能课堂有什么关系？答案是....关系还真不大，因为cmos电路具体的功耗只跟厂商的设计、技术水平有关，intel要是给大家描述他们的cpu功耗分为动态功耗xx w、静态功耗xx w，我想大家一定会是下面这个表情：
对于这个问题，厂商还有别的指标给大家参考——tdp功耗就是这样的例子，该参数不仅出现在cpu上，amd、nvidia的gpu上也在用tdp功耗这个指标。不过tdp功耗有自己的问题（下面会说），随着大家对低功耗的重视，cpu及gpu厂商越来越不喜欢tdp这个说法了，因此衍生出了别的叫法，tbp、sdp以及早前的acp功耗都是如此，汇总如下：
tdp/tbp/sdp/acp功耗
tdp：热设计功耗/thermal design power
tdp这个词我们见多了，之前的文章中也介绍过tdp功耗的内涵，准确来说这个指标并不能用来衡量cpu/gpu功耗水平，因为它主要是给散热器厂商用的，代表芯片在某些极端或者最坏情况下产生热量的能力，比如说core i7-6700k处理器的tdp是95w，表示它在最坏情况下每秒会产生95j的热量，tdp达到95w或者更高的散热器就能满足它的散热要求。
tdp功耗有严格的测试方法，这里说的极端或者最坏情况主要是处理器温度，而每个处理器都有个温度传感器能测量出来的最高温度tcase max，tdp就是在这个最高温度、核心全开等状态下测量出来的。
不过intel也强调tdp并非处理器的最高功耗，二者也没有必然关系，从一点上来说tdp另一个叫法——thermal design point可能更合适。
tbp：典型主板功耗/typical board power
tdp虽然最知名，但前面也说了这个功耗更适合散热指标，用来衡量功耗其实是没多少价值的，目前它在cpu上还是很重要的，但在gpu上，大家注意到了没有，这两年amd、nvidia已经不再提tdp功耗，取而代之的是tbp（typical board power）或者grpahics card power（图形卡功耗）。
amd、nvidia两家的叫法不一样，但所指代的内容都是一样的，在描述显卡功耗指标时提供的不再是tdp参数了，二者更突出的是这个显卡的功耗，而不仅仅是gpu的功耗。
显卡的构造其实挺简单的
有一点要提的是，gpu厂商往往会把gpu核心与显存等芯片打包出售，显卡厂商要做的就是提供pcb、散热器及供电元件，这些东西也会消耗一定电力，但相比gpu、显存来说就不是那么重要了。从这一点上来说，amd、nvidia提供的tbp及gcp功耗更有参考意义。
昙花一现的sdp和acp
至于sdp场景设计功耗及acp功耗，前者是intel提出的，用以描述他们的处理器在日常使用场景中的功耗，amd的acp功耗则是用于opteron处理器的，他们觉得tdp功耗对自己太不“公平”了，用五种应用下的平均功耗来描述自家cpu的功耗，当然会比tdp功耗低的多了。
有意思的是，当年amd准备用acp功耗来推翻tdp指标时，intel义正词严地跳出来反对，表示acp功耗没有通用性，无法比较，绝不认可这个指标，但是他们没想到的是几年后自己在移动市场上也创造了sdp功耗，也是在回避tdp功耗指标，为自家处理器打圆场。
我们之前也撰文探讨了sdp与acp功耗指标的争议，这里不再详细解释了，因为不论sdp还是acp现在都已经被抛弃了，amd、intel已经不再提这两个概念了。
总结：
本文提到的四个功耗指标中，sdp、acp昙花一现，现在已经作古，tdp依旧稳如泰山，但现在多用于cpu上，而在gpu上，amd、nvidia不约而同地开始选择tbp或者gcp这样的指标，因为tdp本身并不适合描述芯片功耗，典型显卡功耗对玩家来说才更有参考性。
不过有一点要注意，不论amd说的tbp功耗还是nvidia的图形卡功耗，双方都没有公布详细的测试方法，说起来它们也不是业界通用的标准规范。我们要想知道显卡的真实功耗，还得看具体情况，好在现在有方法可以单独测量显卡的整卡功耗了，我们之前也做了18款显卡的整卡功耗，这个会比官方指标更有参加价值。
▲通过专用仪表，我们可以单独测试显卡的整卡功耗
这次的超能课堂我们就来聊聊tdp、tbp、sdp及acp等功耗指标背后的意义，首先来介绍一点基础知识：
cmos电路的功耗计算
cmos电路到底是如何消耗功耗的？这个问题说起来可就麻烦了，集成电路功耗设计都可以作为一门学科深入研究了，我们这里也不可能详细介绍cmos电路的功耗都用在什么地方了，我们早前的文章中其实已经对cmos功耗问题做了解释，详情可以参考：主流显卡功耗汇总，兼谈tdp与功耗的关系
▲cmos电路消耗的功耗
简单来说，cmos电路的功耗可以分为动态功耗及静态供电，静态功耗（static power）主要是漏电流引起的，这部分功耗是无用功耗，会变成废热，但现有技术又无法杜绝漏电流，而且它所占的功耗比例有越来越高的趋势。
至于动态功耗（dynamic power），在不同的技术文档中它也是由不同功耗组成的，其中有充电/放电导致的开关功耗，可以用1/2*cv2f这个公式来计算，该公式也有不同的变种描述，决定转换功耗高低的主要是运行电压和频率，这也是减少电路功耗的重点。
还有一部分功耗是短路功耗（short-circuit power），这是电流输入过程中上升、下降时间中的短路电流造成的，不过短路功耗随着技术的进步，所占比例越来越小了。此外，动态功耗中还有一部分是缺陷功耗（glithes power），不过它也不是构成cmos电路功耗的重点。
说了这么多，cmos电路功耗跟今天的超能课堂有什么关系？答案是....关系还真不大，因为cmos电路具体的功耗只跟厂商的设计、技术水平有关，intel要是给大家描述他们的cpu功耗分为动态功耗xx w、静态功耗xx w，我想大家一定会是下面这个表情：
对于这个问题，厂商还有别的指标给大家参考——tdp功耗就是这样的例子，该参数不仅出现在cpu上，amd、nvidia的gpu上也在用tdp功耗这个指标。不过tdp功耗有自己的问题（下面会说），随着大家对低功耗的重视，cpu及gpu厂商越来越不喜欢tdp这个说法了，因此衍生出了别的叫法，tbp、sdp以及早前的acp功耗都是如此，汇总如下：
tdp/tbp/sdp/acp功耗
tdp：热设计功耗/thermal design power
tdp这个词我们见多了，之前的文章中也介绍过tdp功耗的内涵，准确来说这个指标并不能用来衡量cpu/gpu功耗水平，因为它主要是给散热器厂商用的，代表芯片在某些极端或者最坏情况下产生热量的能力，比如说core i7-6700k处理器的tdp是95w，表示它在最坏情况下每秒会产生95j的热量，tdp达到95w或者更高的散热器就能满足它的散热要求。
tdp功耗有严格的测试方法，这里说的极端或者最坏情况主要是处理器温度，而每个处理器都有个温度传感器能测量出来的最高温度tcase max，tdp就是在这个最高温度、核心全开等状态下测量出来的。
不过intel也强调tdp并非处理器的最高功耗，二者也没有必然关系，从一点上来说tdp另一个叫法——thermal design point可能更合适。
tbp：典型主板功耗/typical board power
tdp虽然最知名，但前面也说了这个功耗更适合散热指标，用来衡量功耗其实是没多少价值的，目前它在cpu上还是很重要的，但在gpu上，大家注意到了没有，这两年amd、nvidia已经不再提tdp功耗，取而代之的是tbp（typical board power）或者grpahics card power（图形卡功耗）。
amd、nvidia两家的叫法不一样，但所指代的内容都是一样的，在描述显卡功耗指标时提供的不再是tdp参数了，二者更突出的是这个显卡的功耗，而不仅仅是gpu的功耗。
显卡的构造其实挺简单的
有一点要提的是，gpu厂商往往会把gpu核心与显存等芯片打包出售，显卡厂商要做的就是提供pcb、散热器及供电元件，这些东西也会消耗一定电力，但相比gpu、显存来说就不是那么重要了。从这一点上来说，amd、nvidia提供的tbp及gcp功耗更有参考意义。
昙花一现的sdp和acp
至于sdp场景设计功耗及acp功耗，前者是intel提出的，用以描述他们的处理器在日常使用场景中的功耗，amd的acp功耗则是用于opteron处理器的，他们觉得tdp功耗对自己太不“公平”了，用五种应用下的平均功耗来描述自家cpu的功耗，当然会比tdp功耗低的多了。
有意思的是，当年amd准备用acp功耗来推翻tdp指标时，intel义正词严地跳出来反对，表示acp功耗没有通用性，无法比较，绝不认可这个指标，但是他们没想到的是几年后自己在移动市场上也创造了sdp功耗，也是在回避tdp功耗指标，为自家处理器打圆场。
我们之前也撰文探讨了sdp与acp功耗指标的争议，这里不再详细解释了，因为不论sdp还是acp现在都已经被抛弃了，amd、intel已经不再提这两个概念了。
总结：
本文提到的四个功耗指标中，sdp、acp昙花一现，现在已经作古，tdp依旧稳如泰山，但现在多用于cpu上，而在gpu上，amd、nvidia不约而同地开始选择tbp或者gcp这样的指标，因为tdp本身并不适合描述芯片功耗，典型显卡功耗对玩家来说才更有参考性。
不过有一点要注意，不论amd说的tbp功耗还是nvidia的图形卡功耗，双方都没有公布详细的测试方法，说起来它们也不是业界通用的标准规范。我们要想知道显卡的真实功耗，还得看具体情况，好在现在有方法可以单独测量显卡的整卡功耗了，我们之前也做了18款显卡的整卡功耗，这个会比官方指标更有参加价值。
▲通过专用仪表，我们可以单独测试显卡的整卡功耗