cpu功耗和tdp,制程对cpu的影响

　　当你买处理器的时候，除了型号，你总能听到核心线程数、TDP、工艺技术之类的词。看似独立的术语，它们之间的关系实际上决定了处理器的性能，它们的紧密程度非常接近。今天的边肖，他们之间的关系。

　　TDP

　　TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“Thermal Design Power Consumption”。主要提供给计算机系统厂商、散热器/风扇厂商、机箱厂商进行系统设计。一般来说，TDP主要应用于CPU。CPU TDP的值对应的是一系列CPU的最终版本在满载时可能达到的最高散热量(理论上CPU利用率为100%)。当处理器TDP达到最大值时，散热器必须确保处理器的温度仍在设计范围内。特别注意TDP不等于CPU功耗！

　　制程工艺

　　工艺是指集成电路在生产CPU过程中的精细程度，也就是说，精度越高，生产工艺越先进。同样的材料可以制造更多的电子元件，连接线越细，精细度越高，CPU功耗越低。比如目前主流的14nm和10nm，这些都是指工艺程度。

　　核心

　　芯片，也叫内核，是CPU最重要的组成部分。中央处理器中央凸起的芯片是核心，由单晶硅经过一定的生产工艺制成。CPU的所有计算、接收/存储命令和处理数据都由内核执行。各种CPU内核都有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元、总线接口等逻辑单元都有科学的布局。

　　知道了这些名词的意思，我们再详细说说它们的关联性。当然，枯燥的解释毫无意义。边肖选择了两代处理器进行对比，分别是7代酷睿低压处理器7500U和8代酷睿低压处理器8650U。选择这两个没有其他原因。目前第八代处理器只有移动平台的低压处理器。

　　相比8650U，核数直接翻倍，达到4核8线程，匹配缓存翻倍至8MB。处理器执行复杂任务时，内核(两条大鱼)越多，性能越好。

　　不过核心频率变化很大。8650U的基频比7600U低900MHz！有人会说，为什么这么低？需要考虑功耗问题。物理核心数翻倍——必然会增加功耗，因为这个基础频率是所有核心的同步工作频率！这对于维持15W水平的热功耗设计是一个挑战。

　　但是不用担心性能问题。在复杂的应用中，即使基础频率低一点，因为核心线程数量的增加，协作效率也提高了很多。这也是第八代低压芯处理器可以和第七代标准电压处理器相提并论的根本原因之一。

　　有意向的朋友这时候肯定会提问。你强调半天多核。单核性能怎么样？我们都知道单核(双核)上的频率对性能影响很大。这是英特尔技术实力和对用户需求准确判断的最好体现。——8650U的加速频率高达4.2GHz，比7600U高出300MHz。如此一来，在内核优化的基础上，加速频率进一步提高，单核的性能也有了相当程度的提升。你有什么好担心的？

　　但是，这一切都不得不提制造工艺带来的帮助。只有提升工艺技术，才能提高晶体管密度，增强性能，降低处理器功耗，这是提升处理器性能的根本基础。对于8代核心来说，为了使笔记本使用的核心数量翻倍，需要更好的工艺技术，在相似(甚至更小)的空间内可以放置更多的晶体管，同时可以有效控制功耗范围。英特尔采用了超微14纳米制程技术，在同代制程技术中实现了更小的芯片面积，这也意味着一个单元可以塞进更多的晶体管

　　许多了解技术的人肯定会告诉边肖在这一刻停止吹。人家都10nm了你还在说14nm。“然鹅”其实并没有大家想的那么辣。正如我们刚刚看到的，英特尔的超缩微技术让14nm工艺达到了前所未有的高度。密度的增加可以减少面积，甚至与其他厂商的10nm技术相比也有优势。所以有时候仅仅一个名词并不能正确说明技术是否先进，所以要回答那句话“看脸，但看里子”。这也是为什么最近在制造技术研讨会上，英特尔全球副总裁兼中国区总裁杨旭谈到谁的制造技术更先进的话题，说“当我是病猫，老虎不显摆？”不相信我？边肖会给你贴一张10nm工艺的对比图，看看密度差就知道英特尔为什么这么自信了。

　　其实可以看出，工艺技术、TDP和核数是密切相关的。如何更好地平衡处理器性能和功耗，不仅取决于处理器厂商的要求和定位，还需要扎实的技术基础。如果没有好的工艺技术，一切都只是空中楼阁。

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