超能课堂(167):还在用TDP估算选电源么?其实PL估算更可靠

2018-12-27 19:00  |  作者:潘靖江   |  关键字:超能课堂,电源功率,功耗,Power Limit,TDP

PL估算法不仅仅适用于高端平台,它同样适用于入门级和主流级平台,给自己的电脑留出更高的功率余量,不仅有利于未来的PC升级,也有利于维持电脑长期运行的稳定性。

本文约2487字,需4分钟阅读

早在我们超能课堂的第43期《拒绝小马拉大车,如何选择功率合适的电源?》上我们就给大家介绍过一个快速估算电脑功耗的方法,那就是TDP估算法,简而言之就是CPU和显卡的TDP相加后所得到的数值接近于平台实际功耗。TDP估算法直到现在都还有在使用,对于当前的入门级平台或主流级平台还是有些参考价值的,但是对于现在的中高端平台来说,通过TDP估算法得出来的结果却已经不再适用了,我们需要用新的估算方法方能快速判断自己的电脑需要多高功率的电源。


你觉得这一套平台要配置怎样的电源才合理?

我们为什么说以往的TDP估算法已经不再适用于今天的中高端平台呢?我们不妨来看看这样的例子,一台由酷睿i9-9900K与GeForce RTX 2080 Ti显卡组成的平台,如果按照老式的TDP估算法,那么其平台的满载功耗应该接近于95W+260W=355W,然后按照“最佳区间”原则选择电源的话,那就是最低355W/0.8=443.75W≈450W、推荐355W/0.5=710W≈750W的电源,换句话说你选个额定功率为500W到600W之间的电源应该是没有问题的。

但这样额定功率的电源真的可以吗?事实上NVIDIA有对RTX 2080 Ti显卡做出过电源额定功率的推荐,在搭配3.2GHz主频的Core i7处理器(目测是Core i7-8700,基础频率正好是3.2GHz)的情况下建议使用额定功率为650W的电源,因此在搭配Core i9-9900K处理器的情况下,电源的额定功率应该要更高,原本的“推荐”很可能其实是“最低”,显然TDP估算法对于这种级别的平台来说,是很有可能会误导玩家选择电源的。


去年我们还认为500W电源会是个“通杀款”,但现在来看其实只是“入门款”

那么问题来了,现在我们究竟如何去估算平台的功耗才比较科学呢?在经过我们翻阅资料并实践应用之后,我们认为Power Limit估算法比起单纯的TDP估算要更为可靠。

什么是Power Limit估算法?

首先我们来讲讲什么是Power Limit?顾名思义就是功率极限,我们以英特尔的Package Power Control封装功率管理为例来说明,按照英特尔公布的第八代/第九代酷睿处理器的数据文档显示,其封装功率管理一共分为4个功率极限档,从小到大依次是PL1、PL2、PL3和PL4,其中PL1就是我们常说的TDP,也就是说当CPU的功耗在这个范围内的时候,其运行是不受限制的。

而从PL2开始则意味着CPU功耗超出TDP的范围,这个时候CPU一般是Turbo Boost频率下满载运行,按照英特尔的规范,CPU在这个功耗下可以维持最长100秒的持续运行时间,随后CPU就会被限制运行频率,直至其功耗恢复至PL1以内为止;PL3和PL4则意味着更高的功耗状态,只能维持约10ms的运行时间,但默认是禁用的,而且并不是所有平台都可以手动解禁;至于PL4以上那就是不可逾越的功耗巅峰,早在触及之前系统已经自动进入保护了。

考虑到目前中高端平台的处理器大部分都支持睿频甚至是手动超频,因此如果我们要通过Power Limit来选择电源的话,我们还看着PL1也就是TDP来选择电源,显然就无法满足平台的真实需求了,我们至少也要看的PL2来选择电源。按照英特尔公布的信息,目前桌面级CPU的PL2是PL1的1.25倍,也就是说TDP为95W的处理器,我们在估算其满载功耗时应该按照95W*1.25=118.75W≈120W计算。

此外并不是每一款处理器的PL2都是TDP的1.25倍,目前可以确定的是英特尔酷睿i7-8700K处理器的PL2是在150W左右,而酷睿i9-9900K则是210W,相比其TDP是直接翻倍还多。这就是为什么现在Z390主板大多直接配置8+4pin的CPU供电接口甚至是8+8pin供电接口的原因,毕竟搭配酷睿i9-9900K处理器使用的话,单个8pin供电接口很容易会被处理器拉满功耗,造成接口异常发热,就算线材和接口端子问题不大,但主板上的焊盘很可能承受不住这种功耗带来的发热,这时候就需要更多的接口分担电流了,从而分摊热量了。


英特尔在2018年提出的CPU供电(+12V2)需求

如果你还是觉得我们有所夸张的话,那我们不妨来看看英特尔在今年提出的桌面平台电源设计规范,在这个规范中,英特尔针对不同TDP的CPU给出了明确的供电电流需求。其中95W TDP的处理器对应的+12V供电持续电流是22A,峰值电流是29A,即便按照+12V供电电压下限的11.4V计算,那么也意味CPU供电应该不低于持续11.4V*22A=250.8W、峰值11.4V*29A=330.6W。


英特尔在2017年提出的CPU供电(+12V2)需求

而按照英特尔在2017年内所用的电源设计规范,其95W TDP的CPU所需要的供电也不多是持续16A电流、峰值18A电流,算下来就是11.4V*16A=182.4W、峰值11.4*18A=205.2W,显然从2018年开始英特尔电源的CPU供电要求更高了,如果你还在用在原来标准来配置高端电脑甚至是顶级电脑,那就算日常用用没有异常,但是在超频或者长时间满负载运行的时候,你受到电源限制的可能性就更大了。

显卡的Power Limit该如何估算?

其实对于显卡来说也是一样的道理,以GeForce RTX 2080 Ti为例,其TDP为260W,但大部分显卡的Power Limit都留有可调节余地,例如官方的FE公版可以调节的Power Limit有接近于25%的水平,算起来的话相当于260W*1.25=325W,这就是为什么RTX 2080 Ti显卡会配置两个8pin供电接口的原因了,两个8pin外接供电加上PCI-E插槽的供电理论上是375W。


RTX 2080 Ti的FE公版配置有两个8pin供电接口

而不同的显卡Power Limit的上限也是不同的,例如有部分的非公版RTX 280 Ti显卡的TDP在设定上就高于公版,会从260W提升到300W的水平,就算Power Limit依然是125%,那也就是相当于375W了,意味着可以拉满双8pin供电加上PCI-E插槽的供电。当然这些显卡往往还会配置更多的外接供电接口,因此我们在计算显卡的Power Limit时,不仅要考虑其TDP,还得看外接供电接口的数量,更多的接口并不见得就是单纯的分摊电流,很有可能是意味着其有着更高的功率极限。

那么根据PL估算法,现在的高端平台需要多高功率的电源?

如果你需要搭配一套酷睿i9-9900K处理器加上GeForce RTX 2080 Ti显卡的平台,那么按照PL估算法平台满载功耗理论上应该与210W+325W=535W相近,因此你需要的电源的额定功率应该是最低535W/0.8=668.75W≈700W、推荐535W/0.5=1070W≈1100W,这样你的平台运行起来才不会因为某个瞬间功率不足而导致奇怪的蓝屏、黑屏、死机等问题的出现。


现在的高端平台真的需要一款这样的电源

当然PL估算法不仅仅适用于高端平台,它同样适用于入门级和主流级平台,虽然说算出来的功耗似乎高于我们的认知,但是这意味着是给自己的电脑留出更高的功率余量,而且电脑的功耗并不会因为电源的额定功率的增加而有明显提升,因此更高功率的电源这不仅有利于未来的PC升级,也有利于维持电脑长期运行的稳定性。当然如果你没能找到这些资料,又或者还是弄不清楚TDP和Power Limit的关系,那么就按照下面这个标准买电源吧:

“选一个名声好你又喜欢的电源品牌,然后在你的电源预算范围内,挑功率最大的那一款”


  • 游客  1天之前

    建议除以0.5,电源厂家合作单位超能网

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    61#

  • 游客  2天之前

    超能网能不能做个计算器啊?

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    60#

  • 游客  4天之前

    游客:

    不用除以0.8吧,电源上标的是输出功率。如果你需要搭配一套酷睿i9-9900K处理器加上GeForce RTX 2080 Ti显卡的平台,那么按照PL估算法平台满载功耗理论上应该与210W+325W=535W相近,只要不虚标,550w电源完全够用,不管是金牌银牌还是啥牌。
    2018-12-28 10:52 已有1次举报
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  • 400W服务器电源压测到500W实际负载没问题,虚标王就不知道了,虚标惯了就得除 ...

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    59#

  • 肥龙在天研究生 01-07 14:04

    肥龙在天 研究生 :

    为什么最近好多图都看不了?这篇里一个图都看不了,全裂开了,,,
    用的是Chrome
    2018-12-27 19:19
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  • 我是游客啊 小黑屋 :

    我也一切正常 火狐 谷歌 都正常 你那里不正常 你是不是被劫持了
    2018-12-27 19:49
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  • 别的网站一切正常,就超能,图片各种显示不出来,,

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    58#

  • 潘靖江编辑 01-05 09:14

    游客:

    怎么现在还有算功耗还要算功率转换系数的?功率转换系数只是计算你市电端能耗用的,跟电源输出功率有什么关系?
    01-05 08:52
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  • 最佳转换效率区段了解下?电源工作余量了解下?

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    57#

  • 游客  01-05 08:52

    怎么现在还有算功耗还要算功率转换系数的?功率转换系数只是计算你市电端能耗用的,跟电源输出功率有什么关系?

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    56#

  • 左迪兰恩初中生 01-02 08:48

    当年买了AX760是如此明智 虽然买不起i9 9900k和2080ti 但是这电源反正是妥妥的够用了

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    55#

  • 游客  01-01 23:58

    肥龙在天 研究生 :

    为什么最近好多图都看不了?这篇里一个图都看不了,全裂开了,,,
    用的是Chrome
    2018-12-27 19:19
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  • 我是游客啊 小黑屋 :

    我也一切正常 火狐 谷歌 都正常 你那里不正常 你是不是被劫持了
    2018-12-27 19:49
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  • 已经取关

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    54#

  • SAILANXILAN小学生 2018-12-30 15:33

    游客:

    热功耗TDP啥时候变成功耗了?强行灌输错的概念吗
    2018-12-28 16:15
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  • intel的官方解释,中英文我都给你复制过来了。
    “热设计功耗 (TDP) 以瓦特为单位,表示所有活动内核在英特尔定义的高复杂性工作负载下,以基本频率运行时消耗的平均功率。
    “Thermal Design Power (TDP) represents the average power, in watts, the processor dissipates when operating at Base Frequency with all cores active under an Intel-defined, high-complexity workload.”

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    53#

  • nic16研究生 2018-12-30 11:51

    游客:

    不用除以0.8吧,电源上标的是输出功率。如果你需要搭配一套酷睿i9-9900K处理器加上GeForce RTX 2080 Ti显卡的平台,那么按照PL估算法平台满载功耗理论上应该与210W+325W=535W相近,只要不虚标,550w电源完全够用,不管是金牌银牌还是啥牌。
    2018-12-28 10:52 已有1次举报
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  • 游客:

    我2600x加1070一直都是银欣sx650g带的
    2018-12-30 00:09
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  • 古董级I5 3470 +GTX1070ti 我会告诉你们听我是用安某克 VP450带吗?额定450W

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    52#

  • 游客  2018-12-30 00:09

    游客:

    不用除以0.8吧,电源上标的是输出功率。如果你需要搭配一套酷睿i9-9900K处理器加上GeForce RTX 2080 Ti显卡的平台,那么按照PL估算法平台满载功耗理论上应该与210W+325W=535W相近,只要不虚标,550w电源完全够用,不管是金牌银牌还是啥牌。
    2018-12-28 10:52 已有1次举报
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  • 我2600x加1070一直都是银欣sx650g带的

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    51#

  • 游客  2018-12-29 19:15

    游客:

    这文章帮电源厂商找出路呗
    2018-12-29 08:17
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  • 以前是四核,现在改成八核了,核心多了功耗大、发热大不是很正常?让驴多跑,又不想让驴多吃,饲料钱价涨了怪卖菜的多收你钱,这是菜店的阴谋?

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    50#

  • 游客  2018-12-29 14:23

    游客:

    热功耗TDP啥时候变成功耗了?强行灌输错的概念吗
    2018-12-28 16:15
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  • 潘靖江 编辑 :

    从没说过TDP是功耗,我只是说数值接近而已,另外你仔细看看Power Limit的表格,是不是有一个PL1的数值是不是正好与TDP相同
    2018-12-28 16:30
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  • TDP和功耗的关系就跟男性高巢和社精的关系,虽然不是一个东西,但是关系密切。

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    49#

  • 游客教授 2018-12-29 14:04

    游客:

    我6500+1070,用鑫谷的GP600白金500w,结果出先黑屏重启现象,真的难受,换了个650W电源就好了???莫非也是这个问题???
    2018-12-28 08:49
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  • 仙德法歌 研究生 :

    三百块钱买个500W电源,它说它是白金,你还真信?!
    2018-12-28 10:20
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  • 不要说不信,电源成本本来很低的,定制的全新挖矿用电源也才几百元,大部分都是品牌溢价

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    48#

  • 游客  2018-12-29 08:17

    这文章帮电源厂商找出路呗

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    47#

  • WooderCAT大学生 2018-12-29 02:47

    选一个名声好你又喜欢的电源品牌,然后在你的电源预算范围内,挑功率最大的那一款 完事

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    46#

  • 游客  2018-12-28 22:42

    游客:

    不用除以0.8吧,电源上标的是输出功率。如果你需要搭配一套酷睿i9-9900K处理器加上GeForce RTX 2080 Ti显卡的平台,那么按照PL估算法平台满载功耗理论上应该与210W+325W=535W相近,只要不虚标,550w电源完全够用,不管是金牌银牌还是啥牌。
    2018-12-28 10:52 已有1次举报
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  • 电源用时间长了会出现一定程度的老化,个人建议,9900K加2080TI平台配个大品牌金牌以上额定750W电源,显卡和CPU都超频配1000W。

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    45#

  • whssys高中生 2018-12-28 19:28

    游客:

    我6500+1070,用鑫谷的GP600白金500w,结果出先黑屏重启现象,真的难受,换了个650W电源就好了???莫非也是这个问题???
    2018-12-28 08:49
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  • 仙德法歌 研究生 :

    三百块钱买个500W电源,它说它是白金,你还真信?!
    2018-12-28 10:20
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  • 当然信啊,有评测,转换效率确实达到了白金,但是这玩意儿又不检测用料做工啥的,反正我是不会买国产品牌的电源,特别是这种低价大功率的。

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    44#

  • 潘靖江编辑 2018-12-28 16:30

    游客:

    热功耗TDP啥时候变成功耗了?强行灌输错的概念吗
    2018-12-28 16:15
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  • 从没说过TDP是功耗,我只是说数值接近而已,另外你仔细看看Power Limit的表格,是不是有一个PL1的数值是不是正好与TDP相同

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    43#

  • 游客  2018-12-28 16:15

    热功耗TDP啥时候变成功耗了?强行灌输错的概念吗

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    42#

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