揭秘计算机功耗水平与计算性能：小哥了解功耗问题
一、引言
随着信息技术的飞速发展，计算机性能不断提升，功耗问题也日益引起人们的关注。
功耗与计算机性能之间存在着密切关系，如何在保证计算性能的同时降低功耗，成为计算机领域的一个重要研究课题。
本文将小哥剖析计算机功耗水平与计算性能之间的关系，带领读者了解这一复杂而又实用的技术问题。
二、计算机功耗概述
计算机功耗，指的是计算机在正常运行过程中消耗的电能。
计算机功耗主要包括处理器、内存、硬盘、显卡等部件的能耗。
其中，处理器是计算机功耗的主要来源之一，也是决定整体功耗水平的关键因素之一。
计算机功耗受多种因素影响，如硬件性能、软件负载、使用环境等。
接下来，我们将探讨功耗与计算性能的关系。
三、功耗与计算性能的关系
1. 处理器功耗与性能的关系
处理器是计算机的核心部件，其功耗与性能之间有着密切的联系。
在相同技术节点下，处理器的功耗越高，其计算性能通常也越高。
这并不是绝对的线性关系。
当处理器的功耗达到一定程度时，受散热和能效比限制，性能提升速度将逐渐放缓。
因此，在保证处理器性能的同时，需要合理控制其功耗水平。
2. 显卡功耗与性能的关系
显卡是另一个重要部件，其功耗与性能之间也存在密切关系。
高性能显卡在运行大型游戏、图形处理等软件时，需要消耗大量电能。
在保证显卡性能的同时，合理控制其功耗水平对于延长笔记本电脑续航时间、降低台式机散热负担具有重要意义。
3. 整体功耗与性能平衡
计算机的功耗水平是各部件能耗的综合体现。
在保证计算性能的同时，需要实现整体功耗的平衡。
过高的功耗不仅会导致设备发热、耗电量增加，还可能影响设备的稳定性和寿命。
因此，在设计和使用计算机时，需要充分考虑功耗与性能的平衡。
四、降低功耗的途径
1. 改进硬件设计
通过改进硬件设计，可以降低计算机的功耗水平。
例如，采用低功耗处理器、节能型内存、高效能硬盘等节能硬件，可以有效降低计算机的能耗。
优化散热设计，提高设备的散热效率，也可以在一定程度上降低功耗水平。
2. 优化软件设计
软件优化也是降低计算机功耗的重要途径。
通过优化操作系统、驱动程序、应用程序等软件组件，可以提高软件的运行效率，降低计算机的能耗。
例如，采用节能型操作系统、优化应用程序的启动和关闭过程等，都可以有效降低计算机的功耗水平。
3. 使用节能技术
随着技术的发展，越来越多的节能技术被应用于计算机领域。
例如，采用低功耗显示技术、智能电源管理技术等，都可以有效降低计算机的能耗。
这些技术的应用不仅可以提高计算机的性能，还可以延长设备的续航时间，提高设备的能效比。
五、结论
计算机功耗水平与计算性能之间存在着密切关系。
在保证计算性能的同时，需要合理控制计算机的功耗水平，实现功耗与性能的平衡。
通过改进硬件设计、优化软件设计、使用节能技术等多种途径，可以有效降低计算机的功耗水平，提高设备的能效比和稳定性。
未来，随着技术的不断发展，我们期待计算机在功耗与性能方面取得更大的突破。
计算机功耗
也不一定，就拿很早以前的赛扬4来说吧，架构落后，功耗高，性能底，现在的赛扬双核，采用酷睿架构，45纳米制成工艺，功耗要比赛扬4底很多，但是性能却提升了很多，但是现在的CPU可以这么说，随着性能的提升，功耗的高了
Intel 80核处理器
2008年10月，Intel公开展出首款80核处理器原型：Teraflop Research Chip，它也是Intel公司在“万亿级计算”研究领域内取得的最新成果。
从外观上看，Teraflop Research Chip封装和一般的x86处理器要大一些，但核心尺寸也只275mm2，和指甲盖差不多大小；这款芯片内配置了80个处理器内核，默认频率下耗电量只有62W，功耗甚至比目前许多桌面处理器低。
当然，这个原型芯片内集成的仅是最简单的浮点计算单元，因此芯片规模可以很小，仅作为研究和展示用途。
Teraflop Research Chip的默认运行频率为3.16GHz，此时它可提供1.01Teraflops的浮点计算性能，芯片内部互连总带宽为1.62Terabits/s(也就是0.2TB/s)。
如果将电压增加到1.2V，那么Teraflop Research Chip的工作频率可以提高到5.1GHz，此时计算能力达到1.63Teraflop，不过功耗也猛增至175W。
如加压至1.25V，芯片频率将进一步提升到5.7GHz，此时其计算性能为1.81Teraflop，功耗则达到265W，其计算性能非常强悍。
在芯片布局方面，Teraflop Research Chip也非常特殊，它被设计成8×10结构的晶体管阵列，每个基本单元称为一个“块面(Tile)”，块面包括一个微小的内核(或者是计算单元)和一个路由器。
其中，内核含有一些能够生成数据的简单指令，而路由器则负责与高速缓存和相邻块面的连接。
Teraflop Research Chip的每个内核都拥有256KB高速缓存，不过它并不是像常规处理器一样，以平面方式与CPU核心电路直接集成，而是基于硅核植入(Through silicon Vias)技术的3维堆叠式内存。
这项技术的基本原理是将缓存芯片和CPU芯片叠放在一起，电源和I/O信号从内存穿过到达CPU；每个内核都与3维堆叠内存直接相连。
Teraflop Research Chip的每个CPU内核都配备256KB SRAM高速缓存(累计有20MB)，CPU与SRAM间共有8490个连接点─由于每个内核都与3维堆叠缓存相连，系统同时满足了大容量和低延迟传输的要求。
研究人员表示，该技术目前已在小批量生产中实现，下一步的研究计划是如何将这套方案推广到大规模量产的生产工艺，但我们相信该技术出现在商用产品中也只是一个时间问题。
从数字上看，Teraflop Research Chip的计算能力堪比现在的顶级GPU，但实际上Teraflop Research Chip的用途很有限，因为它的CPU内核还太简单，Intel的下一步目标是利用普通内核来代替当前设计的浮点单元，让Teraflop Research Chip具有进入商业应用的能力，但高功耗显然将会是Intel要面临的第一个问题─Intel以两个措施来应对：一是让闲置的内核可以进入休眠状态，由此节省能源开销和发热量；二就是引入先进的半导体工艺，毕竟Teraflop Research Chip原型只是采用65nm工艺制造，正式商用版本将采用32nm甚至22nm工艺，高功耗和发热问题可以得到较好的解决。
如何算功率
现在有不少用户都注意到电源在整个电脑配置中的重要性，购买电脑的时候通常会要求配备一个质量可靠的大功率电源。
但到底多大功率的电源才能满足电脑的需要，以及平时电脑使用了多少电量和电费，却很少有人去算一算；本文提供一些大致的数据资料以供大家参考。
一、电脑各配件功率概述电脑的各个配件都需要电能驱动，因此各配件也就具有相对应的电能消耗了，这个电能耗用率我们通常称之为功率或功耗。
随着计算机硬件的不断发展，硬件所耗的电量也越来越大，因此对电源的要求也越来越高了。
功率消耗较大的设备有：显示器、CPU、显卡和主板这些晶体管超高度集成的配件。
其中，Intel和AMD的旗舰级处理器和显卡的顶级产品已经超过90W（瓦）的功率，甚至已经突破了100W的关口；如：NVIDIA6800Ultra功耗已经达到了120W，需要外接电源接口；ATiX850XTPE也同样如此。
对于显卡来说，更高的核心、显存频率和显存容量，都是导致功耗提升的主要原因。
对于CPU来说，相同制造工艺的CPU频率越高所消耗的电能也越多；提高电压超频同样也会增加CPU的功耗。
二、获知配件功率的途径附表中所列的功率数据是大概数值、并不是准确数值；并且用户之间的电脑配置也各有不同。
如果您想确切了解自己电脑里各配件的功率，除了通过查看配件的说明书和上网查询外，还可以用EVEREST（如下图）之类的测试软件进行侦测。
（下载/?id=&&dltypeid=1）三、分析电脑用了多少电量当我们了解了电脑各配件大致的功率之后，即可累加进而计算出一台电脑所消耗的电量了。
如下所列的配件：IntelPentium42.0GHz处理器、i865PE主板、NVIDIAGeForceFX5200Ultra显卡、256MBDDR内存、7200PRM硬盘、DVD-ROM光驱、CD-RW刻录机，再加上声卡、网卡、鼠标和键盘，一台主机所耗用的电量大约为250W（如果再加上一台17英寸CRT显示器，则为320W左右）；如今主流300W功率的电源正合乎需求，即使再添置电视卡或连接一些USB、IEEE1394接口的配件，也富富有余。
此外，我们知道1度电即为1千瓦/时，假如一台电脑的耗电量共为320W，每度电0.8元，一天开机8小时，那么一天中电脑所耗的电费大约就是2元。
当然，这里的耗电量是理论上的数据，而且也是大约计算的，只能作为一个参考。
至于实际如何，需要在开机之后，用CoolerMasterRealPower电源供应器、万用表等专用工具测试才能得到准确的数值。
最后，建议您在购买电源或者升级计算机时，先计算出电脑各个配件消耗的功率，保证提供有足够的电源供应。
在确定电源功率之后，再根据自己电脑的实际配置进行购买；受到价格因素制约，我们不必一味追求300W以上的大功率电源，因为毕竟适合自己的才是最好的。
