显卡功耗名称的旧爱新宠:TDP、TBP和GCP(电脑电源功率估算之懒人公式)
最近更新时间:2019-05-24 发表时间:2019-05-24 原创
前言:
台式机需要多少瓦电源?此文将给出两个测算公式。由于显卡是主机中的耗电大户,计算的关键步骤是要算出显卡的满载功率,而满载功率并不是名震寰宇的TDP。
正文:
显卡的功耗名称目前主要有三个:TDP、TBP和GCP,其中TDP入行最早,名气最大,另外两个属于近几年的崭露头角的新人。AMD虽然找了新欢TBP(Typical Board Power典型板卡功耗),但和老情人TDP还在拉拉扯扯,而NV已经彻底抛弃了旧爱,选择了GCP。
TDP(Thermal Design Power散热设计功耗),是反应一颗处理器(CPU或GPU)热量释放的指标,单位为瓦。早期的电脑CPU(如80386,1995年)是没有散热器的,小虫站长就是在这一年安装了自己第一台电脑,后来的80486处理器,多数也同样如此,至多贴个散热片。到了奔腾时代(1999年),TDP逐渐被厂商重视,著名的奔腾MMX/166的TDP为13.1W,奔腾PRO 200是35W。
TBP:AMD目前脚踏两只船,游戏显卡采用了一个新称呼:TBP(Typical Board Power典型板卡功耗),而在专业显卡中仍然抱着TDP不放手。
图一
上图来至于AMD官网截图,即使是兄弟型号,显卡的功耗名称也并没有统一起来。
GCP/GSP:NVIDIA早期也采用TDP,后来则换成GCP(Graphics Card Power显卡功耗),这名称非常直白。对笔记本显卡,由于其并没有”卡“的形状,则称呼为:GSP(Graphics Subsystem Power 图形子系统功耗)。
TDP、TBP、GCP/GSP的数值和显卡的满载功率是有偏差的,下面一起来探究这个偏差有多大。
实测4款N卡,下图。
图二
测试解读
根据一些实验证明,3DMARK的峰值高于FURMARK,因此这里我们放弃了FURMARK测试。
满载功耗并不是峰值功耗,峰值功耗需要在特定场景才能跑出来,通常在一瞬间达到,时间也极其短暂,如GTX1080的峰值功耗为244W,GCP=180W,超出了64W,实际还可能不止244W,可能峰值时间太短(以毫秒为单位),普通功耗仪无法测出,因此,峰值功耗不宜用来估算整机功耗。
满载功耗可以看做是在极高负载下的功耗值,它并非一瞬间出现,而是能多次摸到这个高度。《古墓丽影 暗影》和《孤岛惊魂5》对显卡要求都非常高,BENCHMARK可以让显卡处于极高负载状态下,GTX1060 3G、GTX1660Ti、RTX2060的GCP值就在真实功耗的上限位置,GTX1080非公版红龙,核心频率较高,超出25W算在合理范围。
根据专业网站的测试数据,合并以上测试,分析后给出如下表格:
N卡满载功耗和GCP功耗值对比表 |
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显卡型号(非公版桌面版) | 满载功耗值(W) | NV官方的公版 GCP功耗值(W) |
GTX1050 | 76 | 75 |
GTX1060(3G) | 124(实测) | 120 |
GTX1060 (6G) | 121 | 120 |
GTX1070 |
181 | 150 |
GTX1070Ti | 189 | 180 |
GTX1080 | 205(实测) | 180 |
GTX1080Ti | 297 | 250 |
GTX1650 | 87 | 75 |
GTX1660 | 121 | 120 |
GTX1660Ti | 123(实测) | 120 |
RTX2060 | 165(实测) | 160 |
RTX2070 | 234 | 185W(FE) |
RTX2080 | 270W | 225W(FE) |
RTX2080Ti | 294W | 260W(FE) |
注:由于非公版之间频率也有差异,会导致满载功耗值出现一定差异。 |
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由此可以得出以下结论:
50/60级别的满载功耗约等于GCP值,70/80级别的满载功耗稍高于GCP值,幅度通常在50W以内。
这条结论可以用来估算N卡的满载功耗。
再看AMD这边,TBP值和真实满载功耗差距几何?
根据目前一些测试,统计如下:
A卡满载功耗和TBP功耗值对比表 |
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显卡型号(非公版桌面版) | 满载功耗值(W) | TBP功耗值(W) |
RX570 |
187 | 150 |
RX580 | 234 | 185 |
RX590 | 244 | -- |
RX VEGA 56(公版) | 237 | 210 |
RX VEGA 64(公版) | 327 | 295 |
Redeon VII(公版) | 350 | 300 |
从上表看出,中档以上的A卡,其满载功耗也稍高于TBP值,幅度通常在50W以内。
满载功耗略高于官方给出的标准值,是多种原因共同导致。原因之一是对”满载“”最大“等定义上的偏差,其二是采用的非公版频率略高。其三是驱动不同也能导致一些差异。
我个人推测,无论是NV的GCP、还是AMD的TBP,很可能就来至于TDP的改名而已,虽然TDP并不是电功耗,但是由于其数值和极高负载时的真实功耗接近,改个名字更能贴近用户,因为TDP更多的时候是给散热器厂家的标准,而用户更关心实际功率,并以此为依据选择电源。
既然偏离值都不大,我们就有了主机电源额定功率(RP:rated power)的估算公式:
图三
公式解读
1、CPU TDP:是指CPU在最大负载时候释放的热量,并不是真实功耗。理论上说,TDP是小于CPU真实峰值功耗。但是,可以近似地把TDP的值看做日常重度负载下的功耗值,因此,可以借用TDP这一指标,去估算主机的满载功耗。需注意的是,这里的“满载”含义,是指不超频、不用专用程序去压榨。
2、CV修正值:显卡TDP为75W时,CV=0(为什么为0上文已有验证),显卡TDP大于75W时候,可取值15W,Nvidia的16/20系列和AMD VEGA系列考虑整体主机配置会略高,再加30W,此时CV=15+30=45W。对于超过2个机械盘的多硬盘主机(如服务器),CV值还将上调。
3、其余配件功耗打包估算为40W,参考值:主板 6W、8G-DDR4 2W/根、1TB机械硬盘:8W/个、固态硬盘:2W/个,外加光驱、键鼠、散热器和若干机箱风扇
4、/0.6:在满载时仍然保留40%冗余功率。
5、没有独显可把显卡TDP看做为0,实在不放心也可以再加个50W。
此公式为小虫自创,并非什么权威公式,用户可以根据实际情况做一些调整,适当小点或者大点都可以,如算出来时683W,用650W电源,算出来是741W,用额定750W都可以。
验证:
GTX1050/GTX1050Ti :TDP65W 官方建议300W电源
(75+65+40)/0.6=300W 和官方推荐功率精准一致。
GTX1060:TDP65W 官方建议400W电源
(120+15+65+40)/0.6=400W 和官方推荐功率精准一致。
GTX1070Ti/GTX1080 :TDP180W,官方建议500W
(180+15+65+40)/0.6=500 和官方推荐功率精准一致。
GTX1080Ti:TDP250W,官方建议600W
(180+15+65+40)/0.6=616W 符合。
GTX1660/GTX1660Ti :TDP65W,官方推荐450W
(120+45+65+40)/0.6=450W 和官方推荐功率精准一致。
RTX2060:TDP160W,官方推荐500W
(160+45+65+40)/0.6=516W 符合
RTX2070:TDP185W 官方推荐550W
(185+45+65+40)/0.6=558W 符合。
RTX2080
TDP:225W 官方推荐650W
(225+45+65+40)/0.6=625W 符合。
RTX2080Ti
TDP:225W 官方推荐650W
(260+45+65+40)/0.6=683W 符合
AMD这边用这个公式还准不准呢?
RX570 官方推荐450W
(150+15+65+40)/0.6=450W 和官方推荐功率精准一致。
(180+15+65+40)/0.6=500W 和官方推荐功率精准一致。
(210+45+65+40)/0.6=600W 低于官方值50W,仍在合理区间。
(295+45+65+40)/0.6=741W 符合。
以上16款型号,除了RX Vega56这款偏离了50W,其余15款均符合官方推荐值,而且,有9款显卡通过此公式计算出来和官方推荐值精准一致。
由于CV修正值的存在,此RP公式的适用范围较大,但相对不太简便。由于我们个人用户通常不会装两个CPU,3、5个机械硬盘,也不会大幅度超频,更不会经常用FPU跑浮点,因此,即使是TDP95W,不超频仍然可按65W计算,同时对CV取较大值(15+30)W。这意味着,此公式可以化简为只根据显卡TDP的单一指标,就可以计算主机适配的电源功率。
因此我们可以偷懒,把图三的公式简化。
其实懒人也有境界之分的,
初级:炒菜太麻烦了,到餐厅吃饭还要走路,喊个外卖。
中级:叠被子太麻烦了,反正晚上睡觉还要盖的。
高级:买电脑还要算功率,好麻烦哟!有没有10秒就能算出来的?
有:
验证:
核显主机,TDP可取0,用(150/0.6)=250W即可。
如选择GTX1650显卡,那么主机适配电源为:(75+150)/0.6=375W,官方推荐300W,超出75W。
如选择GTX1660显卡,那么主机适配电源为:(120+150)/0.6=450W,和官网推荐一致。有用户问,额定400W行不行呢?不超频,选择知名品牌电源,是可以的。如果不放心,多加50W~100W当然是没问题的。
如选择RTX2080显卡,那么主机适配电源为:(225+150)/0.6=625W,取整到600W~650W都是合适的。
电源额定功率过小有质量隐患,过大则性价比下降。
结束语:
懒人公式虽然精确度稍低,但是简单,明确,可根据实际情况加减取整。另外, 买电源一定不能只看额定功率,几十元杂牌的额定500W电源多为虚标,不足为信,就算采用某些特殊办法额定达标,其输出不稳定或者电流不纯净(纹波不合格),会导致其它硬件损坏,有的用户贪图便宜选择伪劣电源,很快硬盘就挂了,然后骂希捷、西数质量差。
我觉得买优质电源,不应该只看额定。 而应该主要要看12V的输出能力,12V约等于额定当然靠谱,其中单路12V肯定是最好的,可以均衡动态供电。 如果是双路, 假设高功耗显卡低功耗U。 额定理论可以带动,但是实际显卡12V达不到也会翻车的。
请问站长:在确保来源可靠的前提下(如朋友一手新买几年后转让)的非杂牌二手电源,如果用您提供的这些公式来判断功率是否充足的话,因为考虑到旧电源可能负载能力不如全新的,是否应该对公式进行一定调整?是适当加大CV还是适当减少效率百分比?应该调整多大幅度呢?是否与电源的年限有关系?谢谢~
我B站看到过,这样算电脑主机电源瓦数,是显卡瓦数加CPU瓦数加100瓦。
小虫老师您好,我单位的电脑是戴尔sff,电源是180w.cpu是4560 .我可否上个1030的刀卡。或者rx560的刀卡。谢谢
老师您好,i9-9900K这种cpu,TDP标称95W,很多测评说实际睿频时可达到220W以上的功率,请问这个cpu的功耗到底如何?应该如何选择电源大小?
老师好,如果购买整机的话,整机会不会出现虚标或者伪劣电源的情况呢?
小虫老师,您好,我的电源是400W的,能用锐龙2600X+RX 560XT吗?
老师,我想问一下这个公式有没有考虑超频呢?