处理器参数中TDP是什么意思？详细科普TDP与CPU功耗之间的关系

我相信英特尔和AMD的CPU型号参数在可选处理器中都将有“TDP”参数。虽然很多用户知道TDP代表CPU功耗，但是他们并没有完全理解TDP和实际CPU功耗的关系。以下是科普TDP与实际CPU功耗关系的详细描述。

在了解TDP与CPU实际功耗的关系之前，我们先来说说TDP是什么意思。

处理器参数中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）。

i5 8500参数

 

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，下面再来说说TDP和CPU实际功耗的关系，看完就明白，这其中存在认知误区。

TDP与CPU实际功耗之间的关系

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。

CPU散热器

 

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。

很早以前，厂商会对每一款CPU的TDP都会进行单一标注，也就是说不同型号之间，这个数值几乎都是不一样的，并且都遵循一个很基本的原则，主频越高，TDP越大（功耗越高）。

而近15年来，英特尔和AMD都是“偷懒”采用统一TDP设定制度，而不再单独为每一个型号制定独特的数值，那么究竟该如何理解TDP的作用呢？

比如，Intel八代酷睿i3-8100/i5-8400/i5-8500/i7-8700的TDP都是65W，他们的实际功耗真的都是65W左右？显然不可能。

CPU-Z检测CPU

 

现阶段最通俗的解释就是：同一系列处理器，TDP设定越大，性能表现越强。TDP是一个可以官方制定的参数，并不是指实际功耗，而至于怎么设定的，英特尔以及OEM制造商会根据他们对处理器的期望表现进行调校。

TDP也可以看做是功耗墙，当主板检测到当前处理器功耗达到设定值时，就会进行降频等行为以保障系统整体的稳定性。

英特尔对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（3.00~4.10GHz）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3.3~3.5就差不多了。

i5 8500实际功耗测试

 

i7-8700（3.20~4.60GHz）的TDP设定也是65W，但实际最大功耗在80W~100W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。

i7 8700K参数

 

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有核心显卡，主频比E3系列高，TDP设为65W，而同样架构的E3-1230V6不仅没有核心显卡，主频也更低，但TDP设为72W。这是因为至强E3系列主要是为工作站和服务器设计的。高负载的数据操作和高强度的长时间渲染工作将在很大程度上取决于处理器的稳定性。理论上，TDP设置为72W的E3-1230V6在高负载过程中的性能将比I7-7700更稳定。但是在我们日常的家居环境中，没有核心显卡的E3的实际功耗会略低于i7(不过这个理论会失败，因为家用主板破解了TDP)。

总结：

一般来说，TDP只是CPU用来衡量发热量和性能的一个符号。不要用它作为衡量功耗的标准。所以在选择电源时，要注意额定功率不能太小。CPU的TDP大小主要由工艺流程、CPU频率、性能等因素决定。一般来说，进程越高级，CPU热度就会越小，TDP值自然可以降低。比如14nm CPU的TDP值现在是65W。如果下一代工艺升级到10nm，TDP值肯定会降低。另外，有没有K，也就是CPU分支不支持超频，对TDP值也有影响。

Tags：功耗   科普   处理器   之间   参数

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