怎么电源额定?

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这个问题问得真是时候,昨天刚好在研究这个事儿,现在把研究的结果整理出来发上来,供题主和各位看官参考。 首先我们要知道,在计算机系统中,凡是用电的部件都需要供电,而计算机中用电量最大的器件要数CPU了(服务器和高性能计算设备另说),以Intel的最新酷睿i7-8700K为例,其TDP功耗参数是65W。 那么一台电脑需要多少个这样的处理器呢?一般情况下的台式机是1个(除非你搞多路互联),笔记本是1个或者2个(为了减小体积,现代笔记本电脑都是2个低功率处理器的架构,比如酷睿M),服务器一般是4个到8个。 以8个CPU计算,就是512W的额定功率消耗,如果考虑20%的冗余,则需615W的额定功率。 现在大多数的电脑电源都是采用ATX设计,只有两个6+2相供电模块,每个相最高功率450W,也就是说这类型电源的最大输出功率是2300W,绝大多数都超过这个值。 但是!我们通常认为一个PC主机的使用功率是小于2300W的,因为CPU、GPU等芯片组在工作的时候不会全部使用满功耗,而且一些组件如风扇,就算满负荷工作,发热也比较小。所以PC的主机电源选择按照PC的需求来买是完全OK的,也不会出现“浪费”的情况。

但如果有大型服务器或者高性能计算设备,这么算可就错了。因为这些装置的CPU、GPU都是成堆购买的,一颗CPU至少几瓦的功耗,一个显卡也是几百瓦的耗电量,再加上其他硬件,整体功率会非常大。 这类应用建议直接上模组电源,根据自己的需求,计算各个设备的功率数值然后购买相应功率的模组。当然,如果是企业用户有长期耗电需求的设备,可以直接买1000W甚至更高的模组电源。

至于如何估算自己的应用场景所需的功率,可以参照厂商给的参数,也可以自己简单计算一下。以Intel的CPU举例,酷睿i7-8700k的TDP参数是65W,但是它的最大设计热功耗(Thermal Design Power,简称TDP)却是135W,也就是说当它在满负载运行时,产生的热量比额定值还要高。 所以我们在计算时需要将散热器的散热能力换算成实际的降温效果,以Intel原装散热器为例,它的散热器系统标称可以下降90W的TDP,换算成CPU的能耗就是56.6瓦(0.9除以1.8)。这样算下来,一个八核心的机器,CPU和硬盘等主要器件的功率损耗大概就在615W左右。

除了计算总功耗之外,我们还需要注意各配件之间功率分配的问题——尤其是当你的计算设备中存在着CPU和GPU这种高能耗器件时。一般来说,CPU占用率越高,所产生的热量就越多;而GPU一旦满载,所产生的高温也十分可怕,之前测试过RTX 2080 Ti在满负载情况下温度能冲至98℃,所以如果两者都是满载状态的话,整个PC的热量产出是非常吓人的。 为了避免这种情况的出现,我们需要为关键的芯片组件配备足够强大的散热系统。而对于那些不需要高强度使用的部件,我们可以通过降低其运行频率的方式来降低整机的功耗,比如说让CPU处于节能模式下并适当调整频率,对笔记本电脑来说还可以调节屏幕亮度、禁用触摸板或者关闭系统自带的驱动程序来达到节省功耗的目的。

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