舌头中间有一条裂缝 疼:最吃CPU的软件功耗大比拼

再转royalk之CPU功耗测试第二集：最吃CPU的软件功耗大比拼
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有关测试方法请看第一集。
在第一集中，我已经介绍了分流器电流表的原理。我们知道电压通过分流器后会有一定的压降，而且这个压降会随着负载变大而变大。为了使得测试更严谨，数据更精确，在测试电流的同时，我使用万用表量分流器（或者表头）负极和GND之间的电势差作为电源对CPU供电的实际输入电压。这么一来，CPU的实际功耗用电流表的读数乘以电压读数，就可以算出来了。

现在随着CPU核心越来越多，且处理效率越来越高，平时使用很难让处理器达到满载，甚至一半的负载都到不了。这一集要测试的是各种能让CPU接近或者达到满载的软件（包括烧机软件），虽然在任务管理器里看到CPU占用率都显示100%，但是它们的功耗也还是有比较大的差异，这样也就直接从CPU的温度上反映出来。
之前GX测试的8款烤机软件的功力差异，相信大家都有看过。这次我的测试中也包含了这些软件的一部分，另外还有别的一些对CPU负载要求较高的软件，当然这些软件大多数是跑分用的。
测试软件名单：
Linx 0.6.3
Prime 95 v25.11
OCCT 3.10
AIDA64 1.20.1155
wPrime 2.00
HyperPi 0.98b
3DMark 06 CPU Test
3DMark Vantage CPU Test
CineBench R10
CineBench R11.5
MediaCoder 0.74
注：在以上这些软件中，有些在CPU满载时功耗比较稳定，而有些则浮动较大，并且，随着CPU温度的上升，功耗也会有所上升，上升幅度最多可到0.4A（4.8W左右）。
测试平台：
CPU：AMD
Phenom II X6 1055T（核心：1.45v 4.05GHz，CPU-NB：1.325v 3GHz）
主板：技嘉890FXA-UD7
内存：承启Apogee GT DDR3-2000 @ DDR3-1600 6-8-6-18 1.61v
显卡：技嘉GV-N450OC2-1GI
硬盘：西数320G蓝盘
电源：安耐美冰核revolution85+
散热器：利民U120E
OS：Windows 7 Ultimate 64bit
在待机状态下，12V输入电压为12.12V，输入电流为4.4A，所以待机时候CPU功耗可以通过电流乘以电压得到53.3W。这是没开节能的功耗，所以这个数字对于待机来说已经不低了。
首先来看我最常用的Prime 95烤机软件，我们知道这软件是对梅森质数的分布式计算，另外我想说的是大家常用的Orthos、SP2004也是属于一样的原理，所以这里可以把这三款软件视为同样的情况。这软件有三种模式，分别是Small FTT（少量FTT）、Large FTT（大量FTT）和Blend（混合）模式。其中：
1. 少量模式比较考验CPU的浮点运算以及一二级缓存，对IMC的压力则几乎没有；
2. 大量模式是考验CPU的浮点运算、缓存（包括容量较大的三级缓存），也对IMC和内存有一定的考验，这个模式可以说是让CPU发热最大的；
3. 混合模式考验CPU的所有部分，以及内存，但是对CPU的考验则比大量模式稍微少些。

少量FTT模式：这个模式功耗比较稳定，电流读数从17.9A开始随着CPU温度升高而升到18.2A稳定，此时输入电压为12.02V。因此我们可以算得CPU功耗为218.8W。
大量FTT模式：同样功耗比较稳定，电流比少量模式稍高，提高到18.4A，输入电压依然为12.02V。功耗221.2W。
混合：这个模式功耗就不太稳定，呈间歇性高低走向，在TEST1、3、5、7时，电流大约在15.9-16.8A之间浮动，在TEST2、4、6、8时电流则比较稳定在18.3A。而对应地，输入电压也在12.04-12.02V浮动，注意，前面提到的功耗越高，压降越大，电压读数越低。所以在Blend模式下，功耗在191.4W-220W之间。
以上运行的是32bit的Prime 95，运行64bit的Prime 95，small FTT和large FTT模式输入电流都分别比32bit的要少0.2A。
LinX：公认的最变态的烧机软件

LinX是使用Intel提供的Linpack算法，主要考验浮点运算能力。在LinX运行过程中，CPU满载和低负载是间歇性的，在低负载的情况下，CPU电流读数大约在5.9A-6.1A之间跳动，在满载的时候，则比较稳定地达到21.3A，而12V的输入读数则为12.00V整。所以此时功耗也达到255.6W。如果把内存占用率提高到3072MB，输入电流可以略微再提高0.1A，这时候功耗就达到256.8W。而Intel Burn Test（IBT）也属于Linpack算法，这里不再重复测试。
OCCT：最难以通过的烧机软件

OCCT的算法应该也是属于梅森质数类型，和Prime 95 Blend模式类似，功耗也是浮动的，但是测试出来的功耗要稍微低一些，在185.6-211.6W。之所以说它是最难以通过的软件，是因为它对错误非常敏感，而且持续时间一个小时，供电不给力的时候这软件就很难通过。
从CPU温度曲线，我们就可以看出来功率是如何波动的。

再重声一下，这软件温度曲线还有点看头，电压曲线只供娱乐，完全没有参考意义。
AIDA64（Everest）稳定性测试：一个被认为不给力的烧机软件

Everest已经改名为AIDA64，这个软件虽然内建稳定性测试功能，但是被大家认为“不给力”，是不是这样呢？
默认情况下AIDA64烧机会对CPU、FPU、缓存、内存一起施压，在这种情况下，其实CPU的功耗并不是最大的，相反我要说在满载中属于“非常小”的水平，所以默认设置烧机，确实是不给力的。在这项测试中，从温度就可以明显看出来。

再对比一下只烧FPU看看呢？

看出温度的差异来了吧，这绝非bug，只勾FPU的时候功耗是最高的，大家可以自己试试。
默认四项模式下，12V输入电压在12.07-12.06V波动，电流在11.2A-14.4A波动，所以功耗仅有135.1-173.5W。
在只烧CPU和FPU的模式下，功耗就提高了不少了。12V输入电压在12.03-12.02V波动，电流在13.5-19.3A波动，功耗为162.4-232W。
最后是功耗最高的只烧FPU模式，12V输入电压稳定在12.00V，电流也比较稳定在21.1A。所以功耗将去到253.2W，仅仅落后LinX一点。建议以后测试散热器可以使用这种方式，温度持续稳定且高温。
好了，以上是几个常用的烧机软件对比，下面来看一些能让CPU满载的跑分软件表现如何。
首先是wPrime 2.00 运行1024M运算。这个运算过程中CPU会满载，1055T大约可以在3分钟完成。
wPrime功耗比较稳定，电流大约随着温度上升到14.7A，电压12.04V，功耗177W，比AIDA64默认模式烧机还大。
再来看六匹马（HyperPi 32M），这软件对IMC和内存的考验比较大，通过这个测试之后，memtest应该也没啥太大问题。
跑六匹马的时候和别的比较侧重综合性的满载情况差不多，功耗浮动较大，在149.7-169.9W之间，比wPrime稍小。
接下来看看3DMark06和Vantage中的CPU Test会给CPU多大的压力。
在3D06的CPU TEST中CPU并不满载。但是也差不太多了。而且场景FPS超过3的时候，对CPU的压力就小一些，在FPS只有1-2的时候，对CPU压力就比较大。

所以在这里CPU的功耗浮动也比较大，但是在FPS较低的时候，功耗明显增大，大约在179.5-185.4W左右，而FPS较高的时候，只有100W上下。
再看3DV的CPU TEST测试中，CPU则几乎满载。功耗也比较稳定。

在3DV的CPU TEST中，功耗比较稳定在168.7W，比3D06稍小。
再看看渲染软件CineBench R10和R11.5在CPU满载的时候会是什么情况。
首先是R10摩托车

在六核心同时渲染的时候，功耗比较持续稳定，不会乱跳。而在一个线程完成任务之后，功耗会有所降低。在运行CineBench R10时，最大功耗可达179.4W。
再看R11.5玻璃球

和R10相似的情况，功耗比较稳定，在单个线程完成渲染一小块后，会立即切换到另一块，这时候功耗不会变动太多。在整个测试过程中，功耗比R10稍大，为185.4W。
最后看看使用x264解码器用CPU压片时的功耗：

在压片过程中CPU几乎满载，功耗也比较稳定，在186.6W左右。别看压片不属于烧机，但是功耗可不小。
从以上测试我们可以看到一些特点：
1. 比较吃内存的满载方式，CPU功耗就不太稳定，会上下波动，而且功耗不会太大。比如Prime 95，OCCT，适合考验系统的综合稳定性。
2. 只考验FPU的运算，会让CPU功耗较大，而且比较稳定几乎不会波动。比如LinX，AIDA64的只烧FPU模式，适合考验散热器的性能。
3. 跑分软件的功耗也不小，甚至可以和烧机媲美，所以绝对不要认为不烧机就可以忽视主板的供电强度。
4. 就算是任务管理器中看到CPU负载为100%，实际CPU功耗差异很大，甚至可以差到接近一倍，例如AIDA64的默认烧机模式和LinX。
以下是各软件项目功率数据汇总：

谢谢收看，下集预告：见证AMD的“热墙”——CPU温度对功耗的影响