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目录
-250W显卡最少要配多大电源？
-电源+12V输出与系统设计
-实测：2080 Ti显卡稳定跑到100%功耗
-电流表量测：显卡+12V消耗与设计裕量
- _小讨论：什么情况下可以用显卡电源转接线？_
-CPU的TDP、TurboBoost与电源消耗
从业年头多，不代表技术水平一定高，但可能经历过的变迁多些。记得我刚入IT这行时，PC电源还是从AT向ATX规范过渡的阶段，那几年CPU、内存和显卡用的主要还是+5V和+3.3V电源输出。
后来Intel从Pentium 4开始引入ATX +12V，也就是现在大家熟悉的4pin CPU专用供电接口。再后来随着显卡/GPU的功耗达到100-200W甚至更高，CPU慢慢开始不再是驱动主机电源功率提升的首要因素（服务器的情况另论，因为有205W Xeon以及多个CPU）。
对应而来的就是6pin、8pin +12V显卡供电接头。同时主板上的PCIe x16显卡插槽也要支持75W电源供应，再加上有时不止一片卡，24pin ATX主板电源接头（最早出现在服务器SSI EPS 12V规范）中增加的第二条+12V输出线就派上了用场。
250W 显卡最少要配多大电源？
上图是来自技嘉的GeForce RTX 2080 Ti显卡，它的最大功率和上一代1080 Ti同为250W。下面我们来看看NVIDIA网站推荐的电源配置建议。
左边那一列是GEFORCE RTX 2080 Ti FOUNDERS EDITION，右边为标准版，本文主要讨论后者。2080Ti显卡配置了2个8pin +12V辅助供电接口，按照PCIespec的定义，6pin显卡（GPU）辅助供电能提供75W功率，8pin是150W，那么理论上仅2个8pin就可能支持到300W，别忘了主板PCIe x16插槽还能输出75W呢。
那么如果250W标准版的2080 Ti换成8pin + 6pin辅助供电是否够用呢？我觉得ok，因为双8pin其实是为那些300W以上的2080 Ti超频版显卡而做了预留的，别忘了还有高端DIY发烧友。
再看650W的系统电源推荐功率，我们先来初步估一下：250W的显卡、顶级桌面CPU不超频100多瓦也够用了？余下的硬盘/SSD、内存等都是零头吧。这样一套价格不菲的PC或者图形工作站，其电源实际最大输出很可能还不到400W左右（插满各种卡、多块硬盘组RAID的用户除外）。
再看看NVIDIA官方针对180W的GeForce GTX 1080 ，推荐电源功率也达到了500W。究竟那种说法合理呢？对于不超频的用户来说，一款460W电源的PC/工作站最高可以支持到什么显卡？对此要下一个严谨些的结论并不太简单，接下来我就把自己的理论和实践分享给大家，希望能有参考价值。
电源+12V 输出与系统设计
注：3__组+12V__总输出功率不超过385W__，也就是32A__的额定电流，这已经达到了早年有些双CPU__服务器的水平。
上面照片来自Dell Precision 3630 Tower工作站使用的460W电源，制造商是国内老牌大厂航嘉（注：品牌机同规格配件可能有不止一家供应商）。比如上一代的T3620 365W电源，还经常能看到台达生产的。
注_：本文测试的配置只是用于技术研究，品牌工作站使用的OEM__显卡大多为公版设计，此次测试的技嘉2080 Ti应该与之接近。_
按照设计习惯，第一路+12VA输出通常用于CPU（4pin插头），这里的18A可最高支持216W功率，但并不代表能支持到216WTDP的CPU，因为还有主板CPU供电电路的损耗，这一点下文中还会讨论。
第2路+12VB输出，主要用于主板ATX 24pin插头，还可以用于I/O——即硬盘/SSD、光驱等。16.5A算下来单独输出功率也可达到198W。
第3路+12VC输出，应该主要就是针对显卡的辅助供电了，16A的电流可以额定输出192W。如果只看这个数字，加上主板PCIe x16插槽的75W，支持250W的GeForce 1080 Ti/2080 Ti似乎不成问题？
有朋友说这款460W电源之所以能够不逊于DIY市场中更大功率的电源，是因为它具备80plus金牌转换效率，其实不尽然，因为转换效率主要影响的是对市电交流输入的有效利用率。而在20年乃至更长的PC市场中，一线品牌机大厂确实更加重视电源的品质，由于电源问题而带来的主机故障率也明显要低于DIY市场。
还记得20年前中关村，太平洋电脑城里隔壁做机箱的高大哥给我看过一款供货给OEM的200W电源，其重量明显高于那时的长城250S（不代表实际功率250W哦）和百盛BS2000+。当年我还不太会看各路输出电流，至于后来有些电源刻意加大散热片来充“分量品质”又是另一回事了…
在我眼里，品牌机电源的另一个优势在于与整机系统设计、扩展能力的匹配。比如设计支持多大功率的CPU、多少瓦显卡（几块）、硬盘/SSD和扩展卡数量等，可以有针对性地定制电源各组输出包括多路+12V的电流支持。这一点DIY电源无法预估你选择什么样的机箱等各种配件，所以为了满足一块250W显卡的同时，其它部分可能就会超配比较多了。
实测：2080 Ti 显卡稳定跑到100% 功耗
如上图，技嘉这块卡算是一款中规中矩的RTX 2080 Ti，11GB 352位GDDR6显存，GPU和显存频率也都符合NVIDIA官方定义。
这些年来，把显卡压测到极限的工具几乎非FurMark莫属，下面我们来看看GPU-Z的状态监控。
测试中这块2080 Ti显卡被比较稳定的压到250W功率，也就是它的100% TDP左右。这次没有测很长时间，温度和风扇转速也都没有达到上限，看起来散热良好。
电流表量测：显卡+12V 消耗与设计裕量
还记得十几年前，我在一家国内PC厂商工作时，看到有位同事用专业设备——钳流表来测试正在工作的电源输出电流。这位同事是我多年的好友，后来去了Intel，曾担任技术经理。不久前，我终于下决心买了一个民用级别的钳形万用表，主要目的就是量测显卡的+12V电流。
这款表60A/100A__直流电流量程的标称精度为+-2.5%+ 5__字（尾数）
如上图中读数，250W的2080 Ti显卡满载时+12V辅助供电电流（双8pin一共）恰好在16A左右——也就是3630工作站460W电源+12VC输出的额定值，刚好可以支持到公版GeForce RTX 2080 Ti。
额定电流是允许长期工作在这一水平的，我们知道FurMark是极限压测，在常规的显卡应用中，无论3D图形还是GPU计算任务，往往只是会有短时达到这一峰值。至于挖矿我不太熟悉，如有了解的朋友可以在下面留言分享经验。
小讨论：什么情况下可以用显卡电源转接线？
细心的朋友可能会问，有的电源只提供了1个8pin + 1个6pin显卡供电，可以用转接线来使用1080 Ti/2080 Ti这些双8pin 250W显卡吗？这些年来我用过各种不同的显卡供电转接线，从早起的大4pin（D型）转6pin、单6pin转双6pin、6pin转8pin，到后来的SATA电源转6pin、单8pin转双8pin等，其中不乏来自一线工作站品牌的情况。那么什么条件下使用算是合理呢？
其实从功率的角度，我在前文中已经回答过这个问题。至于电流，我们观察到不同的电源线径有粗细之分，UL国际安全规范认证定义的单路直流输出限制是240VA，也就是20A的+12V电流。CPU 4pin供电接口中的2条+12V铜线就可以承载这个水平；所以用于显卡的PCIe辅助电源接口定义应该另有考虑。对于一款设计优良的电源，只要对应的+12V输出电流达标，经过适当转接到显卡不应该有问题。
前面我们提到过主板也会给显卡提供一部分供电，所以再来看下24pin ATX插头中的+12V电流。这里的4.0A加上16A +12V，可以计算出240W功率，此外显卡还会用到PCIe的一点+3.3V电流，基本上就达到250W了。
细心的朋友可能会发现，这2条白色塑料皮+12V铜线比同一插头中的其它铜线要粗一些，因为它们的应该是对应了16.5A输出的+12VB。2080 Ti显卡只用了4A，那么在一定的配置下，余下PCIe插槽加块25W PCIe扩展卡、硬盘/SSD/光驱啥的应该都不在话下。如果主显卡的功耗低一些（不超过150-180W情况下），再加第2块75W以内显卡应该也可以。
CPU 的TDP 、TurboBoost 与电源消耗
如果显卡和CPU同时跑满，电源能否支撑住？会不会超标呢？
这台Dell 3630工作站配置了一颗4核8线程的Xeon E-2174G，对它不熟悉的朋友在这里可以临时近似理解为8代Core i7，尽管至强会有ECC内存支持等企业级特性，而本文讨论的范畴只限于功耗和热设计。
与十几年前不同，如今的Intel CPU比较容易跑满TDP功率，都是因为TurboBoost动态超频技术。最新的8代CPU，更是允许71W TDP短时Turbo Boost到100W（实际测试中我只观察到了81W），所以我们就能看到多线程跑满还能出现超频不止一个单位等级的现象。而触发Power Limit Throttling也就成了家常便饭，因为此降频非彼降频，确切说就是“降频”之后仍然可以高于原始频率（如Xeon E-2174G的3.8GHz）。
如果就CPU的TDP和TurboBoost展开讨论，我应该又能写一篇了。下面还是先回到本文的重点，再测下电流。
7.3A的CPU +12V电流，计算得出约87.6W功耗，是不是高于CPU本身的71W呢？没错，因为这里还有主板上CPU供电电路（也就是人们常说的4相、5相设计啥的）的转换效率——3630工作站主板的81%，符合80%左右的经验值，这个效率也随CPU实际功耗而变化。
如果换成95W TDP的CPU（如Core i7-8700K），按照80%供电效率计算其+12V输入功率大约在118W上下（还不到10A）。所以+12VA CPU供电的18A限制，应该是对未来处理器留有一定的裕量。
以我实际测量到的为准，本次显卡附加供电（16A）+主板ATX（4.1A）+CPU（7.4A）+硬盘（0.25A）的+12V输出功率之和约为333W，可见460W电源的+12V最大总功率385W还有一定余地。
备注：由于NVIDIA GeForce20__系列（即图灵）显卡推出时间还短，Dell 3630__工作站发布时出厂配置可选的显卡中包括Quadro P5000__和GeForce GTX 1080__。本文中的测试只是一种探索，最终结论请以官方为准。不过对于225W__的GeForce RTX 2080__来说，460W__电源我还是相当有信心的。
有特点的散热设计
与传统的机箱相比，Precision 3630 Tower工作站的散热风道设计有一定特点，以后有机会可以再跟大家聊聊，如果读者朋友感兴趣的话：）
扩展阅读：
《AI计算GPU工作站选型与测试：Quadro GV100 vs. GeForce RTX 2080_》
_
《双Xeon SP只用一个风扇？Percision 7920工作站散热设计解析_》
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