本来以为买一个小的服务器应该很简单,结果看来看去发现光是CPU坑就很多。市面上的CPU功耗都是以TDP这个概念来标注.

TDP Thermal Design Power

TDP通常作为台式、笔记本电脑散热系统设计、大型机散热设计等散热/降耗设计的重要参考指标。TDP越大,表明CPU在工作时会产生的单位时间热量越大。对于散热系统来说,需要将TDP作为散热能力设计的最低标准,也就是散热系统至少要能散出TDP数值所表示的单位时间热量。例如,一个笔记本电脑的中央处理器TDP被标示为20W,这代表它必须搭配至少20W热功率的消散方式(通过主动式散热手段如使用风扇,或是被动式散热手段如热管散热)而不超出芯片的最大结温。

然而TDP这个概念跟CPU的战斗力之间并不是线性对应的关系,以下面N300和N305为例:

这两个CPU的绝大部分参数都相同,唯独TDP一个7w一个15w。然后再看性能跑分: 这样一看,N305显得能效就很低,提升了一倍的功耗却才换来20%的性能提升。但是问题就来了,这俩CPU除了TDP其他参数都一样,性能都有差距,那市面上的参数对比又有什么意义呢?仔细研究下去,TDP之下还有PL1、PL2两个Power Limit的概念,这得整个性能表现随时间是非线性的。

Power limit 1

CPU可以用基础频率一直跑下去,这时候的功耗等于TDP,也就是PL1,可以看作长期功率限制。

Power limit 2

当CPU因为负荷高,临时需要更强算力时可以进一步提升功率,此时的功率上限就是PL2,仅能持续几秒或者几十秒,随后就会降低到基础频率。这也就是Intel CPU上最高睿频的时候功率。

这也就是为什么类似N300这样的CPU会仅仅7w的TDP,纸面性能跟TDP为15w、25w的笔记本CPU看起来又非常接近。这个世界没有魔法,N300可以在一个突发的高荷载中跟N305做到几乎相同的算力输出,但是不到一分钟时间,TDP低的N300将会恢复本色,回到7w的TDP功率,而N305则会回到15w的TDP功率。这样一来跑分软件测试时间的长短对于最后的性能表现也会有影响,因为睿频的调度并不由跑分软件控制,如果测试总长只有1分钟,那么CPU可能全程是睿频,而测试总长超过1分钟的情况下后半段CPU会回到基础频率。因此可以TDP很低的CPU适合低负荷的小服务器,可以短时间对付一下高负载,而长期来看被动的控制了电费。