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顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

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前言:

桌上型電腦需要多少瓦電源?此文將給出兩個測算公式。由於顯示卡是主機中的耗電大戶,計算的關鍵步驟是要算出顯示卡的滿載功率,而滿載功率並不是名震寰宇的TDP。

正文

顯示卡的功耗名稱目前主要有三個:TDP、TBP和GCP,其中TDP入行最早,名氣最大,另外兩個屬於近幾年的嶄露頭角的新人。AMD雖然找了新歡TBP(Typical Board Power典型板卡功耗),但和老情人TDP還在拉拉扯扯,而NV已經徹底拋棄了舊愛,選擇了GCP。

TDP(Thermal Design Power散熱設計功耗),是反應一顆處理器(CPU或GPU)熱量釋放的指標,單位為瓦。早期的電腦CPU(如80386,1995年)是沒有散熱器的,小蟲站長就是在這一年安裝了自己第一臺電腦,後來的80486處理器,多數也同樣如此,至多貼個散熱片。到了奔騰時代(1999年),TDP逐漸被廠商重視,著名的奔騰MMX/166的TDP為13。1W,奔騰PRO 200是35W。

TBP:AMD目前腳踏兩隻船,遊戲顯示卡採用了一個新稱呼:TBP(Typical Board Power典型板卡功耗),而在專業顯示卡中仍然抱著TDP不放手。

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

AMD顯示卡的功耗名稱

圖一

上圖來至於AMD官網截圖,即使是兄弟型號,顯示卡的功耗名稱也並沒有統一起來。

GCP/GSP:NVIDIA早期也採用TDP,後來則換成GCP(Graphics Card Power顯示卡功耗),這名稱非常直白。對筆記本顯示卡,由於其並沒有”卡“的形狀,則稱呼為:GSP(Graphics Subsystem Power 圖形子系統功耗)。

TDP、TBP、GCP/GSP的數值和顯示卡的滿載功率是有偏差的,下面一起來探究這個偏差有多大。

實測4款N卡,下圖。

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

NVIDIA顯示卡實際功耗

圖二(由於百家號圖片壓縮度較大,更清晰圖片請到極速空間官網檢視)

測試解讀

根據一些實驗證明,3DMARK的峰值高於FURMARK,因此這裡我們放棄了FURMARK測試。

滿載功耗並不是峰值功耗,峰值功耗需要在特定場景才能跑出來,通常在一瞬間達到,時間也極其短暫,如GTX1080的峰值功耗為244W,GCP=180W,超出了64W,實際還可能不止244W,可能峰值時間太短(以毫秒為單位),普通功耗儀無法測出,因此,峰值功耗不宜用來估算整機功耗。

滿載功耗可以看做是在極高負載下的功耗值,它並非一瞬間出現,而是能多次摸到這個高度。《古墓麗影 暗影》和《孤島驚魂5》對顯示卡要求都非常高,BENCHMARK可以讓顯示卡處於極高負載狀態下,GTX1060 3G、GTX1660Ti、RTX2060的GCP值就在真實功耗的上限位置,GTX1080非公版紅龍,核心頻率較高,超出25W算在合理範圍。

根據專業網站的測試資料,合併以上測試,分析後給出如下表格:

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

由此可以得出以下結論:

50/60級別的滿載功耗約等於GCP值,70/80級別的滿載功耗稍高於GCP值,幅度通常在50W以內。

這條結論可以用來大概估算N卡的滿載功耗。

再看AMD這邊,TBP值和真實滿載功耗差距幾何?

根據目前一些測試,統計如下:

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

從上表看出,中檔以上的A卡,其滿載功耗也稍高於TBP值,幅度通常在50W以內。

滿載功耗略高於官方給出的標準值,是多種原因共同導致。原因之一是對”滿載“”最大“等定義上的偏差,其二是採用的非公版頻率略高。其三是驅動不同也能導致一些差異。

我個人推測,無論是NV的GCP、還是AMD的TBP,很可能就來至於TDP的改名而已,雖然TDP並不是電功耗,但是由於其數值和極高負載時的真實功耗接近,改個名字更能貼近使用者,因為TDP更多的時候是給散熱器廠家的標準,而使用者更關心實際功率,並以此為依據選擇電源。

既然偏離值都不大,我們就有了主機電源額定功率(RP:rated power)的估算公式:

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

電腦電源額定功率計算

圖三

公式解讀

1、CPU TDP:是指CPU在最大負載時候釋放的熱量,並不是真實功耗。理論上說,TDP是小於CPU真實峰值功耗。但是,可以近似地把TDP的值看做日常重度負載下的功耗值,因此,可以借用TDP這一指標,去估算主機的滿載功耗。需注意的是,這裡的“滿載”含義,是指不超頻、不用專用程式去壓榨。

2、CV修正值:顯示卡TDP為75W時,CV=0(為什麼為0上文已有驗證),顯示卡TDP大於75W時候,可取值15W,Nvidia的16/20系列和AMD VEGA系列考慮整體主機配置會略高,再加30W,此時CV=15+30=45W。對於超過2個機械盤的多硬碟主機(如伺服器),CV值還將上調。

3、其餘配件功耗打包估算為40W,參考值:主機板 6W、8G-DDR4 2W/根、1TB機械硬碟:8W/個、固態硬碟:2W/個,外加光碟機、鍵鼠、散熱器和若干機箱風扇

4、/0。6:在滿載時仍然保留40%冗餘功率。

5、沒有獨顯可把顯示卡TDP看做為0,實在不放心也可以再加個50W。

此公式為小蟲自創,並非什麼權威公式,使用者可以根據實際情況做一些調整,適當小點或者大點都可以,如算出來時683W,用650W電源,算出來是741W,用額定750W都可以。

驗證:

GTX1050/GTX1050Ti :

TDP65W 官方建議300W電源

(75+65+40)/0。6=300W 和官方推薦功率精準一致。

GTX1060:

TDP65W 官方建議400W電源

(120+15+65+40)/0。6=400W 和官方推薦功率精準一致。

GTX1070Ti/GTX1080 :

TDP180W,官方建議500W

(180+15+65+40)/0。6=500 和官方推薦功率精準一致。

GTX1080Ti:

TDP250W,官方建議600W

(180+15+65+40)/0。6=616W 符合。

GTX1660/GTX1660Ti :

TDP65W,官方推薦450W

(120+45+65+40)/0。6=450W 和官方推薦功率精準一致。

RTX2060:

TDP160W,官方推薦500W

(160+45+65+40)/0。6=516W 符合

RTX2070:

TDP185W 官方推薦550W

(185+45+65+40)/0。6=558W 符合。

RTX2080

TDP:225W 官方推薦650W

(225+45+65+40)/0。6=625W 符合。

RTX2080Ti

TDP:225W 官方推薦650W

(260+45+65+40)/0。6=683W 符合

AMD這邊用這個公式還準不準呢?

RX570 官方推薦450W

(150+15+65+40)/0。6=450W 和官方推薦功率精準一致。

RX580 官方推薦550W

(180+15+65+40)/0。6=500W 和官方推薦功率精準一致。

RX Vega56 官方推薦650W

(210+45+65+40)/0。6=600W 低於官方值50W,仍在合理區間。

RX Vega64 官方推薦750W

(295+45+65+40)/0。6=741W 符合。

以上16款型號,除了

RX Vega56這款偏離了50W,其餘15款均符合官方推薦值,而且,有9款顯示卡透過此公式計算出來和官方推薦值精準一致。

由於CV修正值的存在,此RP公式的適用範圍較大,但相對不太簡便。由於我們個人使用者通常不會裝兩個CPU,3、5個機械硬碟,也不會超頻,更不會經常用FPU跑浮點,因此,即使是TDP95W,不超頻仍然可按65W計算,同時對CV取較大值(15+30)W。這意味著,此公式可以化簡為只根據顯示卡TDP的單一指標,就可以計算主機適配的電源功率。

因此我們可以偷懶,把圖三的公式簡化。

其實懶人也有境界之分的,

初級:炒菜太麻煩了,到餐廳吃飯還要走路,喊個外賣。

中級:疊被子太麻煩了,反正晚上睡覺還要蓋的。

高階:RP公式還要什麼CPU TDP,CV,好麻煩喲,有沒有10秒就能算出來的?

有:

顯示卡功耗名稱的舊愛新寵:TDP、TBP和GCP(估算功率的懶人公式)

電腦電源額定功率計算

驗證:

核顯主機,TDP可取0,用(120/0。6)=250W即可。

如選擇GTX1650顯示卡,那麼主機適配電源為:(75+150)/0。6=375W,官方推薦300W,超出75W。

如選擇GTX1660顯示卡,那麼主機適配電源為:(120+150)/0。6=450W,和官網推薦一致。有使用者問,額定400W行不行呢?不超頻,選擇知名品牌電源,是可以的。如果不放心,多加50W~100W當然是沒問題的。

如選擇RTX2080顯示卡,那麼主機適配電源為:(225+150)/0。6=625W,取整到600W~650W都是合適的。

電源額定功率過小有質量隱患,過大則價效比下降。

結束語:

懶人公式雖然精確度稍低,但是簡單,明確,可根據實際情況加減取整。另外, 買電源一定不能只看額定功率,幾十元雜牌的額定500W電源多為虛標,不足為信,就算採用某些特殊辦法額定達標,其輸出不穩定或者電流不純淨,紋波不合格,會導致其它硬體損壞,有的使用者貪圖便宜選擇偽劣電源,很快硬碟就掛了,然後罵希捷、西數質量差。

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